[精选PPT]高强度螺栓连接

第三章连接§3-6高强度螺栓连接的构造和计算3.6.1高强度螺栓连接的工作性能和构造要求一、高强度螺栓连接的工作性能1、高强度螺栓的抗剪性能由图3.5.2中可以看出，由于高强度螺栓连接有较大的预拉力，从而使被连板叠中有很大的预压力，当连接受剪时，主要依靠摩擦力传力的高强度螺栓连接的抗剪承载力可达到1点。

通过1点后，连接产生了滑解，当栓杆与孔壁接触后，连接又可继续承载直到破坏。

如果连接的承载力只用到1点，即为高强度螺栓摩擦型连接；如果连接的承载力用到4点，即为高强度螺栓承压型连接。

2、高强度螺栓的抗拉性能高强度螺栓在承受外拉力前，螺杆中已有很高的预拉力P，板层之间则有压力C，而P与C维持平衡（图3.6.1a）。

当对螺栓施加外拉力N t，则栓杆在板层之间的压力未完全消失前被拉长，此时螺杆中拉力增量为ΔP，同时把压紧的板件拉松，使压力C减少ΔC（图3.6.1b）。

计算表明，当加于螺杆上的外拉力N t为预拉力P的80%时，螺杆内的拉力增加很少，因此可认为此时螺杆的预拉力基本不变。

同时由实验得知，当外加拉力大于螺杆的预拉力时，卸荷后螺杆中的预拉力会变小，即发生松弛现象。

但当外加拉力小于螺杆预拉力的80%时，即无松弛现象发生。

也就是说，被连接板件接触面间仍能保持一定的压紧力，可以假定整个板面始终处于紧密接触状态。

但上述取值没有考虑杠杆作用而引起的撬力影响。

实际上这种杠杆作用存在于所有螺栓的抗拉连接中。

研究表明，当外拉力N t≤0.5P时，不出现撬力，如图3.6.2所示，撬力Q大约在N t达到0.5P时开始出现，起初增加缓慢，以后逐渐加快，到临近破坏时因螺栓开始屈服而又有所下降。

由于撬力Q的存在，外拉力的极限值由N u下降到N'u。

因此，如果在设计中不计算撬力Q，应使N≤0.5P；或者增大T形连接件翼缘板的刚度。

分析表明，当翼缘板的厚度t1不小于2倍螺栓直径时，螺栓中可完全不产生撬力。

实际上很难满足这一条件，可采用图3.5.7所示的加劲肋代替。

高强度螺栓连接1、高强度大六角头螺栓连接副应由一个螺栓、一个螺母和两个垫圈组成，扭剪型高强度螺栓连接副应由一个螺栓、一个螺母和一个垫圈组成，使用组合应符合表7．4．1的规定。

表7．4．1 高强度螺栓连接副的使用组合2、高强度螺栓长度应以螺栓连接副终拧后外露2扣～3扣丝为标准计算，可按下列公式计算。

选用的高强度螺栓公称长度应取修约后的长度，应根据计算出的螺栓长度l按修约间隔5mm进行修约。

式中：l′——连接板层总厚度；△l——附加长度，或按表7．4．2选取；m——高强度螺母公称厚度；n——垫圈个数，扭剪型高强度螺栓为1，高强度大六角头螺栓为2；s——高强度垫圈公称厚度，当采用大圆孔或槽孔时，高强度垫圈公称厚度按实际厚度取值；p——螺纹的螺距。

表7．4．2 高强度螺栓附加长度△l(mm)注：本表附加长度△l由标准圆孔垫圈公称厚度计算确定。

3、高强度螺栓安装时应先使用安装螺栓和冲钉。

在每个节点上穿入的安装螺栓和冲钉数量，应根据安装过程所承受的荷载计算确定，并应符合下列规定：（1）不应少于安装孔总数的1／3；（2）安装螺栓不应少于2个；（3）冲钉穿入数量不宜多于安装螺栓数量的30％；（4）不得用高强度螺栓兼做安装螺栓。

4、高强度螺栓应在构件安装精度调整后进行拧紧。

高强度螺栓安装应符合下列规定：（1）扭剪型高强度螺栓安装时，螺母带圆台面的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧；（2）大六角头高强度螺栓安装时，螺栓头下垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头，螺母带圆台面的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧。

5、高强度螺栓现场安装时应能自由穿入螺栓孔，不得强行穿入。

螺栓不能自由穿入时，可采用铰刀或锉刀修整螺栓孔，不得采用气割扩孔，扩孔数量应征得设计单位同意，修整后或扩孔后的孔径不应超过螺栓直径的1．2倍。

6、高强度大六角头螺栓连接副施拧可采用扭矩法或转角法，施工时应符合下列规定：（1）施工用的扭矩扳手使用前应进行校正，其扭矩相对误差不得大于±5％；校正用的扭矩扳手，其扭矩相对误差不得大于±3％；（2）施拧时，应在螺母上施加扭矩；（3）施拧应分为初拧和终拧，大型节点应在初拧和终拧间增加复拧。