普通螺栓種類

4 6普通螺栓連接的構造和計算 一 普通螺栓的種類 C級 粗制螺栓 A B級 精制螺栓 類孔 孔徑 do 比栓桿直徑 d 大0 3 0 5mm 類孔 孔徑 do 比栓桿直徑 d 大1 5 3mm 性能等級為4 6或4 8級 4表示fu 400N mm2 0 6或0 8表示fy fu 0 6或0 8 M16 M20 M24 二 螺栓的排列 螺栓的排列應滿足 受力要求 構造要求 施工要求 1 受力要求 任意方向的中距 邊距和端距不能過小 以防止鋼板截面過度削弱而承載力不足 對于受壓構件 中距不能太大 以防止連接板件發(fā)生鼓曲 2 構造要求 螺栓的邊距和中距不宜太大 以免板件間貼合不密 潮氣侵入腐蝕鋼材 3 施工要求 為了便于扳手擰緊螺母 螺栓中距應不小于3do 螺栓的最大 最小容許距離 三 普通螺栓連接的受力性能和計算 一 螺栓連接的受力形式 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 1 摩擦傳力的彈性階段 0 1段 1 工作性能 2 滑移階段 1 2段 3 栓桿傳力的彈性階段 2 3段 4 破壞階段 3 4段 2 破壞形式 以上三種破壞形式通過強度計算避免 1 螺栓桿被剪壞 2 孔壁的擠壓破壞 3 板件被拉斷 4 板件端部被剪壞 拉豁 5 栓桿彎曲破壞 端矩不應小于2dO 栓桿長度不應大于5d 3 抗剪螺栓的單栓承載力設計值 t 連接接頭一側承壓構件總厚度的較小值 fcb 螺栓孔壁承壓強度設計值 單栓抗剪承載力 抗剪承載力 承壓承載力 nv 剪切面數(shù)目 d 螺栓桿直徑 fvb 螺栓抗剪強度設計值 剪切面數(shù)目nv 4 普通螺栓群抗剪連接計算 1 普通螺栓群軸心力作用下抗剪計算 當l1 15d0 d0為孔徑 時 假定N由各螺栓均勻承擔 板件的凈截面驗算 A 螺栓采用并列排列時 B 螺栓采用錯列排列時 拼接板強度驗算 2 普通螺栓群偏心力作用下抗剪計算 F作用下 T作用下 2個假定 T作用下 1 號螺栓所受剪力最大 螺栓1的強度驗算公式為 當螺栓布置比較狹長 如y1 3x1 時 可令 xi 0 則N1Ty 0 1 破壞形式 三 普通螺栓抗拉連接 栓桿被拉斷 2 單個普通螺栓的抗拉承載力設計值 式中 Ae 螺栓的有效截面面積 de 螺栓的有效直徑 ftb 螺栓的抗拉強度設計值 公式的兩點說明 1 螺栓的有效截面面積 因栓桿上的螺紋為斜方向的 所以公式取的是有效直徑de而不是凈直徑dn 現(xiàn)行國家標準取 2 螺栓的抗拉強度ftb 當連接板件發(fā)生變形時 螺栓有被撬開的趨勢 杠桿作用 使螺桿中的拉力增加 撬力Q 并產生彎曲現(xiàn)象 影響撬力的因素較多 其大小難以確定 規(guī)范采取簡化計算的方法 取ftb 0 8f f 螺栓鋼材的抗拉強度設計值 連接件剛度越小撬力越大 在構造上可以通過加強連接件的剛度的方法 來減小杠桿作用引起的撬力 如設加勁肋 可以減小甚至消除撬力的影響 3 普通螺栓群的軸拉設計 4 普通螺栓群在彎矩作用下 M作用下螺栓連接按彈性設計 其假定為 1 連接板件絕對剛性 螺栓為彈性 2 螺栓群的中和軸位于最下排螺栓的形心處 各螺栓所受拉力與其至中和軸的距離呈正比 1 號螺栓在M作用下所受拉力最大 5 普通螺栓群在偏心拉力作用下 可采用偏于安全的設計方法 即疊加法 四 普通螺栓拉 剪聯(lián)合作用 2 拉剪相關曲線 1 兩種破壞形式 螺桿受剪兼受拉破壞 孔壁承壓破壞 四分之一圓 為防止螺桿受剪兼受拉破壞 應滿足 為防止孔壁的承壓破壞 應滿足 3 當有承托承擔全部剪力時 螺栓群按受拉連接計算 由45號 40B和20MnTiB鋼加工而成 并經熱處理 45號 8 8級 40B和20MnTiB 10 9級 a 大六角頭螺栓 b 扭剪型螺栓 4 7高強度螺栓連接計算 初擰 用普通扳手擰至不動 使板件貼緊密 一 高強度螺栓的預拉力 1 高強度螺栓預拉力的建立方法 A 轉角法 終擰 初擰基礎上用長扳手或電動扳手再擰過一定的角度 一般為120o 240o完成終擰 預拉力的建立簡單 有效 但要防止欠擰 漏擰和超擰 簡單 易實施 但得到的預拉力誤差較大 B 扭矩法 初擰 用力矩扳手擰至終擰力矩的30 50 使板件貼緊密 終擰 初擰基礎上 按100 設計終擰力矩擰緊 C 扭斷螺栓桿尾部法 扭剪型高強度螺栓 初擰 擰至終擰力矩的60 80 終擰 初擰基礎上 以扭斷螺栓桿尾部為準 施工簡單 技術要求低易實施 質量易保證等 2 高強度螺栓預拉力P的確定 P根據(jù)螺桿的有效抗拉強度確定 并考慮以下修正 考慮材料的不均勻性的折減系數(shù)0 9 為防止施工時超張拉導致螺桿破壞的折減系數(shù)0 9 考慮擰緊螺帽時 螺栓桿上產生的剪力對抗拉強度的降低除以系數(shù)1 2 附加安全系數(shù)0 9 二 高強度螺栓抗剪連接 摩擦型高強度螺栓 承壓型高強度螺栓 一 抗剪連接工作性能 通過板件間摩擦力傳遞內力 破壞準則為克服摩擦力 受力特征與普通螺栓類似 A 對于高強度螺栓摩擦型連接 式中 0 9 抗力分項系數(shù) R的倒數(shù) R 1 111 nf 傳力摩擦面數(shù)目 摩擦面抗滑移系數(shù) P 預拉力設計值 二 抗剪連接單栓承載力 不同鋼材在不同的接觸面處理方法下的抗滑移系數(shù) 如下表 摩擦型高強度螺栓是通過板件間摩擦力傳遞內力的 而摩擦力的大小取決于板件間的擠壓力 P 和板件間的抗滑移系數(shù) 板件間的抗滑移系數(shù) 與接觸面的處理方法和構件鋼號有關 B 對于高強度螺栓承壓型連接 單栓抗剪承載力 抗剪承載力 承壓承載力 三 高強度螺栓群的抗剪計算 1 軸心力作用 對于摩擦型連接 對于承壓型連接 假定各螺栓受力均勻 故所需螺栓數(shù) 板件的凈截面驗算 A 高強度螺栓摩擦型連接 主板 考慮孔前傳力50 得1 1截面的內力為 拼接板 考慮孔前傳力50 得2 2截面的內力為 B 高強度螺栓承壓型連接的凈截面驗算與普通螺栓的凈截面驗算完全相同 2 扭矩或扭矩 剪力共同作用下 計算方法與普通螺栓相同 即 剪力F作用下每個螺栓受力 扭矩T作用下 螺栓1的強度驗算公式為 A 摩擦型高強度螺栓 一 高強度螺栓抗拉連接單栓承載力 B 承壓型高強度螺栓 三 高強度螺栓抗拉連接 二 高強度螺栓群的抗拉計算 1 軸心力作用 2 彎矩作用下 假定連接的中和軸與螺栓群形心軸重合 假定各螺栓均勻受力 因此 設計時只要滿足下式即可 3 偏心拉力作用下 偏心力作用下的高強度螺栓連接 螺栓最大拉力不應大于0 8P 以保證板件緊密貼合 端板不會被拉開 所以摩擦型和承壓型均可采用以下方法 疊加法 計算 四 高強度螺栓群受拉 剪力共同作用 單個螺栓所受的剪力 單個螺栓所受的拉力 一 高強度螺栓在拉 剪共同作用下的工作性能 1 高強度螺栓摩擦型連接 2 高強度螺栓承壓型連接 為了防止孔壁的承壓破壞 應滿足 系數(shù)1 2是考慮由于外