钢结构第三章螺栓连接
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第三章钢结构螺栓连接第一节概述螺栓作为钢结构主要连接紧固件,通常用于钢结构中构件间的连接、固定、定位等,钢结构中使用的连接螺栓一般分普通螺栓和高强度螺栓两种。
选用普通螺栓作为连接的紧固件,或选用高强度螺栓但不施加紧固轴力,该连接即为普通螺栓连接,也即通常意义下的螺栓连接;选用高强度螺栓作为连接的紧固件,并通过对螺栓施加紧固轴力而起到连接作用的钢结构连接称高强度螺栓连接。
图!"#"$为两种螺栓连接工作机理的示意,其中图!"#"$(%)为摩擦型高强度螺栓连接的工作机理,通过对高强度螺栓施加紧固轴力,将被连接的连接钢板夹紧产生摩擦效应,当连接节头受外力作用时,外力靠连接板层接触面间的摩擦来传递,应力流通过接触面平滑传递,无应力集中现象。
普通螺栓连接在受外力后,节点连接板即产生滑动,外力通过螺栓杆受剪和连接板孔壁承压来传递,如图!"#"$(&)。
图!"#"$螺栓连接工作机理示意图!"#"’为典型螺栓连接拉伸曲线,从曲线上可以把螺栓连接工作过程分为四个阶段:阶段$为静摩擦抗滑移阶段,即为摩擦型高强度螺栓连接的工作阶段,对普通螺栓连接,阶段$不明显,可忽略不计,连接接头直接进入阶段’;阶段’为荷载克服摩擦阻力,接头产生滑移,螺栓杆与连接板孔壁接触进入承压状态,此阶段为摩擦型高强度螺栓连接的极限破坏状态;阶段#为螺栓和连接板处于弹性变形阶段,荷载—变形曲线呈现线性关系;阶段!为螺栓和连接板处于弹塑性变形阶段,最后螺栓剪断或连接板破坏(拉脱、承压和净截面拉断),整个连接接头破坏,曲线的终点即为普通螺栓连接的极限破坏状态;若采用高强度螺栓,则为承压型高强度螺栓连接的极限破坏状态。
图!"#"$螺栓连接的典型拉伸曲线对于高强度螺栓连接,阶段#和阶段!中连接板面间的摩擦效应仍然存在,该两阶段通称摩擦—承压型高强度螺栓连接,连接的设计计算应采用变形准则方法进行,即给定一个连接接头变形量(!),可以通过连接拉伸曲线(%&’(!))得到相应接头承载力,对于允许连接接头有一定变形的结构,可以采用摩擦—承压型高强度螺栓连接,其优点是比摩擦型连接提高了连接的承载力,避免了接头发生极限破坏(承压型连接)。
钢结构螺栓连接方式一、引言钢结构是一种广泛应用于建筑物、桥梁、塔架等领域的结构体系。
在钢结构中,螺栓连接是一种常见的连接方式,具有良好的可靠性和经济性。
本文将对钢结构螺栓连接方式进行详细介绍。
二、螺栓连接概述1. 螺栓连接定义螺栓连接是指通过螺纹配合将两个或多个零件紧密固定在一起的一种机械连接方式。
2. 螺栓材料常见的螺栓材料有碳素钢、合金钢和不锈钢等。
选用何种材料应考虑到使用环境和力学要求。
3. 螺纹形状常见的螺纹形状有普通螺纹和高强度螺纹两种。
高强度螺纹具有更大的抗拉强度和抗疲劳性能。
4. 轴向预紧力在安装过程中,通过施加轴向预紧力可以使得零件之间产生压力,从而使得整个连接更加牢固。
三、螺栓连接分类1. 普通型式螺栓连接普通型式螺栓连接是指在螺栓两端加上螺母,通过旋转螺母使得零件之间产生压力,从而实现连接。
这种连接方式适用于一般的静载荷和低频振动。
2. 高强度型式螺栓连接高强度型式螺栓连接是指在普通型式螺栓的基础上,增加了防松装置和预紧力控制装置。
这种连接方式适用于高强度、高频振动和重要结构。
3. 偏心双头螺栓连接偏心双头螺栓连接是指在一端增加了偏心套筒,并且采用了特殊的接触面设计。
这种连接方式适用于承受剪切力和扭矩的结构。
4. 膨胀锚固螺栓连接膨胀锚固螺栓连接是指通过在孔洞中插入带有可伸缩套筒的锚固体,并且通过旋转锚固体使得套筒展开,从而实现固定。
这种连接方式适用于混凝土墙体或地面的钢结构。
四、螺栓连接设计1. 设计原则在进行螺栓连接设计时,应考虑到以下原则:(1)满足结构强度和刚度要求;(2)保证螺栓的可靠性和安全性;(3)考虑到预紧力对于连接的影响。
2. 设计步骤进行螺栓连接设计时,应按照以下步骤进行:(1)确定连接零件的材料、尺寸和形状;(2)选择适当的螺栓型号和数量,并且计算出所需的轴向预紧力;(3)确定螺栓的布置方式和间距;(4)进行强度、刚度和稳定性计算,并且检查是否满足要求。
钢结构工程详解(三)节点连接普通螺栓范本一:1. 节点连接普通螺栓介绍1.1 节点连接普通螺栓的定义1.2 节点连接普通螺栓的作用1.3 节点连接普通螺栓的分类2. 节点连接普通螺栓的选取原则2.1 节点连接的承载力计算原则2.2 节点连接的可靠性原则2.3 节点连接的经济性原则3. 节点连接普通螺栓的基本构造3.1 螺栓的材质和规格3.2 螺母的材质和规格3.3 垫圈的材质和规格3.4 螺栓连接的步骤4. 节点连接普通螺栓的设计原则4.1 节点连接的受力分析4.2 节点连接的几何约束4.3 节点连接的刚度要求4.4 节点连接的预应力设计4.5 节点连接的可拆卸设计4.6 节点连接的防松设计5. 节点连接普通螺栓的施工与验收5.1 施工前的准备工作5.2 施工过程的要求5.3 施工后的验收标准6. 节点连接普通螺栓的检测与维护6.1 检测方法6.2 维护注意事项6.3 维护周期附件:1. 图纸一览2. 技术说明书法律名词及注释:1. 螺栓连接:指通过螺栓将构件连接起来的方式。
2. 承载力:指节点连接能够承受的最大荷载。
3. 可靠性:指节点连接的稳定性和安全性。
4. 经济性:指节点连接的成本和效益的平衡。
---范本二:1. 节点连接普通螺栓概述1.1 节点连接普通螺栓的定义1.2 节点连接普通螺栓的分类1.3 节点连接普通螺栓的作用2. 节点连接普通螺栓的设计原则2.1 节点连接的受力分析2.2 节点连接的数学模型2.3 节点连接的设计方法3. 节点连接普通螺栓的材料选择3.1 螺栓材料的选取3.2 螺母材料的选取3.3 垫圈材料的选取4. 节点连接普通螺栓的连接方式4.1 外侧连接方式4.2 内侧连接方式5. 节点连接普通螺栓的施工要点5.1 施工前的准备工作5.2 施工过程中的注意事项5.3 施工后的检验与验收6. 节点连接普通螺栓的维护与保养6.1 定期检查与维护6.2 保养措施附件:1. 图纸一览2. 技术规范书法律名词及注释:1. 节点连接:指通过螺栓将两个或多个构件连接起来的方式。
3.13如图所示梁与柱(钢材为Q235B )的连接中,M=100kN ·m,V=600kN,已知梁端板和柱翼缘厚均为14mm,支托厚20mm,试完成下列设计和验算:(1)剪力V 由支托焊缝承受,焊条采用 E43型,手工焊,求焊缝A 的高度hf 。
(2)弯矩M 由普通C 级螺栓承受,螺栓直径24mm,验算螺栓是否满足要求。
解:(1)验算受剪承载力:a. 确定焊脚高度板件边缘的角焊缝:max 20,20(12)18;f t mm h mm ==-=普通角焊缝:min max min(14,20)14, 1.21416.8;f t mm h mm ===⨯= 则max min(16.8,20)16.8;f h mm == 故取10f h mm =b.0.70.7107e f h h mm ==⨯=设承受静载,支托选用Q235B ,则查表得角焊缝强度设计值2160wf f N mm = 采用三面围焊且为绕角焊:对于水平焊缝,承受正应力,1300w l b mm ==对于竖向焊缝,承受剪应力,2250w l mm =322223401097.14316020.720.710250w f f f w N N mm f N mm h l τ⨯===<=⨯⨯⨯⨯,满足要求。
故焊缝A 的高度10f h mm =。
(2)验算抗弯承载力查表得普通C 级螺栓抗拉强度设计值2170b t f N mm =;公称直径为24mm 的普通螺栓2353e A mm =故抗弯承载力满足要求。
(3)验算构造要求: C 级螺栓00(1 1.5)24 1.525.53325.576.5100d d mm d mm=+=+==⨯=<故满足构造要求综合(2),(3)该螺栓满足要求。
3.14试验算如图所示拉力螺栓连接的强度。
C 级螺栓M20,所用钢材Q235B 。
若改用M20的8.8级高强度螺栓摩擦型连接(摩擦面间仅用钢丝刷清理浮锈),其承载力有何差别?解:150cos 45150106;210610626.5;26.5;4444V H kN V H Nv kN Nt kN ==⨯=⨯=======(1) 验算拉剪作用查表得普通C 级螺栓2170b t f N mm =; 2140b v f N mm =;Q235B 钢2305b c f N mm =;公称直径为20mm 的普通螺栓2245e A mm =。