4.10高强度螺栓连接的工作性能和计算

一、摩擦型连接受剪高强度螺栓的受力性能和计算1.受力性能2.计算方法高强度螺栓摩擦面抗滑移系数高强度螺栓摩擦面抗滑移系数的大小与连接处构件接触面的处理方法和构件的钢号有关。我国现行钢结构设计规范推荐采用的接触面处理方法有：喷砂、喷砂后涂无机富锌漆、喷砂后生赤锈和钢丝刷消除浮锈或对干净轧制表面不作处理等。西南科技大学网络教育课程4.10高强度螺栓摩擦型连接的工作性能和计算3.一个摩擦型连接高强度螺栓的抗剪承载力设计值为：0.9－抗力分项系数的倒数，即取－传力摩擦面数目：单剪时，双剪时；P－一个高强度螺栓的设计预拉力；－摩擦面抗滑移系数。西南科技大学网络教育课程PnNfbv9.0R111.19.0/1Rfn1fn2fn4.在杆轴方向受拉力的高强度螺栓摩擦型连接中，一个高强度螺栓抗拉承载力设计值：西南科技大学网络教育课程PNbt8.05、高强度螺栓同时承受剪力和外拉力连接的工作性能（1）高强度螺栓摩擦型连接一个摩擦型连接高强度螺栓有拉力作用时的抗剪承载力设计值为：（2）高强度螺栓承压型连接同时，满足：－只承受剪力时孔壁承压承载力设计值；－承压型高强度螺栓在无外拉力状态的值。西南科技大学网络教育课程tfbvNPnN25.19.0122bttbvvNNNNbcbcvftdNN2.112.1/bcNbcfbcf西南科技大学网络教育课程二、高强度螺栓群的抗剪计算1、轴心力作用时螺栓数目：对摩擦型连接对承压型连接，取下列两式的较小值。－一个承压型连接高强度螺栓抗剪强度设计值和承压强度设计值。2、高强度螺栓群在扭矩或扭矩、剪力共同作用时的抗剪计算方法与普通螺栓群相同，但应采用高强度螺栓承载力设计值进行计算。西南科技大学网络教育课程bNNnminPnNNfbvb9.0minbvvbvfdnN42bcbcftdNbcbvff,例3.15试设计一双盖板拼接的钢板连接。钢材Q235-B，高强度螺栓为8.8级的M20，连接处构件接触面用喷砂处理，作用在螺栓群形心处的轴心拉力设计值N＝800kN，试设计此连接。解：西南科技大学网络教育课程西南科技大学网络教育课程三、高强度螺栓群的抗拉计算1、轴心力作用时螺栓数目：－在杆轴方向受拉力时，一个高强度螺栓(摩擦型或承压型)的承载力设计值。2、高强度螺栓群因弯矩受拉－螺栓群形心轴至螺栓的最大距离；－形心轴上、下各螺栓至形心轴距离的平方和。西南科技大学网络教育课程btNNnbtNbtiNyyMN2111y2iy3、高强度螺栓群偏心受拉高强度螺栓偏心受拉时，螺栓的最大拉力不得超过0.8P，能够保证板层之间始终保持紧密贴合，端板不会拉开，故摩擦型连接高强度螺栓和承压型连接高强度螺栓均可按普通螺栓小偏心受拉计算。4、高强度螺栓群承受拉力、弯矩和剪力的共同作用（1）摩擦型连接高强度螺栓承受拉力、弯矩和剪力共同作用时螺栓连接板层间的压紧力和接触面的抗滑移系数，随外拉力的增加而减小。摩擦型连接高强度螺栓承受剪力和拉力联合作用时，一个螺栓抗剪承载力设计值为：西南科技大学网络教育课程btiNyyeNnNN121tfbvNPnN25.19.0摩擦型连接高强度螺栓的抗剪强度：－受压区(包括中和轴处)的高强度螺栓数；－受拉区高强度螺栓所承受的拉力。西南科技大学网络教育课程...25.125.19.0)9.0(210ttffNPNPnPnnV0n21,ttNN简化形式：n－连接的螺栓总数；－螺栓承受拉力的总和。螺栓最大拉力应满足：（2）承压型连接高强度螺栓，应按表3.10中的相应公式计算螺栓杆的抗拉抗剪强度：同时验算孔壁承压：西南科技大学网络教育课程tifNnPnV25.19.0tiNbttiNN122bttbvvNNNN2.1bcvNN例3.16图示高强度螺栓摩擦型连接，被连接构件的钢材为Q235-B。螺栓为10.9级，直径20mm，接触面采用喷砂处理。试验算此连接的承载力。图中内力均为设计值。西南科技大学网络教育课程西南科技大学网络教育课程西南科技大学网络教育课程螺栓连接的设计步骤(l）根据连接的部位和形式，并结合受力性质、被连接件的厚度和连接可供布置螺栓的尺寸等条件，选择合适的螺栓直径。(2）根据受力情况对螺栓进行计算。对受轴心力作用的受剪或受拉螺栓连接，可先按连接承受的轴心力和单个螺栓的承载力求出需要的螺栓数目，然后按排列要求进行布置。对受偏心力作用的受剪或受拉螺栓连接以及拉剪螺栓连接，则须先布置螺栓，然后按所承受的外力对最不利螺栓进行验算。(3）验算构件（或连接盖板）最不利开孔截面的净截面强度（抗拉强度或抗弯强度、抗剪强度）。(4）结合施工图的绘制，在设置螺栓处用螺栓符号正确标注，并附注有关螺栓的直径、孔径等的文字说明。西南科技大学网络教育课程螺栓连接设计须注意的问题(l）同一设计中选用的螺栓直径，其规格不宜太多。(2）螺栓布置除应符合排列要求（在型钢上布置还应符合线距要求）外，还应考虑要有足够的紧固空间和能否穿进螺栓（如连接的一侧是封闭结构，则无法穿进螺栓）。(3）每一杆件在节点上以及拚接接头的一端，永久性的螺栓数不宜少于两个。但对组合构件的缀条，根据实践经验，其端部连接可采用一个螺栓（如某些塔桅结构的腹杆端部连接，过去已用过一个螺栓）。(4）在受力不利情况的连接中，由于螺栓偏心受力较大，螺栓的数目应予增加。