第三章 连接-螺栓

§3-5普通螺栓的构造与计算一、构造1、分类（种类）普通螺栓按质量可分为：A、B、C级三级。A、B级属于精制螺栓，制作精度、孔壁表面粗糙度等要求都比较严格，成本高；C级属于粗制螺栓，其制作精度和螺栓的允许偏差、孔壁表面粗糙度等要求都比A、B级螺栓低，成本低。从受力性能来讲，A、B级螺栓受力变形小，既可用于受拉连接，又可用于受剪连接；而C级螺栓受力变形大，一般只用于受剪连接。从使用情况来讲，由于C级螺栓的拆装比较方便，常用于安装连接及可拆卸的结构中，有时也用于次要结构中的受剪连接。C级螺栓使用的较多，A、B级螺栓逐渐被高强度螺栓取代。开孔要求方面，A、B级螺栓的孔径比螺栓直径要大0.3~0.5㎜，属于Ⅰ类孔；C级螺栓1~1.5㎜，属于Ⅱ孔。※※※孔壁质量属于下列情况着为Ⅰ类孔：eq\o\ac(○,1)在装配好的构件上按设计孔径钻成的孔；eq\o\ac(○,2)在单个零件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成孔；eq\o\ac(○,3)在单个零件上先钻成或冲成较小的孔径，然后在装配好的构件上再扩钻至设计孔径的孔。2、排列方式（见图3-7）并列式和错列式两种。※端距，构造要求≥2；边距，构造要求≥1.5；中距，构造要求≥3。3、螺栓布置的原则（1）受力要求对于受拉构件，各排螺栓的中距、边距不能过小，图3-7螺栓布置图（1）并列式，（2）错列式以免使螺栓周围应力集中相互影响，截面削弱过多，降低承载力。端距应按被连接件材料的抗挤压及抗剪切等强度条件确定，以使钢板在端部不致被螺栓撕裂，规范规定端距不应小于2；受压构件上的中距不宜过大，防止发生鼓曲。（2）构造要求 螺栓的中距及边距不宜过大，否则钢板间不能紧密连接，受潮锈蚀。螺栓连接构造要求螺栓数量不少于4个。（3）施工要求 要保证有一定的空间，便于用扳手拧紧螺栓，规定最小中距为3。4、破坏形式纵抗剪螺栓昏连接达到越极限承载港力时，可仇能的破坏弱形式有：矮（族1刚）栓杆被辜剪断（板屈厚杆细）臣；者（赔2摊）孔壁承目压破坏（翅板薄杆粗督）；弱（叙3休）板件净知截面破坏尊（螺孔对疤钢板削弱笔较大）；托（厌4疲）板端撕诉裂（端距标过小）；霉（蛛5峡）栓杆弯惜曲（螺栓吓锚固的板棕过厚）。除※谨三个直径乓问题舒、垃、泛，各自的考含义、适床用情况。5、符号招图蒙3-8勒均螺栓及螺地栓孔的标合注令例招：辞M2妖4既：螺栓的久公称直径脸=2器4料㎜裂（肤页孔径；套图公称直径悄；牢怎有效直径义（螺纹根辣部））耽二、计算耳类型陶类型一：票均匀受剪完（纯剪日）排丽（诱1松）求单个圆螺栓的承研载力诚式稍中星铺—董抗剪面的钳数目；重—端螺栓的公望称直径；肾—太螺栓抗剪橡强度设计古值；滤湿式糠中换污—呀同一受力酬方向板厚茂之和的最纵小值；寨—德螺栓承压梁强度设计康值。裙（跨2纹）验算螺玻栓骨（铜3沾）验算板救的净截祝面糟床垂验算第一辨排螺域栓浮爹；户评荐其中：府—多母材抗拉姻强度设计羊值。；；；限其中：糖——输Ⅰ狮－心Ⅰ仅截面螺栓啄个数；炒——勇Ⅱ续－话Ⅱ攻截面螺栓锋个数。墓※※拿※功构件的节缩点处或拼相接接头的但某一侧，纲当螺栓沿吉受力方向继的连接长峰度受过大时，殊各螺栓的郑受力将很狸不均匀，幻端部螺栓往受力最大倾。规范对誉此种连接流螺栓的承咽载力设计箱值乘以折辈减系涝数予以降队低：评当赢时，取苍；当时，；驾当冤时，取袭。五※※各※读普通螺栓佛、高强螺旁栓连接长兔度额过大时都寻要进行承教载力折减弱。惜类型二：东偏心受剪=1\*GB3阀①造好力歉F败向螺栓群闪形心简化马得躺：呼V厦、先T驾；=2\*GB3豪②扎鞭验算危险咱螺栓鞋※鞋当纤﹥鸣时，牲，痒。徐※弄净截面强趟度不需算昏。怜类型三：稼普通螺栓镰受拉计算导1.金极均匀受夺拉枯五假定：通碌过螺栓群可形心拉力哄作用下，疾螺栓监均匀受拉迎。恳（布1是）单个螺香栓抗拉承阻载力睛读排其中：馒—英—倘螺栓抗拉盲强度设计钟值。窜（绿2虽）螺栓验蛙算：品2.蔬毕仅厅有枕M朱作用时蒙当仅陡有贤M汽作用时，师旋转点位迫于最下排未螺栓处。牵危险螺栓感：阅3.贿另偏心受拉列☆济判断大小鄙偏歌心枯☆eq\o\ac(○,相1困)接移当克（截面核累心距），伏为小偏心夜，脉M栽旋转中心荣位于螺栓美群的形心电（雨O殊点）；eq\o\ac(○,粥2专)迁彻当恭（截面核攻心距），打为大偏心削，扔M从旋转中心好位于最下炸排螺栓螺梳栓处泪（广B具点）。羽（值1遵）小偏心逢注：螺栓短群的形心乘（瞎O雷点）为弯践矩旋转点终；快拉屿力慌T葱向螺栓群岂形脏心遍O迅点简化，腥得：说此歉时口A冲点处螺栓狮受力最大挺，柱（牺2岛）大偏心册注：最下你排螺栓槐（页B步点）为弯里矩旋转点赢；医煎拉鼠力喷T心向旋转贱点悔B筋点简化，哪得：珍此慕时富A劫点处螺栓瑞受力最大纳，台类型四：剪拉剪计算辈最上排螺柜栓受力最获大，验算酬：，同时；其中：；；肥、街、侧分别为单俩个普通螺兵栓的抗剪阁、抗拉、愁承压承载役力设计值牺。方§3-6物雕高强度螺办栓的构造涛和计算侨高强度螺芝栓连接按邮其受力特蛛征分为摩客擦型连接揭和承压型月连接两种梯类型。摩拿擦型连接司是以摩擦沉阻力刚被犁克服、连肺接即将产黑生相对滑看移作为承夫载能力极初限状态。一、构造悔1胞、等功级肃骄苍常见的匠有鲜8.8抢S钞和省10.9首S娃。遵数字含义蚊：坊“灾·猴”换前的数字果表示公称白抗拉强度业的素1煤/草10剑0饭，伯“埋·损”醋后数字表钢示条件屈星服强度忙与疼之俘比侵—倍—迅屈强允比航—偷—此的十倍献，盼S邮表示高强雅度螺栓。泉如首8.8悔S排，则螺栓词喂，殿即初常用的材哲料喷有灶35乳#困，复45隙#钻，粘35V宽B清，恭40瞧B潜，辟20M固nTiB环。龟2颂、受力性示能或特点慕由于有较肚大的预拉安力陶P冶，则被连恳接件的整满体工作性这能提高，披可实现铰秆接、刚接峡。黎3隐、极限状反态上对于摩擦倍型高强度桥螺栓在极尚限状态下领，滑动瞬垫间，摩擦扮力消失。游承压型高梢强度螺栓软与普通螺修栓工作情莲况相似，膜计算方法扁与普通螺吊栓类似。较4肿、开孔直衔径库对于摩擦素型高强度笼螺栓瓶比螺栓直吹径死要居大卸1.5~巷2.豪0松㎜；对于既承压型高霞强度螺栓树比螺栓直缝径失要据大耻1.0~糟1.羡5苏㎜，以便滤于安装。语5姥、预应锦力刚P烦的施加方换法：盯（摩1休）转角法西（初拧，逆终拧吐）抽矮由于施工鸦人员的差课异，拧紧宴程度也不叹同。拣（跑2艇）扭矩扳窃手百法梳惰决采用可直浮接显示扭倍矩的特制尤扳手，根恳据事先测业定的扭矩祸和螺栓拉咳力之间的价关系施加赖扭矩。优系点是较简怨单、宜实错施、费用沙少，但拧略紧速度的躲不同，引翅起误差较牲大。训（肝3押）拧断螺蔬栓尾部愚法差宋拒是采用扭鱼剪型高强境度螺栓，庆其端部设锻有梅花头捧，拧紧螺况帽时，靠刮拧断螺栓肠梅花头切帖口处截面碗来控制预昏拉应力值赞。具有强声度高、安炎装简便和判质量易于辨保证、可宏以单面拧稿紧、对操妙作人员没租有特殊要荡求等优点电。代6超、摩擦面撞的处理戴高强度螺背栓摩擦面鉴抗滑移系央数的大小岗与连接处翠构件接触寇面的处理压方法和构叨件的钢号穷有关。还实验表明搭，此系数敏值有随被赴连接构件陷接触面间斗的压紧力联减小而降鸡低的现象背，故与物裙理学中的伍摩擦系数界（定值）尿有区别。进对言于识Q23义5宽钢，采用事钢丝刷除失浮锈或未棒经处理的拍干净轧制坚表面，抗菜滑移系法数倦μ煎＝榆0.搬3坡；喷砂后盏涂无机富傍锌漆逼，杆μ文＝拼0.3陵5削；喷砂或盾喷砂后生输赤锈慎，劈μ滔＝姑0.4纤5昏。守※莲摩擦面严江禁涂红丹贸；爷※依摩擦面拼栋装时，应谢采取有效炸措施防潮筝或淋雨。宽二、摩擦纳型高强度馒螺栓的计谣算诱类型一：蓝螺栓群轴斜心受剪僻(撞1)窗螺栓验算生：钩(田2)冒净截面验嘴算：种式中曾—板连接副中农一端（半爪边结构）术螺栓数；叠—远第一排螺亏栓数；散—岸摩擦面数享量；毙—卧摩擦面的擦抗滑移系普数叛；稻P式—躲高强度螺浸栓的预拉瓶力。眯(只3)区毛截面验是算：贷类型二：铜偏心受剪恢（乡V姿、匹T躁作用）其中：傲※务扭盆矩衡T范作用下距肺螺栓群形精心最远处拐的螺栓所筛受剪力最盛大。功类型三：尸受拉：现（芒1始）均匀受慰拉；其中蜂（饿2凝）偏心受母拉蹈※置弯矩的旋商转中心位把于螺栓群芒的形心处据。导类型四：丧拉剪低摩擦型高鼠强度螺栓倚的拉剪计乞算仍以抗党剪验算为廉主线，拉纪力相当于团减少预拉衫力，但与狗摩擦力的骡正压力的让减小不同哄（线性与纵非线性的忍区别）。炒（甜1雹）初步设系计召—黎—栋简便、偏黎保守。其中好※植通过对最翻大受拉螺盲栓认(档即抗剪承配载力最低捐的智)温的验算，福判别连接片有效否。志（尼2糖）一般设久计方耻法圾—嫁—卖合理、经雁济。蛛每个螺栓伯所受的拉舱力：所；酷每个螺栓冷的抗剪承身载力：赖；拦螺栓群的玉总的抗剪愚承载力：叠螺栓验算逐：属类型五：框带有支托司的计羽算织染愤（退1倚）有效支哄托控渡尸妇（慌2臭）无效支盈托爆设置有效门支托时悬，璃V锡直接由支钳托来承担栋，螺栓不膀受剪。计叛算时，注成意剪力方际向及支托拉放置的位蛇置，如川（捆2应）图所示宽支托则不次起作用，恩