《刚结构设计及施工》课程PPT教学课件（讲稿）普通螺栓的连接、高强度螺栓连接、轴心受力构件、轴心受力构件的强度与刚度

第六节普通螺栓的连接 普通螺栓的连接构造 ●螺栓的规格与表示 钢结构一般选用C级(粗制)六角螺母螺栓,标识用M和 工程直径(mm)表示,例如M16、M20等 ●螺栓的排列 螺栓的各距应满足规定的要求(P71~72,表3.5~8) + 器「++ + + +中 +中 中 端距中距L中距 端距 (a)

第六节 普通螺栓的连接 ⚫ 一、普通螺栓的连接构造 ⚫ 螺栓的规格与表示 钢结构一般选用C级（粗制）六角螺母螺栓，标识用M和 工程直径（mm）表示，例如M16、M20等 ⚫ 螺栓的排列 螺栓的各距应满足规定的要求（P71~72，表3.5~8）

二、受力性能与计算 1、受力分类 ◎螺栓根据作用不同,按螺栓受力可以分为:受剪、受拉及 剪拉共同作用 F N N (a) (b)

二、受力性能与计算 1、受力分类 ⚫ 螺栓根据作用不同，按螺栓受力可以分为：受剪、受拉及 剪拉共同作用

2、受剪连接 P 高强度螺栓 ■受力性能与破坏形式 五种破坏形式 普通螺栓 螺栓受剪破坏 千分表 P/2 孔壁挤压破坏 ≯连接板净截面破坏 P/2 螺栓受弯破坏 连接板冲剪破坏 〖(○ ∑ t< 5d (a) (b) e≥2d (d)

2、受剪连接 ◼ 受力性能与破坏形式 ⚫ 五种破坏形式 ➢ 螺栓受剪破坏 ➢ 孔壁挤压破坏 ➢ 连接板净截面破坏 ➢ 螺栓受弯破坏 ➢ 连接板冲剪破坏 t  5d t  5d e  2d

■单个受剪螺栓的承载力计算 ●螺栓抗剪 孔壁承压:NB=∑1f 最大承载力:N≤N如n=mmnN;N (c)

◼ 单个受剪螺栓的承载力计算 ⚫ 螺栓抗剪： ⚫ 孔壁承压： ⚫ 最大承载力： b V 2 V b V 4 f πd N = n b C b C N = dt f   b C b V b V min N  N = min N ;N

■轴力作用受剪螺栓群的连接计算 ●受力特性:沿受力方向,受力分配不均,两端大中间小, 在一定范围内,靠塑变可以均布内力,过大时,设计计算 时仍按均布,但强度需乘折减系数β,当l215d时 B=1.1 ≥0.7 150d 当160d时β=07 l1 ●连接所需螺栓数量: 丰丰丰三 N/2 N/2 BN mn 平均值 ●连接板净截面强度 f IIⅢ

◼ 轴力作用受剪螺栓群的连接计算 ⚫ 受力特性：沿受力方向，受力分配不均，两端大中间小， 在一定范围内，靠塑变可以均布内力，过大时，设计计算 时仍按均布，但强度需乘折减系数β，当l1≥15d0时： 当l1≥60d0时β＝0.7 ⚫ 连接所需螺栓数量： ⚫ 连接板净截面强度 0.7 150 1.1 0 1 = −  d l β b Nmin N n   f A N σ  n ＝

■扭矩、轴力及剪力共同作用受剪螺栓群计算 ◆|◆ ◆◆ ●扭矩作用:T=M1·+N22+…+Nnrn N r r2 T T ∑x+∑M=∑x+∑

◼ 扭矩、轴力及剪力共同作用受剪螺栓群计算 ⚫ 扭矩作用： n T 2 n T 1 2 T 1 T = N r + N r ++ N r n T r N r N r N T n 2 2 1 T 1 = ==  +  = 2 2 1 1 i i T x x y T x N  +  = 2 2 1 1 i i T x x y T x N

轴力及剪力作用 N N N 2 ●轴力扭矩共同作用下最大受力螺栓 N+N)2+(M+M,)2≤N 受拉螺栓连接 ●受力性能与承载力 4 N b

⚫ 轴力及剪力作用 ⚫ 轴力扭矩共同作用下最大受力螺栓 ◼ 受拉螺栓连接 ⚫ 受力性能与承载力 V b y T y N x T x T N V N N N N N Nmin 2 1 1 2 1 1 1 = ( + ) + ( + )    n N N N 1x = n V N V 1x = b t b 2 t 4 1 N d f = π e b Nt n N Nt = 

受弯矩作用螺栓连接计算 F 中和轴 受压区 刨平顶紧 创平顶紧 支托 支托 M NI V1+n2+ N N M M M·y<Nt ∑

⚫ 受弯矩作用螺栓连接计算 M n M M N y N N m M = 1 1 + 2 ++ n M n M M y N y N y N = == 2 2 1 1 b 2 t 1 1 N m y M y N i M   = 

●M、N共同作用(偏心受拉)螺栓计算 N 123 受压区 创平顶紧 刨平顶紧 支托 支托 小偏心:AM=22≤M=M 大偏心:NM M·y5 N N ∑y2 f Fe Fe ∑y2m∑

⚫ M、N共同作用（偏心受拉）螺栓计算 • 小偏心： • 大偏心: n N N m y M y N N i M  =  =  2 5 5 min n N N m y M y N N i M  =  =  2 5 5 min ( ) ,2 , 1 2 1 1   = + i i m y Fey m y Fey n F N

●拉剪共同作用螺栓连接计算 A N,/NY 1.0 1 2 N/N 0 1.0 M 1 F Fe 注:此类连接因无支托板,一般应考虑精制螺栓连接,以减 少连接变形

⚫ 拉剪共同作用螺栓连接计算 注：此类连接因无支托板，一般应考虑精制螺栓连接，以减 少连接变形。 1 2 b t t 2 b V          +         N N N NV b NC n V NV =  n F NV =  = 2 1 i t m y Fey N