鋼結(jié)構(gòu)的螺栓連接——習(xí)題解答

1、鋼結(jié)構(gòu)的螺栓連接鋼結(jié)構(gòu)的螺栓連接 習(xí)題課習(xí)題課難點(diǎn) 螺栓受力狀況 受剪面數(shù) 板件危險(xiǎn)截面 具體問題具體分析 各強(qiáng)度指標(biāo)間邏輯關(guān)系Please contact me if there are still some questions Please contact me if there are still some questions about your homework after this classabout your homework after this class Instructor 程欣 Assistant 馮帥 Phone螺栓連接的驗(yàn)算方法總結(jié)螺栓螺

2、栓: :單個(gè)螺栓抗剪抗剪承載力設(shè)計(jì)值2bbvvv4dNnf單個(gè)螺栓承壓承壓承載力設(shè)計(jì)值bbccNdtf單個(gè)螺栓抗拉抗拉承載力設(shè)計(jì)值bbtetNA f22vtbbvt()()1NNNNbvft0.9(1.25)NnPNbt0.8NPvtbbvt1NNNNbbtetNA f2bbvvv4dNnfbbccNdtf22vtbbvt()()1NNNNbcv1.2NN 普通螺栓普通螺栓高強(qiáng)摩擦型螺栓高強(qiáng)摩擦型螺栓高強(qiáng)承壓型高強(qiáng)承壓型螺栓螺栓拉剪時(shí)驗(yàn)算公式解題關(guān)鍵（本節(jié)課核心）解題關(guān)鍵（本節(jié)課核心）清楚各強(qiáng)度驗(yàn)算公式背后的含義，螺栓清楚各強(qiáng)度驗(yàn)算公式背后的含義，螺栓受力時(shí)各強(qiáng)度指標(biāo)間邏輯關(guān)系受力時(shí)各強(qiáng)度指標(biāo)

3、間邏輯關(guān)系bvf0.9NnP高強(qiáng)承壓型螺栓同普通螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算僅此不同受剪時(shí)驗(yàn)算公式受拉時(shí)驗(yàn)算公式 bvVNNbvvNNbttNNbttNNbttNN bvVNN8.10 8.10 如如圖圖確定確定A A級(jí)螺栓連接中的力級(jí)螺栓連接中的力F F值。螺栓值。螺栓M20M20，N=250kN,N=250kN,鋼板采用鋼板采用Q235Q235，厚度厚度t=10mm,t=10mm,螺栓材料螺栓材料4545號(hào)鋼（號(hào)鋼（8.88.8級(jí)）級(jí)） 。 22320/,405/bbvcfN mmfN mm223223.1412032010048044250 1020833.31220833.310048012F1179

4、558.1NbbvvvNvFvbvvNnd fNNNNnFNnFNN 解得 一、栓桿抗剪計(jì)算12F12NvN二、孔壁承壓計(jì)算10 20 40581000F8100012972000bbccNdtfNFnFN板件受力分析板件所受的力通過螺栓一道一道進(jìn)行傳遞從板件邊緣起，每過一道螺栓，板件所受力按比例減少一部分，即1nn前線螺栓較多后線螺栓較多需要驗(yàn)算截面前線I折線I需要驗(yàn)算截面前線I 后線II折線I 折線II前線I后線II前線I后線II折線I折線II折線I1()noAt bn d2212202(1)nAtenean d直線凈截面面積折線凈截面面積板件需驗(yàn)算截面討論三、板件計(jì)算(30020.5 2

5、) 10 215556850dnFf AN前線IIII10(30020.5 3) 1021512F615330NdnFf A解得后線2I(50 2+ 2 50420.5 5) 10 215602736dnFf AN折2II(100 2+ 2 50220.5 3) 10 215601831dnFf AN 折IImin 556850 615330,602736,601831 =556850NF折，折線I折線II8.11 8.11 如圖鋼材為如圖鋼材為Q235BQ235B鋼，鋼，C C級(jí)普通，螺栓級(jí)普通，螺栓M20M20，F(xiàn)=60kN,F=60kN,螺栓抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值螺栓抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 。驗(yàn)算其受力

6、。驗(yàn)算其受力。 2f170/bfN mmV=F=60kN剪力60kN完全由支托承擔(dān)，螺栓只承受產(chǎn)生的彎矩判斷螺栓群旋轉(zhuǎn)中心是底排螺栓還是螺栓群形心判斷螺栓群旋轉(zhuǎn)中心是底排螺栓還是螺栓群形心判別式判別式b1t2N =iMyNny0 圍繞螺栓群形心旋轉(zhuǎn)0 圍繞底排螺栓旋轉(zhuǎn)1max2maxN=()iiiMyNnyMNe yNyiiyy注意： 同 的不同當(dāng)只有M沒有N時(shí)，旋轉(zhuǎn)中心一定是底排螺栓原則：螺栓不受壓，即如果繞形心旋轉(zhuǎn)底排螺栓受壓，則繞底排螺栓旋轉(zhuǎn)MVb22t3771max222223.14N =17.6545170415934460 105003 103 1032025000N415932

7、(80160240320 )betbtidfNNMFeN mMyNNNy 螺栓滿足要求螺栓旋轉(zhuǎn)中心為底排螺栓螺栓旋轉(zhuǎn)中心為底排螺栓螺栓設(shè)計(jì)題螺栓設(shè)計(jì)題 如如圖所示螺栓圖所示螺栓連接。鋼材連接。鋼材Q235Q235，荷載設(shè)計(jì)值，荷載設(shè)計(jì)值P=270kNP=270kN，偏心距，偏心距e=250mme=250mm。1 1、選用普通螺栓、選用普通螺栓2 2、10.910.9級(jí)高強(qiáng)摩擦型螺栓，表面采用接觸噴砂處理級(jí)高強(qiáng)摩擦型螺栓，表面采用接觸噴砂處理3 3、10.910.9級(jí)高強(qiáng)承壓連接級(jí)高強(qiáng)承壓連接907090 x6070908090500200601、普通螺栓F=270kN18e=250mmMV剪拉

8、聯(lián)合作用的普通螺栓和承壓型高強(qiáng)螺栓d1.2bvcbcvNNNN 普通螺栓 承壓型高強(qiáng)螺栓12btt2bvvNNNN對(duì)于栓桿對(duì)于孔壁F=270kN18e=250mm907090 x607090809050020060F=270kN18e=250mm907090 x607090809050020060 板件強(qiáng)度驗(yàn)算板件強(qiáng)度驗(yàn)算223.1417.74801180484420 18 470169200nbbtetbbccANdfNNd tfNF=270kN18e=250mm2、高強(qiáng)螺栓承壓型連接（1 1）初選螺栓及布置形式）初選螺栓及布置形式選用M20螺栓，d=20mm,孔徑21.5mm，邊距需大于2

9、d0=43mm，中距需大于3d0=64.5mm，螺栓布置如圖F=270kN18e=250mm同普通螺栓相比，高強(qiáng)螺栓承壓型連接僅在承受拉剪時(shí)驗(yàn)同普通螺栓相比，高強(qiáng)螺栓承壓型連接僅在承受拉剪時(shí)驗(yàn)算公式為算公式為 ，除此同普通螺栓無(wú)任何區(qū)別，高強(qiáng)螺栓，除此同普通螺栓無(wú)任何區(qū)別，高強(qiáng)螺栓承壓型連接意義在于強(qiáng)度指標(biāo)的增大承壓型連接意義在于強(qiáng)度指標(biāo)的增大1.2bcvNN （3 3）螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算）螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算22223.142031097340443.1417.74801180484420 18 470169200bbvvbbtetbbccNd fNNdfNNd tfN51t,max2222222,max

10、c400675 10675002 (200400 )270000450006N67500450000.735 111804897340N169200N450001410001.21.2ivtvbbtvbvMyNNyVNNnNNNN滿足 設(shè)計(jì)合理3、高強(qiáng)螺栓摩擦型連接F=270kN18e=250mm（1 1）初選螺栓及布置形式）初選螺栓及布置形式選用M22螺栓，P=190kN, d=22mm,孔徑23.5mm，邊距需大于2d0=47mm，中距需大于3d0=70.5mm，螺栓布置如圖F=270kN18e=250mm（3 3）螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算）螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算bvtNNP螺栓同相關(guān)，需先求出螺栓受力狀況高強(qiáng)螺栓摩擦型連接所有強(qiáng)度指標(biāo)皆圍繞高強(qiáng)螺栓摩擦型連接受彎矩只可能圍繞螺栓群形心旋轉(zhuǎn)51t,max2222400675 1060.2684 (40 +120400 )27000022.5120.81520.91.25)0.9 1 0.45 (19060.268 1.25)46.4460.26822.50.881 115246.44ivbtbvfttvbbtvMyNkNyVNkNnNPkNNnPNkNNNNN （滿足 設(shè)計(jì)合理 Thank you for your attention! Thank you for your attention!Please contact me if t