【正文】 2221211 ?????Nv1y= V/n=230/14= kN Nbmin= kN (滿足 ) y1 x1 Nv1x NT1y 抗拉 螺栓的受力性能和破壞形式： 受力性能：螺栓沿桿軸方向受拉 破壞形式：螺栓桿被拉斷 ， 部位在被螺紋削弱的截面處 抗拉 螺栓連接 的計(jì)算 抗拉 螺栓連接 的計(jì)算 一個(gè) 抗拉 螺栓的設(shè)計(jì)承載能力： 假定：拉應(yīng)力在螺栓螺紋處截面上均勻分布 。 一群 抗拉 螺栓的承載能力計(jì)算： （ 3） 螺栓群在 偏心力 作用下的 抗拉 計(jì)算 btNiNN yN e ynN ????? 021m a x1m i n/1)/( 211 iM yN e yN ?? 在軸力 N作用下： nNN N /1 ? a) 小偏心 —— 偏心距 e不大 , 彎矩 M不大； 在彎矩 M作用下： 一群 抗拉 螺栓的承載能力計(jì)算： （ 3） 螺栓群在 偏 心力 作用下的 抗拉 計(jì)算 a) 大偏心 —— 偏心距 e較大 , 彎矩 M較大； bti NyyeFN ?????? )/(21m a x1假定：中和軸的位置取在（彎矩指向一側(cè)） 最外一排螺栓軸線 o/上。 btiM NyMyN ??? )/( 211wfwef flhV ??? )(??? 拉剪 螺栓連接 的計(jì)算 一、高強(qiáng)度螺栓連接按受力特征分： 受剪螺栓、受拉螺栓、拉剪螺栓 由摩擦阻力傳遞剪力， 摩擦型 高強(qiáng)度螺栓： 主要用于直接 承受動(dòng)力荷載 的結(jié)構(gòu)。 P: 螺栓預(yù)拉力 (2)轉(zhuǎn)角法 : 初擰和終擰 。 PnN fbV ??? 高強(qiáng)度螺栓連接的計(jì)算 一、摩擦型高強(qiáng)度螺栓 ： 由摩擦阻力傳遞剪力，剪力 ?摩擦阻力 式中： nf — 一個(gè)螺栓的傳力摩擦面數(shù)目； — 摩擦面的抗滑移系數(shù)； 一個(gè) 抗剪 摩擦型高強(qiáng)度螺栓承載力設(shè)計(jì)值 一個(gè)抗拉高強(qiáng)度螺栓的承載力設(shè)計(jì)值為： PN bt ?一、 摩擦型 高強(qiáng)度螺栓 ： 單個(gè)高強(qiáng)度螺栓連接的計(jì)算 一個(gè) 同時(shí)承受剪力和拉力的摩擦型高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值為： 1?? bttbvvNNNN 二、 承壓型 高強(qiáng)度螺栓連接 bvvbV fdnN42??一個(gè) 抗剪 承壓型 高強(qiáng)度螺栓承載力設(shè)計(jì)值 bcbC ftdN ????bvevbv fAnN ? 二、 承壓型 高強(qiáng)度螺栓連接 一個(gè)抗拉 承壓型 高強(qiáng)度螺栓的承載力設(shè)計(jì)值為 一個(gè) 同時(shí)承受剪力和拉力的 承壓型 高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值 1)()( 22 ?? bttbVV NNNN ?btebtebt fdfAN42????PnN fbV ??軸心力作用時(shí)： bvNNn ?一、一群 抗剪 高強(qiáng)度螺栓計(jì)算 高強(qiáng)度螺栓群連接的計(jì)算 或 bNminfANn?? /? 式中： n1— 計(jì)算截面上的螺栓數(shù)目； n－連接一側(cè)的螺栓總數(shù)； 構(gòu)件凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算（摩擦型特有）： )( 1/nnNN ??btiMNyMyN??? )/( 211一群抗拉高強(qiáng)度螺栓的計(jì)算： 二、一群 抗拉 高強(qiáng)度螺栓 ： 軸心力單獨(dú)作用時(shí)： btNNn ?彎矩單獨(dú)作用時(shí) bti NyF e ynFN ???? 211 /一群抗拉高強(qiáng)度螺栓的計(jì)算： 二、一群 抗拉 高強(qiáng)度螺栓 ： 偏心力作用時(shí)： 同時(shí)承受 剪力和拉力 的摩擦型高強(qiáng)度螺栓 ： 三、一群拉、剪高強(qiáng)度螺栓 ： 式中： Nt—— 一個(gè)螺栓承受的最大外拉力 ， )()( tifb tiV NPnN ?? ?一個(gè)螺栓承受的最大剪力 Nv應(yīng)滿足： Nv ? Nvb Nt? 1?? bttbvvNNNN同時(shí)承受 剪力和拉力 的摩擦型高強(qiáng)度螺栓 ： 三、一群拉、剪高強(qiáng)度螺栓 ： )()(111)(tiniftifninibtiVNnPnNPnNV?????????? ???0 ?Nti ? 三、一群拉、剪高強(qiáng)度螺栓 ： 同時(shí)承受 剪力和拉力 的摩擦型高強(qiáng)度螺栓 ： 三、一群拉、剪高強(qiáng)度螺栓 ： 同時(shí)承受 剪力和拉力 的承壓型高強(qiáng)度螺栓 ： 1)()( 22 ?? bttbVV NNNN? bvvbV fdnN42??bcbC ftdN ???? 承壓型 高強(qiáng)度螺栓連接的計(jì)算 連接種類 受剪 螺栓 受拉 螺栓 同時(shí) 受拉 和 受剪 的螺栓 承載能力的極限狀態(tài) 1)()( 212 ?? btbVV NNNN?單個(gè) 螺栓的承載力設(shè)計(jì)值 bvevbv fAnN ?btebtebt fdfAN42????[例 ] 試設(shè)計(jì)一雙蓋板拼接的鋼板連接 。 查表 fvb=250 N/mm2, fcb =465N/mm2 [例 ] 如圖所示高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接 ， 被連接構(gòu)件的鋼材為 Q235— B。 由表查得抗滑移系數(shù) ?＝ ， 預(yù)拉力P＝ 155kN。 試驗(yàn)算此連接的承載力 。 [解 ] (1)采用摩擦型連接時(shí) 由表查得每個(gè) M20高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力 P＝ 125kN， 由表查得對(duì)于 Q235鋼材接觸面作噴砂處理時(shí)，?＝ 。 Ae 高強(qiáng)度螺栓羅紋處的有效截面面積 。 剪力超過摩擦力時(shí) 受剪螺栓、受拉螺栓、拉剪螺栓 承壓型 高強(qiáng)度螺栓： 正常使用的極限狀態(tài)（不滑移） 承載能力的極限狀態(tài)（螺栓或鋼板破壞） 螺栓桿受剪、孔壁承壓 高強(qiáng)度螺栓連接的受力性能和計(jì)算 高強(qiáng)度螺栓連接的受力性能 滑移 二、 高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力 l (3)扭剪法 : 扭斷螺栓梅花頭切口處截面來控制預(yù)拉力數(shù)值 . 1） 施加預(yù)拉力的方法 : (1)扭距法 : T=KdP K: 扭矩系數(shù) 。 豎向剪力 V=250kN， 由支托承受 ， 螺栓只承受水平拉力 F=420200=220kN ， 鋼 材 為， 螺栓直徑d=20mm, 孔徑d0=。 抗拉 螺栓連接 的計(jì)算 一群 抗拉 螺栓的承載能力計(jì)算： （ 2） 螺栓群在 彎矩 作用下的 抗拉 計(jì)算 假定： 在彎矩作用下牛腿繞最底排螺栓旋轉(zhuǎn)，使螺栓受拉；各排螺栓受拉力的大小與該排螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)軸的距離 y 成正比。 )1(2? ? 222 )12( cm?????????（ 2）構(gòu)件凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算 2/n ?????（ 2）構(gòu)件凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算 故角鋼的凈截面強(qiáng)度為 滿足）(/215 2mmNf ?? 三 、 一群 抗剪 螺栓的設(shè)計(jì)承載能力： （ 2） 螺栓群在 扭矩 作用下的抗剪計(jì)算 假定：①被連接構(gòu)件是絕對(duì)剛性的，而螺栓是彈性的； （ ②各螺栓繞螺栓群形心 o旋轉(zhuǎn)，其受力的大小與其至螺栓群形心的距離 r的大小成正比，力的方向與其和螺栓群形心的連線相垂直。 抗剪螺栓連接的計(jì)算 bNnN m i n?? 三 、 一群 抗剪 螺栓的設(shè)計(jì)承載能力： （ 1） 螺栓群在 軸心力 作用下的抗剪計(jì)算 fANn???? 驗(yàn)算凈截面的強(qiáng)度： 抗剪螺栓連接的計(jì)算 （ 1） 螺栓群在 軸心力 作用下的抗剪計(jì)算 并列螺栓的排列：對(duì)構(gòu)件 (11截面 )： An=t (b n1d0) An(凈截面面積 )的計(jì)算方法： 對(duì)拼接板 (33截面 )： An=2t1 (b – n3d0) 三 、 一群 抗剪 螺栓的設(shè)計(jì)承載能力： （ 1） 螺栓群在 軸心力 作用下的抗剪計(jì)算 對(duì)拼接板 :部位應(yīng)為拼接板受力最大處 （ 正交 、 折線 ） tdneeneA n ?????? ])1(2[ 02222124An(凈截面面積 )的計(jì)算方法： 錯(cuò)列螺栓的排列： 折線截面： 對(duì)構(gòu)件： 正交截面： An=t (b n1d0) 三 、 一群 抗剪 螺栓的設(shè)計(jì)承載能力： 例 1：設(shè)計(jì)兩角鋼用 C級(jí)普通螺栓的拼接 ， 已知角鋼型號(hào)為 ∟100 10， 所承受的軸心拉力的設(shè)計(jì)值為 N=300kN， 采用拼接角鋼型號(hào)與構(gòu)件的相同 ， 鋼材為 ， 螺栓直徑 d=22mm,孔徑 d0=。因水平焊縫和豎向焊縫在轉(zhuǎn)角處連續(xù)施焊，在計(jì)算焊縫長度時(shí)，僅在水平焊縫端部減去8mm,豎向焊縫則不減少。 解 ： 思路：分析角焊縫的受力情況，找出最不利點(diǎn) 設(shè)焊縫為周邊圍焊，轉(zhuǎn)角處連續(xù)施焊，沒有起弧落弧所引起的焊口缺陷，且假定剪力僅由牛腿腹板焊縫承受。 ??????比較以上兩種方案 ， 可見三面圍焊比側(cè)面焊縫加電鉚釘經(jīng)濟(jì)合理 ， 側(cè)面焊縫加電鉚釘在實(shí)際設(shè)計(jì)中較少采用 （ b） 采用三面圍焊時(shí)： 拼接板長度為 側(cè)面角焊縫的實(shí)際長度為 例 2： 在如圖所示角鋼和節(jié)點(diǎn)板采用 兩邊側(cè)焊縫 的連接中 ， N=660kN（ 靜力荷載 ， 設(shè)計(jì)值 ） ， 角鋼為2∠ 110 10， 節(jié)點(diǎn)板厚度 t1=12mm， 鋼材為 Q235A?F，焊條為 E43系列型 ， 手工焊 。39。39。 設(shè) hf=6mm mmth f m a xm i n ????mmth f m i nm a x ????hf=8(1~2) = 6~7 mm ( t=86 mm ) kNNfdN wf2 0 12 0 1 0 6 21 6 04201 4 1 4442239。 角焊縫的尺寸構(gòu)造要求： m a xm i n thh ff ?? 焊腳尺寸 （ 1）最小 焊腳尺寸 手工焊： 1m i n ?? ff hh1m i n ?? ff hh? 自動(dòng)焊 ? T形連接的單面角焊縫： ? 當(dāng) tmax 4mm時(shí)， hfmin= tmax (mm)； 角焊縫的尺寸限制： 焊腳尺寸 （ 2）最大 焊腳尺寸 m i nm a x thh ff ??thmmt f ?? m a x6)2~1(6 m a x ??? thmmt f均應(yīng)滿足 板件邊緣角焊縫，防止“咬邊”（ t為