【正文】 F=420200=220kN ， 鋼 材 為， 螺栓直徑d=20mm, 孔徑d0=。 解 kNNfAN btebt 1 6 0 01 7 4 4 ?????判斷為受拉力的螺栓群 （ 1）計算一個螺栓的抗拉承載力設計值： 思路 :計算一個螺栓抗拉承載力設計值 → 驗算 1號螺栓強度 ??? 21m a x1m i n/1iNN yN e ynN(2) 按小偏心 )20224(2220222 2 0122 2 0222 ???????kNkN ????（ 3） 按大偏心 )/( 21m a x1 iyF e yN ??（ 滿足） kNkN )403224168(240322 2022222????????? 拉剪 螺栓連接 的計算 )/( 211 iMt yMyNN ???nVN V ? 剪力不由支托承受 （ 螺栓承受剪力 V、 彎 矩 M=Ve） a) 在彎矩 M=Ve作用下： b) 在剪力 V 作用下 ： 拉剪 螺栓連接 的計算 式中： NV、 Nt——一個螺栓所承受的剪力和拉力； 1)()( 22 ?? bttbVV NNNNbCV NN ?btbcbv NNN , 剪力不由支托承受（螺栓承受剪力 V、彎距 M=Ve） c) 螺栓在彎矩、剪力共同作用下，要滿足： d) 當板較薄時，還要滿足： ——一個螺栓的 抗剪 、 承壓 和 抗拉 承載力設計值； 拉剪 螺栓連接 的計算 剪力由支托承受 （螺栓承受彎矩 M=Ve、不承受剪力 V、 ） ——考慮剪力對角焊縫的偏心影響 ， 取 ~。 btiM NyMyN ??? )/( 211wfwef flhV ??? )(??? 拉剪 螺栓連接 的計算 一、高強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 高強度螺栓： 主要用于直接 承受動力荷載 的結構。 當剪力 =摩擦阻力時為承載能力的極限狀態(tài)， 高強度螺栓連接的受力性能和計算 高強度螺栓連接的受力性能 主要用于承受 靜力荷載或間接承受動力 荷載的結構。 剪力超過摩擦力時 受剪螺栓、受拉螺栓、拉剪螺栓 承壓型 高強度螺栓： 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 高強度螺栓連接的受力性能和計算 高強度螺栓連接的受力性能 滑移 二、 高強度螺栓的預拉力 l (3)扭剪法 : 扭斷螺栓梅花頭切口處截面來控制預拉力數(shù)值 . 1） 施加預拉力的方法 : (1)扭距法 : T=KdP K: 扭矩系數(shù) 。 d: 螺栓直徑 。 P: 螺栓預拉力 (2)轉角法 : 初擰和終擰 。 擰至預定角度值 fu 高強度螺栓的最低抗拉強度 。 Ae 高強度螺栓羅紋處的有效截面面積 。 2） 高強度螺栓預拉力設計值的確定 (1) 在擰緊螺栓時扭矩使螺栓產(chǎn)生的剪力將降低螺栓的承拉能力，故對材料屈服強度除以系數(shù) (2)施工時為補償預拉力的松弛要對螺栓超張拉5~10%,乘 (3)考慮材料抗力的變異等影響 , 乘以系數(shù) ue fAP ??? (4)由于以螺栓的抗拉強度為準，為了安全引入安全系數(shù)： 新規(guī)范 P－高強度螺栓預拉力 。 PnN fbV ??? 高強度螺栓連接的計算 一、摩擦型高強度螺栓 ： 由摩擦阻力傳遞剪力，剪力 ?摩擦阻力 式中： nf — 一個螺栓的傳力摩擦面數(shù)目； — 摩擦面的抗滑移系數(shù)； 一個 抗剪 摩擦型高強度螺栓承載力設計值 一個抗拉高強度螺栓的承載力設計值為： PN bt ?一、 摩擦型 高強度螺栓 ： 單個高強度螺栓連接的計算 一個 同時承受剪力和拉力的摩擦型高強度螺栓的抗剪承載力設計值為： 1?? bttbvvNNNN 二、 承壓型 高強度螺栓連接 bvvbV fdnN42??一個 抗剪 承壓型 高強度螺栓承載力設計值 bcbC ftdN ????bvevbv fAnN ? 二、 承壓型 高強度螺栓連接 一個抗拉 承壓型 高強度螺栓的承載力設計值為 一個 同時承受剪力和拉力的 承壓型 高強度螺栓的抗剪承載力設計值 1)()( 22 ?? bttbVV NNNN ?btebtebt fdfAN42????PnN fbV ??軸心力作用時： bvNNn ?一、一群 抗剪 高強度螺栓計算 高強度螺栓群連接的計算 或 bNminfANn?? /? 式中： n1— 計算截面上的螺栓數(shù)目； n－連接一側的螺栓總數(shù)； 構件凈截面強度驗算（摩擦型特有）： )( 1/nnNN ??btiMNyMyN??? )/( 211一群抗拉高強度螺栓的計算： 二、一群 抗拉 高強度螺栓 ： 軸心力單獨作用時： btNNn ?彎矩單獨作用時 bti NyF e ynFN ???? 211 /一群抗拉高強度螺栓的計算： 二、一群 抗拉 高強度螺栓 ： 偏心力作用時： 同時承受 剪力和拉力 的摩擦型高強度螺栓 ： 三、一群拉、剪高強度螺栓 ： 式中： Nt—— 一個螺栓承受的最大外拉力 ， )()( tifb tiV NPnN ?? ?一個螺栓承受的最大剪力 Nv應滿足： Nv ? Nvb Nt? 1?? bttbvvNNNN同時承受 剪力和拉力 的摩擦型高強度螺栓 ： 三、一群拉、剪高強度螺栓 ： )()(111)(tiniftifninibtiVNnPnNPnNV?????????? ???0 ?Nti ? 三、一群拉、剪高強度螺栓 ： 同時承受 剪力和拉力 的摩擦型高強度螺栓 ： 三、一群拉、剪高強度螺栓 ： 同時承受 剪力和拉力 的承壓型高強度螺栓 ： 1)()( 22 ?? bttbVV NNNN? bvvbV fdnN42??bcbC ftdN ???? 承壓型 高強度螺栓連接的計算 連接種類 受剪 螺栓 受拉 螺栓 同時 受拉 和 受剪 的螺栓 承載能力的極限狀態(tài) 1)()( 212 ?? btbVV NNNN?單個 螺栓的承載力設計值 bvevbv fAnN ?btebtebt fdfAN42????[例 ] 試設計一雙蓋板拼接的鋼板連接 。 鋼材 Q235— B， 高強度螺栓為 M20， 連接處構件接觸面用噴砂處理 ， 作用在螺栓群形 心 處 的 軸 心 拉 力 設 計 值 N ＝800kN， 試設計此連接 。 [解 ] (1)采用摩擦型連接時 由表查得每個 M20高強度螺栓的預拉力 P＝ 125kN， 由表查得對于 Q235鋼材接觸面作噴砂處理時，?＝ 。 一個螺栓的承載力設計值為： NVb＝ ?P＝ 2 125＝ 所需螺栓數(shù) n＝ N/ NVb =，取 9個 螺拴排列如圖右邊所示 (2)采用承壓型連接時 一個螺栓的承載力設計值 NVb＝ nvfvb?d2／ 4 ＝ 2 250 202/4 ＝ 15700N＝ 157kN Ncb＝ d??t?fcb＝ 20 20 465＝ 186kN 則所需螺栓數(shù) n＝ N/ Nminb =，取 6個 螺栓排列如圖左邊所示。 查表 fvb=250 N/mm2, fcb =465N/mm2 [例 ] 如圖所示高強度螺栓摩擦型連接 ， 被連接構件的鋼材為 Q235— B。 螺栓為 l0． 9級 ， 直徑 20mm， 接觸面采用噴砂處理 。 試驗算此連接的承載力 。 圖中內(nèi)力均為設計值 。 由表查得抗滑移系數(shù) ?＝ ， 預拉力P＝ 155kN。 it ymMynNN??? 11一個螺栓的最大拉力 [解 ] kNPkN )5152535(2235101061638422222???????????? 連接的受剪承載力設計值 ?Nvb＝ nf ? (nP一 ?Nti) 按比例關系可求得： Nt2＝ ， Nt3＝ ， Nt4＝ ， Nt5＝ ， Nt6＝ ?Nti=(+++++) 2 =440kN 驗算受剪承載力設計值 ?Nvb＝ nf ? (?Nti) = 1 (16 155－ 440) =V=750kN 小結：摩擦型 高強度螺栓連接 PnN fbV ??一個 抗剪 摩擦型高強度螺栓承載力設計值 ( 2 )構件凈截面強度驗算： 一群 抗剪 摩擦型高強度螺栓計算 軸心力作用時： （ 1）螺栓數(shù)： bvNNn ?fANn?? /?)( 1/nnNN ??其它受力情況下？？？ PNymMyNbtiM)/( 211????一群抗拉高強度螺栓的計算： 抗拉 摩擦型高強度螺栓 ： PN bt ?一個抗拉高強度螺栓的承載力設計值為： 其它受力情況下？？？ 同時承受 剪力和拉力 的摩擦型高強度螺栓 ： )()( tifb tiV NPnN ?? ? 一個 同時承受剪力和拉力摩擦型高強度螺栓抗剪承載力設計值為： 0 ? Nt? Nv ? Nvb Nt為承受最大拉力螺栓 )()(111)(tiniftifninibtiVNnPnNPnNV?????????? ??? 一群 同時承受剪力和拉力的摩擦型高強度螺栓的抗剪承載力設計值為： 0 ?Nti ? 同時承受 剪力和拉力 的摩擦型高強度螺栓 ： )()( tifb tiV NPnN ?? ?)()(111)(tiniftifninibtiVNnPnNPnNV?????????? ???0 ? Nt? Nv ? Nvb 共同推導其它受力情況下計算公式 摩擦型 高強度螺栓連接： 抗剪螺栓：在軸力、扭矩、剪力作用下： 摩擦型 高強度螺栓連接： 抗拉螺栓：在偏心力作用下：