第四章 钢结构连接

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第四章钢结构的连接——螺栓连接

张丽梅

普通螺栓连接

高强螺栓连接

普通螺栓连接和高强螺栓连接的区别：从原材料看：高强度螺栓采用高强度材料制造。高强螺栓的螺杆、螺帽和垫圈都由高强钢材制作，常用45号钢、40硼钢、20锰钛硼钢。普通螺栓常用Q235钢制造。从强度等级上看：高强螺栓，使用日益广泛。常用8.8s和10.9s两个强度等级，其中10.9级居多。普通螺栓强度等级要低，一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。从受力特点来看：高强度螺栓施加预拉力和靠摩擦力传递外力。普通螺栓连接靠栓杆抗剪和孔壁承压来传递剪力，拧紧螺帽时产生预拉力很小，其影响可以忽略不计，而高强螺栓除了其材料强度很高之外，还给螺栓施加很大预拉力，使连接构件间产生挤压力，从而使垂直于螺杆方向有很大摩擦力，而且预拉力、抗滑移系数和钢材种类都直接影响高强螺栓的承载力。从使用上看：建筑结构主构件的螺栓连接，一般均采用高强螺栓连接。普通螺栓可重复使用，高强螺栓不可重复使用。高强螺栓一般用于永久连接。高强螺栓是预应力螺栓,摩擦型用扭矩扳手施加规定预应力,承压型拧掉梅花头。普通螺栓抗剪性能差，可在次要结构部位使用。普通螺栓只需拧紧即可。

普通螺栓连接普通螺栓

A、B级

C级4.6级、4.8级普通碳素钢Q235BF螺杆直径比螺孔小小1.0~1.5mm

5.6级、8.8级优质碳素钢45号钢优质碳素钢35号钢

螺栓孔排列螺栓的排列形式应简单、整齐、紧凑，排列方法有并列和错列两种。

型钢螺栓排列

螺栓连接形式螺栓连接的基本形式有盖板对接、T形连接和搭接。

螺栓容许间距(1)

螺栓容许间距(2)

1)受力要求：a)端距限制——防止孔端钢板剪断，≥2d0;b)螺孔中距限制

2)构造要求：防止板翘曲后浸入潮气而腐蚀，限制螺孔中间矩最大值；3)施工要求：为便于拧紧螺栓，留适当间距(不同的工具有不同要求)。

普通螺栓工作性能普通螺栓依照受力状况分成剪力螺栓和拉力螺栓。外力垂直于螺杆时为剪力螺栓，外力平行于螺杆时为拉力螺栓。

受剪螺栓工作性能剪力螺栓受力后，当外力不大时，由构件间的摩擦力来传递外力。当外力增大超过极限摩擦力后，构件间相对滑移，螺杆开始接触构件的孔壁而受剪，孔壁则受压。

◎剪力螺栓破坏的五种形式：

(1)螺栓杆剪切破坏(2)钢板孔壁挤压破坏(3)构件本身由于截面开孔过多破坏(4)钢板端部的螺孔端距太小而被剪切(5)钢板太厚，螺杆直径过小，螺杆弯曲破坏

受剪螺栓承载力计算

受剪承载力Nvbnv

d24

fvbb

Ncbd

tfcb承压承载力

NvminNcb,Nvb取二者之间最小值：nv

螺栓剪面数，单剪n

v

1.0

,双剪n

v

2.0

t

同一受力方向的承压构件较小厚度，单剪取较小厚度，双剪取tminb,ac

受拉螺栓工作性能

传力路径：构件A的拉力T先由剪力螺栓传递给拼接角钢B,然后通过拉力螺栓传递给C。螺栓受力：TPfV2

受拉螺栓承载力计算受拉承载力：Ntbde

de24

ftb

螺栓有效直径查表8-6或依照ded0.9382p计算

螺栓群的计算◎剪力螺栓群的计算◎拉力螺栓群的计算◎剪—拉螺栓群的计算

◎剪力螺栓群的计算

轴力作用下的计算

弹性阶段