【正文】 P+△ P=Pf C△ C=Cf Nt ( 4 7 7 ) ( 4 7 8 )fff t fbpP P C CP N CE A E A????? ? ? ? ? ? ?由變形協(xié)調(diào)條件得到： pb ???平衡條件： P=C ， C P δ 螺栓桿的伸長(zhǎng)量 ????EAPPbfb構(gòu)件恢復(fù)的壓縮量 ?EACCpfp???pb ???tff NCP ?????????? ??? 1bPtf AANPP代入得： 10?bPAA取 則 ttf NP NPP 11?? ?? ttf NP NPP 11?? ??tff NCP ?? ttf NPNPP 11?? ??Pf Cf Nt /2 Nt /2 傳力方式：通過(guò)減少被連接板之間的正壓力傳力。 高強(qiáng)度螺栓 N δ O 1 2 3 4 1 2 3 4 普通螺栓 a b N N/2 N/2 A、對(duì)于高強(qiáng)度螺栓 摩擦型 連接 ，其破壞準(zhǔn)則為板件發(fā)生相對(duì)滑移，因此其極限狀態(tài)為 1點(diǎn)而不是 4點(diǎn)，所以 1點(diǎn)的承載力即為一個(gè)高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接的抗剪承載力： N δ O 1 2 3 4 1 2 3 4 高強(qiáng)度 螺栓 普通螺栓 a b N N/2 N/2 0 . 9 ( 4 7 3 )bvfN n P?? ? ? ?式中： — 抗力分項(xiàng)系數(shù) γ R的倒 數(shù) (γ R=)。 ? 附加安全系數(shù) 。 特點(diǎn)：施工簡(jiǎn)單、技術(shù)要求低易實(shí)施、質(zhì)量易保證等 (看一段錄像 ) 扭剪型螺栓 螺栓 墊圈 螺母 高強(qiáng)度螺栓的施工要求： 由于高強(qiáng)度螺栓的承載力很大程度上取決于螺栓桿的預(yù)拉力，因此施工要求較嚴(yán)格： 1）終擰力矩偏差不應(yīng)大于 177。 高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力的建立方法 (看一段錄像 ) 通過(guò)擰緊螺帽的方法，螺帽的緊固方法： A、轉(zhuǎn)角法 施工方法： 初擰 — 用普通扳手?jǐn)Q至不動(dòng)，使板件貼緊密； 終擰 — 初擰基礎(chǔ)上用長(zhǎng)扳手或電動(dòng)扳手再擰過(guò)一定的 角度，一般為 120o~180o完成終擰。 規(guī)范規(guī)定：普通螺栓拉、剪聯(lián)合作用為了防止 螺桿 受剪兼受拉 破壞，應(yīng)滿足： 為了防止孔壁的承壓破壞，應(yīng)滿足： 221 ( 4 6 9 )vtbbvtNNNN? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ?( 4 7 0 )bvcNN ??bVVNNbtt NN0 1 1 a b 另外 ，拉力和剪力共同作用下的普通螺栓連接，當(dāng)有承托承擔(dān)全部剪力時(shí) ，螺栓群按受拉連接計(jì)算。 2 y39。取轉(zhuǎn)動(dòng)軸在彎矩指向一側(cè)最外排螺栓 O39。 O O39。 btf施 ：采取一些構(gòu)造措施 ,如適當(dāng)加厚鋼板或設(shè)置加勁肋，加強(qiáng)連接件的剛度 ,以減小螺栓中的附加力。 個(gè)普通螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值 式中： Ae螺栓的有效截面面積； de螺栓的有效直徑； ftb螺栓的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。拼接板寬度；危險(xiǎn)截面上的螺栓數(shù)；螺栓孔直徑；鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；式中：截面：’’對(duì)于截面：對(duì)于???????????? ??????????????1101022214101。11?1 1 1’ 1’ N N b t t1 b1 c2 c3 c 4 c 1 拼接板的危險(xiǎn)截面為 22和 2’2’截面 : ? ?? ?拼接板厚度。危險(xiǎn)截面上的螺栓數(shù)；拼接板寬度；螺栓孔直徑；鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值???????????1101012,2,。 截面 Ⅰ Ⅰ 截面 Ⅱ Ⅱ 截面 Ⅲ Ⅲ 軸心力 凈面積 9396 NNN9396 NNN9396 NNN連接板強(qiáng)度計(jì)算 問(wèn)：拼接蓋板的危險(xiǎn)截面？ ?螺栓為并列布置 當(dāng)連接蓋板截面面積 ≥被連接構(gòu)件截面面積時(shí) ,連接蓋板強(qiáng)度不必驗(yàn)算。 對(duì)雙剪：取 t1與 t2+t3中較小者 對(duì)單剪：取 t1與 t2中較小者 2( 4 4 2 )4bbv v vdN n f???bbcc ( 4 4 3 )N d t f???剪切面數(shù)目 nv 4?vn四剪：N/2 N/3 N/3 N/3 N/2 思考：左邊情況與上面兩種情況有何不同？注意不能用 442計(jì)算，為什么 N N/2 N/2 2?vn雙剪：t2 t1 t3 N N 1?vn單剪：t2 t1 三、 普通螺栓群抗剪連接計(jì)算 普通螺栓群軸心力作用下抗剪計(jì)算 N/2 N l1 N/2 計(jì)算思路：將螺栓群受力在單個(gè)栓釘上進(jìn)行分配， ?求得一個(gè)栓釘所受的外剪力 N1 ?求一個(gè)栓釘所具有的抗力即 ?校核： N1≤ bm i nVNbm i nVNN/2 N l1 N/2 平均值 螺栓的內(nèi)力分布 試驗(yàn)證明 ,栓群在軸力作用下各個(gè)螺栓的內(nèi)力沿栓群長(zhǎng)度方向不均勻，兩端大 ,中間小。 （ 1）計(jì)算假定：剪應(yīng)力在螺栓 桿截面 上 均勻 分布。 剪力作用下螺栓群受力狀態(tài) ：各螺栓受力兩端大，中間??；當(dāng)外力繼續(xù)增大，達(dá)到塑性階段時(shí)，各螺栓承擔(dān)的荷載逐漸接近，最后趨于相等直到破壞。 (4)彈塑性階段 (3~4段 ) 達(dá)到 ‘ 3’后，即使給荷載以很小的增量，連接的剪切變形迅速增大，直到連接破壞。 N δ O 1 2 3 4 N N a b N N/2 N/2 (2)滑移階段 (1~2段 ) 克服摩擦力后，板件間突然發(fā)生水平滑移，最大滑移量為栓孔和栓桿間的距離，表現(xiàn)在曲線上為水平段。 （ 2）構(gòu)造要求 螺栓距和線距不宜太大，以免板件間貼合不密，潮氣侵入腐蝕鋼材。根據(jù)扳手尺寸和工人的施工經(jīng)驗(yàn)。（順力方向） ，中距不宜太大，防止板件間發(fā)生張口或鼓曲現(xiàn)象。 傳力途徑： 摩擦型 —— 依靠被連板件間摩擦力傳力，以摩擦阻力被克服作為承載能力極限狀態(tài)（ 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 ）。 A、 B級(jí) 精制螺栓 ，性能等級(jí)為 。 4－ 6 螺栓連接的構(gòu)造 一、螺栓的種類 C級(jí) 粗制螺栓 ，性能等級(jí)為 ； 4表示 fu≥400N/mm 2, fy/fu= ； Ⅱ類孔 ，孔徑 (do)栓桿直徑 (d) ＝ ～ 3mm。 由 45號(hào)、 40B和 20MnTiB鋼加工而成，并經(jīng)過(guò)熱處理 45號(hào)－ ； 40B和 20MnTiB－ （ a）大六角頭螺栓 （ b）扭剪型螺栓 高強(qiáng)度螺栓分類： 根據(jù)確定承載力極限的原則不同，分為高強(qiáng)度螺栓 摩擦型連接 和高強(qiáng)度螺栓 承壓型連接 。 二、螺栓的排列 — 簡(jiǎn)單、整齊、緊湊所用連接板尺寸小，但構(gòu) 件截面削弱大； B 錯(cuò)列 A 并列 栓距 線距 邊距 邊距 端距 — 排列不緊湊，所用連接板尺寸大，但構(gòu)件截 面削弱??； 單 ,雙排 螺栓 (鉚釘 )的排列 （ 1）受力要求 （規(guī)定了最大最小值） ≥2d0( 為孔徑 ),防止鋼板被剪斷。 (3) 施工要求 （規(guī)定最小值） 要保證有一定空間，便于用扳手?jǐn)Q緊螺帽。 根據(jù)以上要求，規(guī)范給定了螺栓的容許間距。 4－ 7 普通螺栓連接計(jì)算 一、螺栓連接的受力形式 F N F A 只受剪力 B 只受拉力 C 剪力和拉力共同作用 二、普通螺栓抗剪連接 （一）工作性能和破壞形式 對(duì)圖示螺栓連接做抗剪試驗(yàn) ,即可得到板件上 a、 b兩點(diǎn)相對(duì)位移 δ 和作用力 N的關(guān)系曲線 ,該曲線清楚的揭示了抗剪螺栓受力的四個(gè)階段 ,即： (1)摩擦傳力的彈性階段 (0~1段 ) 直線段 — 連接處于彈性狀態(tài)； 該階段較短 — 摩擦力較小。由于材料的彈性以及 栓桿拉力增大 所導(dǎo)致的板件間摩擦力的增大， Nδ關(guān)系以曲線狀態(tài)上升。在此階段靠螺栓桿抗剪和孔壁承壓共同傳力。 （二） 單個(gè) 普通 螺栓的抗剪設(shè)計(jì)承載力計(jì)算 應(yīng)使單個(gè)螺栓承受的荷載小于等于單個(gè)螺栓的設(shè)計(jì)承載力。 孔壁承壓破壞 bbccN d t f???bbccN d t f??? 由破壞形式知 抗剪螺栓的承載力取決于螺栓桿受剪和孔壁承壓兩種情況，故單栓抗剪承載力由以下兩式?jīng)Q定 : ? ?m i n m in ( 4 4 4 )b b bvcN N N??，一個(gè)抗剪普通螺栓的承載力設(shè)計(jì)值： 2( 4 4 2 )4bbv v vdN n f???單栓抗剪設(shè)計(jì)承載力： bbcc ( 4 4 3 )N d t f???單栓承壓設(shè)計(jì)承載力： d nv— 剪切面數(shù)目 ； d— 螺栓桿直徑； fvb、