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文档简介
§3.8
DesignofHSboltedconnectionDetaillingrequirements(构造要求)ClassificationBoltinstallationFrictioncoefficientStrengthrequirement(受力要求)LoadtransfermechanismStrength1.Aconnectionwithhigh-strengthboltsisclassifiedaseitherabearingorslip-criticalconnection.BearingSlippageacceptableShearandbearingontheconnectorSlip-criticalSlippageunacceptable(Properinstallation)Sufficientshearandbearingstrengthinoverloadthatcausesslip.Usedintheimportantconnection§3.8.1
DetailingofHSboltedconnection1)Tightening
methodsA.TurnoftheNut(扭角法)
B.Calibratedwrenchtightening(扭矩法)C.Twist-off-typetension-controlbolt(拧断型拉力控制螺栓)D.Directtensionindicator(拉力测量仪)2.
BoltinstallationA.TurnoftheNutB.CalibratedwrenchtighteningC.Twist-off-typetension-controlbolt
D.Directtensionindicator
ThefollowingfactorsareconsideredasReductionofmaterialproperties(0.9)Reductionofovertensioningofbolt(0.9)Reductionofshearwhichwilldecreasetensionstrengthofbolt(1.2)safetyfactor0.9
BoltpreloadisAe—bolteffectivearea;fu—bolttensionstrength,fu=830N/mm2
forgrade8.8andfu=1040N/mm2
forgrade10.92)
PreloaddesignGradeNominaldiameterM16M20M22M24M27M308.88012515017523028010.9100155190225290355Frictioncoefficientdependsonthesurfacetreatmentandthesteelgrade.
Table7.2forchina3)
Frictioncoefficient(1)
BehaviorofHSbolt
HSNδO12341234ordinaryabNN/2N/2§3.8.2
StrengthofHSboltedconnectionNδO12341234HSOrdinaryabNN/2N/2where:
0.9—reciprocalofresistancefactorγR
(γR=1.111);nf—numberoffrictionsurface;μ--frictioncoefficientP—designvalueofpreload(2)ShearcapacityofsingleboltFortheslip-criticalbolt,NδO12341234HSOrdinaryStrengthisShearcapacityisBearingcapacityisForthebearingtypebolt,where:Ae--Effectiveareaofbolt;
de--Effectivediameterofbolt;
ftb—designvalueofbolttensionstrengthTheresultsisapproximatelyequal(3)TensioncapacityofsingleboltFortheslip-criticalbolt,Forthebearingtypebolt,(4)CombinedtensionandshearFortheslip-criticalbolt,DesignvalueoftensionandshearloadofsingleboltDesignvalueoftensionandshearcapacityofsingleboltForthebearingtypebolt,Andtoavoidbearingfailure,shouldalsosatisfyas1.2isreductionofbearingcapacityduetothetensionofbolt1)Axialtension
Therequiredboltsis(basedonuniformdistribution)NNForthebearingtypebolt,Fortheslip-criticalbolt,2Shearcapacityofboltgroup
Calculationissimilarasbefore:
FTTxyN1TN1TxN1Tyr11F1N1FShearcomponetis2)Combinedtorsionandshear
Thestrengthof1#boltischeckedasTorsioncomponetis
N2)MomentM3Tensioncapacityofboltgroup
1)Axialtension
Therequiredboltsis(basedonuniformdistribution)MM1234y1y2N1N2N3N4Compre.NAThedesignrequirementisThefirmcomtactisassumedas
3)Eccentricloading
Thefirmcomtactisassumedandbothtypesaredesignedbysubstitutingmethodas:Ne1234M=N·eNy1y2N1N2N3N4N.A.MN
ConclusionFortheslip-criticalboltgroup,Forthebearingtypeboltgroup,
ShearofsingleboltisNVTensionofsingleboltis1234NVNV(4)CombinedtensionandshearMNV1234M=N·eNy1y2N1N2N3N4NAMNVV(4)Combinedtension,shearandmomentFortheslip-criticalboltgroup,ShearofsingleboltisWhereForthesingleslip-criticalbolt,Thestrengthofboltis
Shearofsingleboltis
Max.tensionofsingleboltisForthebearingtypeboltgroup,MNV1234M=N·eNy1y2N1N2N3N4N.A.MNVVDesignalapjointshowninthefigure.steelisQ235BandHighstrengthboltisM20withgrade8.8,fayingsurfaceissand-blast(喷砂)andthedesignvalueofaxialloadN=800kN.Example1(1)Slip-criticalconnection
ThepreloadofboltischeckedasThefrictioncoefficientisShearcapacityofsingleboltisTherequirednumberis
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