普通螺栓連接的構(gòu)造和計算

7.6普通螺栓連接的構(gòu)造和計算一、螺栓排列和構(gòu)造要求直徑：M12~M24（2的倍數(shù)）；M24~M48（3的倍數(shù)）；M48~M80（4的倍數(shù)）；M80~100（5的倍數(shù)）受力螺栓≥M16，常用直徑：M20~24當使用普通螺栓時，無特殊說明時是指C級粗制螺栓。排列和間距（見圖7.62）:排列：并排、錯列間距：見表7.5。3.當桿件在節(jié)點上或拼接接頭的一端時，永久性的螺栓（或鉚釘）數(shù)不宜少于兩個。對組合構(gòu)件的綴條，其端部連接可采用一個螺栓（或鉚釘）。4.表示方法見表7-9。二、工作性能：按受力方式分為：抗剪螺栓：力與螺栓桿垂直抗拉螺栓：力與螺栓桿平行抗剪螺栓受力過程：在受力以后，首先由構(gòu)件間的摩擦力抵抗外力。不過摩擦力很小，構(gòu)件間不久就出現(xiàn)滑移，螺栓桿和螺栓孔壁發(fā)生接觸，使螺拴桿受剪，同時螺栓桿和孔壁間互相接觸擠壓。受剪極限狀態(tài)：螺栓桿被剪斷或孔壁承壓破壞。破壞形式：五種見圖7-66。其中對螺栓桿被剪斷、孔壁擠壓以及板被拉斷，要進行計算。鋼板剪斷和螺栓桿彎曲通過構(gòu)造要求來保證。計算公式：抗剪承載力設計值：承壓承載力設計值：抗拉螺栓受力過程：外力趨向于將被連接構(gòu)件拉開，而使螺栓受拉，最后螺栓桿會被拉斷。受力極限狀態(tài)：螺栓桿被拉斷。破壞形式：一種，但應考慮撬力的影響。計算公式：式7-29三、螺栓群的抗剪計算在軸心力作用下的抗剪計算計算假定：每個螺栓所受剪力相等。可以直接計算螺栓的數(shù)量：被連接件凈截面強度的計算：規(guī)范規(guī)定當l1＞15d0（d0為孔徑）時，應將螺栓或鉚釘?shù)某休d力設計值乘以折減系數(shù)β=1.1－l1/（150

d0），當l1＞60d0時，折減系數(shù)β=0.7。

2.在扭矩作用下的抗剪計算計算假定：①被連接構(gòu)件是絕對剛性的，螺栓則是彈性的；②各螺栓都繞螺栓群的形心O旋轉(zhuǎn)，其受力大小與到螺栓群形心的距離成正比，方向與螺栓到形心的連線相垂直。根據(jù)假定知每個螺栓受力是不同的，將螺栓排列好后找出受力最大的螺栓，驗算螺栓的強度。公式7-36、7-37。3.在扭矩、剪力、軸心力作用下的抗剪計算：在多種力共同作用下，分析每一種力作用在螺栓群上的情況，找出受力最不利的螺栓進行強度驗算。四、螺栓群的抗拉計算在軸心力作用下的抗拉計算可以直接計算螺栓的數(shù)量：式7-39在彎矩作用下的抗拉計算（見圖7-75）在彎矩作用下，首先確定中和軸位置，通常近似地假定螺栓群繞最下邊的一排螺栓旋轉(zhuǎn)，各排螺栓所受的拉力的大小與距最下一排螺栓的距離成正比，所以離中和軸越遠螺栓受力越大。式7-40。五、忘剪力思和拉負力共止同作斃用拉力的壤存在使旱螺栓承干受剪力經(jīng)的能力甲降低，寒驗算時桑采用相頁關公式袍：≤1≤7.7充高強度牌螺栓連葛接的性敗能和計勝算一、高城強度螺懼栓連接枕的工作扯性能1、青按受蠻力方沸式分晃為：抗剪識螺栓趁：摩窩擦型罷連接特和承垃壓型顆連接抗拉抄螺栓蓬：FN2、估抗剪健螺栓晨受力待過程鑰：（1端）摩嫩擦型頌連接淋：是志依靠緒被連研接構(gòu)揮件間火的摩逮擦力慮傳遞思外力梳，安軍裝時逼將螺呢栓擰鐵緊，謠使螺密桿產(chǎn)替生預蛋拉力遲壓緊諷構(gòu)件捆接觸討面，病靠接怨觸面業(yè)的摩聚擦力挖來阻睬止其喬相互仁滑移瞞，以遲達到億傳遞胸外力跟的目咱的。受剪悉時極茄限狀諸態(tài)：當剪牌力等際于摩闖擦力枯時，僵即為哲連接作的承事載力奏極限類狀態(tài)銹。NNabNN/2N/2abNN/2N/2NNabNN/2N/2（2蹦）承迎壓型掉連接窄：是恭當剪些力超緊過摩赤擦力剛時，布構(gòu)件拉間產(chǎn)番生相氏對滑駛移，塑螺桿糧與孔盜壁接批觸，攔使螺偽桿受喪剪和掃孔壁溜受壓淋，破詞壞形同式與萄普通贏螺栓挑相同貴。受剪負時極避限狀重態(tài)：以螺桿昨被剪壞睛或孔壁橫承壓破凡壞為承播載力極腎限狀態(tài)餐。從二蒼者傳訴遞剪忍力時鑄的極匆限狀斑態(tài)可以看勺出：1)安承壓型支連接的閉抗剪承串載力要苦高于摩粱擦型連盤接。2)脂摩擦型吹連接不閱允許板練件之間暮產(chǎn)生相冷對滑移皺，抗剪住時其變島形就小豈，整體廣性能好溫，抗疲仰勞能力提強，可縱以用在胞直接承寧受動力牛荷載的鴿重要結(jié)支構(gòu)的連迎接中。3)池承壓型秋連接允懼許板件層之間產(chǎn)貸生相對淹滑移抗周剪時其膊變形較毛大，整索體性能快差，不譽得用在砍直接承隱受動力緞荷載的居連接中患。3、與粥普通螺第栓的區(qū)徑別：1）納材料毅：高強度給螺栓的怒桿身、充螺帽和婚墊圈都柔要用抗傷拉強度引很高的逆鋼材制付作，性能輕等級分8.8級；粉10戲.9天級；土12亦.9燭級2）預拉力P：高強度垮螺栓的悼預拉力晚是通過扭緊螺炎帽實現(xiàn)它的。3）狼抗滑雨移系區(qū)數(shù)μ：使用即高強謎度螺哀栓摩抵擦型喜連接駝時，的與被警連接秩構(gòu)件溜材料剪及其友接觸酷面處年理方造法所偶確定無的摩攜擦面嶼抗滑敬移系品數(shù)μ有關也，常熱用的哄處理政方法氣和規(guī)顛范規(guī)鉤定的珍摩擦禽面抗旬滑移挨系數(shù)μ值如表笑7-1救1。承橋壓型連杜接的板墓件接觸腿面只要誤求清除恨油污及趕浮銹。高強繁度螺吵栓預珍拉力哲的確欄定高強度互螺栓預啟拉力是清根據(jù)螺今栓桿的有效抗塌拉強度確定嘩的，械并考橋慮了閱以下鞏修正鹽系數(shù)任：考慮喝材料號的不溜均勻章性的鑒折減板系數(shù)0.9；為防伸止施刊工時隸超張棒拉導統(tǒng)致螺抗桿破湖壞的沒折減自系數(shù)0.膽9；附加安堂全系數(shù)0.取9?？紤]擰詞緊螺帽注時，螺潔栓桿上午產(chǎn)生的幫剪力對插抗拉強纖度的降勵低除以償系數(shù)1.2。因此，炎預拉力寄：Ae—螺紋處訂有效截績面積；fu—螺栓坊熱處茶理后落的抗荒拉強銳度；實現(xiàn)進預拉坦力的攤方法A、轉(zhuǎn)角法施工方恒法：初擰—用普通仿扳手擰便至不動撇，使板烈件貼緊啄密；終擰—絮初擰基仰礎上用哨長扳手禮或電動昆扳手再池擰過一案定的角飽度，一蕩般為120o~180o完成致終擰適。特點逗：預學拉力掏的建洗立簡找單、鎮(zhèn)有效雙，但朱要防澇止欠稿擰、費漏擰葬和超歐擰；B、扭矩法施工拘方法棒：初擰—用力矩隆扳手擰應至終擰杯力矩的30%~50%，使紛板件眼貼緊框密；終擰—初擰基蹈礎上，煉按10經(jīng)0%設計終饑擰力矩巨擰緊。特點：主簡單、謎易實施嫂，但得撲到的預界拉力誤速差較大。C、扭斷要螺栓建桿尾魯部法陶（扭桑剪型偉高強惹度螺膨栓）施工方杏法：初擰—擰至終握擰力矩泉的60%~80雁%；終擰—初擰基趕礎上，潔以扭斷喘螺栓桿層尾部為算準。特點繳：施畏工簡辮單、嚷技術(shù)穗要求優(yōu)低易錢實施帖、質(zhì)變量易械保證尾等。高強度隊螺栓的肆施工要豈求：由于高蹦強度螺槍栓的承簡載力很也大程度菌上取決停于螺栓惡桿的預史拉力，停因此施誕工要求狹較嚴格。二、高旬強度螺溫栓摩擦柱型連接愿抗剪計立算單栓男抗剪允承載峽力設擁計值哥：式中蘋：0.9辯—抗力戚分項捉系數(shù)γR的倒數(shù)(γR=1腹.1流11扛);nf—傳力刃摩擦底面數(shù)串目;μ--摩擦面市抗滑移彩系數(shù);P—預拉力比設計值.1、軸紡心力逮作用假定坡各螺御栓受兵力均完勻，碑故所獲需螺職栓數(shù)揭：對于摩萄擦型連棕接：NN注意：n為一側(cè)布的螺栓右數(shù)量。NNbtt1b1高強勵度螺滅栓群廢軸心尾力作做用下,為了蚊防止軟板件半被拉際斷尚晌應進行行板蹄件的立凈截跟面驗餃算.主板疾的危催險截薄面為1-司1截面弓。根轉(zhuǎn)據(jù)試蘿驗結(jié)閥果，慎孔前炒傳力毫系數(shù)排可取今0.塞5，噸即第白一排艇高強勤度螺辛栓所理分擔雕的內(nèi)趣力，鮮已有臥50鐮%在喘孔前墨摩擦槐面中蘋傳遞藏。111-1截面的菜內(nèi)力為務：2、扭矩焦或扭品矩、沿剪力蠟共同打作用畢下計算方振法與普坡通螺栓羞相同，融即：FTTxyN1TN1TxN1Tyr11F1N1F剪力F作用下鼠每個螺雷栓受力：扭矩T作用責下：由此巷可得擦螺栓1的強度斷驗算公撓式為:三、高強弟度螺快栓摩鴿擦型機連接的抗拉改計算當外拉勻力為零包，即N=0時：P=吃C；當外臨拉力晉為Nt時：蒜板件遮有被堵拉開叨趨勢廊，板件間蔽的壓力C減小為Cf，栓桿缸拉力P增加號為Pf，由力及鍛變形協(xié)銹調(diào)得：NPCP+△P=PfC-△C=CfNt1、高臨強度螺面栓摩擦笨型連接犬的抗拉脖性能當板藏件即帶將被煩拉開賢時：Cf=0尊，有Pf=Nt，因此個：一般槳板件害間的候擠壓起面面忙積比形栓桿氏截面材面積蛇大的鏡多，通近似才取AP/Ab=1湊0，得：顯然害栓桿外的拉條力增它加不逢大。另外，黑試驗證犧明，當繁栓桿的盞外加拉艦力大于P時，盯卸載免后螺友栓桿攔的預緩拉力婦將減盾小，闊即發(fā)命生松弛繡現(xiàn)象。但當Nt不大于0.8P時，則淺無松弛記現(xiàn)象，乞這時Pf=1.口07P，可認局為螺鄉(xiāng)豐桿的師預拉挽力不醋變，架且連色接板股件間膽有一末定的訓擠壓歌力保叮持緊急密接塔觸，除所以則現(xiàn)行家規(guī)范析規(guī)定深：P+△P=PfC-△C=CfNt高強敢度螺尸栓摩必擦型島連接咬的單狗栓抗改拉承臭載力狠為：上式未考慮嗽橇力Q的影溫響，歪當考濕慮橇予力影寫響時效，橇血力Q的存在彈導致連廈接的極戴限承載蟲力降低。所以，露如設計怖時不考訪慮橇力尤的影響,增加腳連接扎板件趟的剛碰度（說如設柳加勁捏肋）源。2、從高強擁度螺規(guī)栓群嘉的抗六拉計姐算1）軸拔心力作垮用假定各追螺栓均達勻受力秀，故所繁需螺栓龍數(shù)：N2）孫彎矩翠作用臉下由于羅高強觀度螺迫栓的呢抗拉品承載脆力總睛小于盯其預睛拉力P，故在彎巧矩作用稼下，連奇接板件值接觸面揚始終處貪于緊密錦接觸狀未態(tài)，彈傍性性能檔較好，串可認為告是一個整傘體,所以擾假定喊連接靜的中和軸釘與螺栓崗群形心笑軸重合，最燭外側(cè)欣螺栓放受力禿最大指。MM1234y1y2N1N2N3N4受壓區(qū)中和軸由力學誓可得：因此災，設嘴計時強只要驗滿足嶼下式洞即可朽：3）偏休心拉力懸作用下偏心瘦力作用愿下的卵高強瞎度螺等栓連狹接，域螺栓橋最大氣拉力驅(qū)不應繳大于0.誘8P，以保拜證板醒件緊蜘密貼臺合，壯端板核不會特被拉委開，飽所以歇摩擦宇型連腐接采嫌用以倍下方嫌法（疊加嶼法）計算:Ne1234M=N?eNy1y2N1N2N3N4中和軸M作用下N作用下四、摩辭擦型連六接同時鵝受剪和獎受拉拉力的嫁存在使羨螺栓承丙受剪力您的能力鋪降低，考慮速這個堆影響焰，規(guī)字范規(guī)口定，它當高縣強度盾螺栓志摩擦代型連蠶接同落時承扣受摩香擦面絕間的尋剪力逼和螺腐栓桿資軸方朝向的堡外拉酷力時鋒，其旦承載婆力按雙下式盞計算蔽：NVN