钢结构的连接.ppt

§3-5 普通螺栓的构造和计算
一、螺栓的种类

C级---粗制螺栓,;
4表示fu≥400N/mm2, =;Ⅱ类孔,孔径(do)-栓杆直径(d) =1~3mm。
A、B级---精制螺栓,;
5或8表示fu≥500或800N/mm2, =
;Ⅰ类孔,孔径(do)-栓杆直径(d)=~。
按其加工的精细程度和强度分为:A、B、C三个级别。

由45号、40B和20MnTiB钢加工而成,并经过热处理
45号-; 40B和20MnTiB-
(a)大六角头螺栓(b)扭剪型螺栓
螺栓的排列和其他构造要求
—简单、整齐、紧凑,所用连接板尺寸小,但构
件截面削弱大;
B 错列
A 并列
中距
中距
边距
边距
端距
—排列不紧凑,所用连接板尺寸大,但构件截
面削弱小;

(1)受力要求:
垂直受力方向:为了防止螺栓应力集中相互影响、截面削弱过多而降低承载力,螺栓的边距和端距不能太小;
顺力作用方向:为了防止板件被拉断或剪坏,端距不能太小;
对于受压构件:为防止连接板件发生鼓曲,中距不能太大。
(2)构造要求;
螺栓的边距和中距不宜太大,以免板件间贴合不密,潮气侵入腐蚀钢材。
(3)施工要求
为了便于扳手拧紧螺母,螺栓中距应不小于3do。
根据以上要求,规范给定了螺栓的容许间距。

4、螺栓的其他构造要求
为了保证连接的可靠性,每个杆件的节点或拼接接头一端不宜少于两个永久螺栓,但组合构件的缀条除外;
直接承受动荷载的普通螺栓连接应采用双螺帽,或其他措施以防螺帽松动;
C级螺栓宜用于沿杆轴方向的受拉连接,以下情况可用于抗剪连接:
1、承受静载或间接动载的次要连接;
2、承受静载的可拆卸结构连接;
3、临时固定构件的安装连接。
型钢构件拼接采用高强螺栓连接时,为保证接触面紧密,应采用钢板而不能采用型钢作为拼接件;
普通螺栓的受剪连接
一、螺栓连接的受力形式
F
N
F
A 只受剪力
B 只受拉力
C 剪力和拉力共同作用
二、普通螺栓抗剪连接
(一)工作性能和破坏形式

对图示螺栓连接做抗剪试验,即可得到板件上a、b两点相对位移δ和作用力N的关系曲线,该曲线清楚的揭示了抗剪螺栓受力的四个阶段,即:

(1)摩擦传力的弹性阶段(0~1段)
直线段—连接处于弹性状态;
该阶段较短—摩擦力较小。
N
N
a
b
N
N/2
N/2
高强度螺栓
N
δ
O
1
2
3
4
1
2
3
4
普通螺栓
(2)滑移阶段(1~2段)
克服摩擦力后,板件间突然发生水平滑移,最大滑移量为栓孔和栓杆间的距离,表现在曲线上为水平段。
a
b
N
N/2
N/2
(3)栓杆传力的弹性阶段(2~3段)
该阶段主要靠栓杆与孔壁的接触传力。栓杆受剪力、拉力、弯矩作用,孔壁受挤压。由于材料的弹性以及栓杆拉力增大所导致的板件间摩擦力的增大,N-δ关系以曲线状态上升。
高强度螺栓
N
δ
O
1
2
3
4
1
2
3
4
普通螺栓
(4)弹塑性阶段(3~4段)
达到‘3’后,即使给荷载以很小的增量,连接的剪切变形迅速增大,直到连接破坏。
‘4’点(曲线的最高点)即为普通螺栓抗剪连接的极限承载力Nu。
N
δ
O
1
2
3
4
a
b
N
N/2
N/2
Nu