普通螺栓连接计算

当l1>15d0(d0为孔径)时，由试验可得连接的抗剪强度折
减系数η与l1/d0的关系曲线。
当 15 d0 l1 60 d0时 ： l1 1 .1 150 d0 (335 )
长连接螺栓的内力分布
平均值
当 l 1 60 d 0时 ：
0 .7
故，连接一侧所需螺栓个数：
N n b N m in
(33 6 )
l1——受力方向连接的长度
N N
l1 N N
N l1 l1
N
2、普通螺栓群受偏心力作用 e V F
1
N1
V
y
V T ★ V 作用下每个螺栓受力：
V 1
r1
1 N T 1x N1T
x
T
V N n
N1yT
★ T 作用下连接按弹性设计，其假定为： （1）连接板件绝对刚性，螺栓为弹性； （2）T 作用下连接板件绕栓群形心转动，各螺栓剪力 与其至形心距离成正比，方向与 ri 垂直。
将N1T沿坐标轴分解得:
T r 1
r1
1 N1xT
x
(343 )
N1T N1yT
T
x T x 1 1 N n n n n 2 2 r 2 2 1 x y x y i i i i
T 1y i 1 i 1 i 1 i 1
T r 1
(344 )
由此可得螺栓1的强度验算公式为:
T 1 x i 1 i 1
T 2 V 2 b N ( N ) ( N ) N 1 1 x 1 min
( 3 46 )
( 3 47 )
（3）螺栓群受扭矩、剪力、轴力共同作用
y y
1
T 1 N 1x T
N N 1x
r1
T O N V
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N 1y
x P
O
r1
N 1y
V
N1
1） 将荷载向螺栓群形心简化； 2）分析每一种力作用下螺栓 的受力情况； 3） 确定受力最不利螺栓； 4） 计算该螺栓的受力。
a
b
N
N/2 N/2
a
b
N
＊抗剪螺栓计算极限状态的确定： （a）普通螺栓连接，以4点作为承载力的极限。 （b）摩擦型高强度螺栓连接，以1点………… （c）承压型…………………，以4点…………
普通螺栓和承压型高强度螺栓 抗剪连接的破坏形式
有四种可能的破坏形式
①栓杆被剪断； ②板件被挤压破坏； ③构件净截面被拉断破坏； ④构件端部被冲剪破坏；
x
N
V 1y
T y N 2 1 2 x y i i
T 1 x
N
T 1y
T x 1
2
V n
2
N
N 1x
N n
xi yi
N T2 V T2 b N ( N N ) ( N N ) N 1 1 x 1 x 1 y 1 y min

（三）普通螺栓群抗剪连接计算 1、普通螺栓群受轴心力作用 栓群在轴力作用下，各个 螺栓的内力沿栓群长度方 N 向不均，两端大,中间小。
l1 N/2 N/2
设计时，当l1≤15d0（d0为孔 径）时，假定N有各螺栓均 担： 所以，连接所需螺栓数为：
平均值 螺栓的内力分布
n
N N
b m in
显然，T 作用下‘1’号螺栓所 受剪力最大（r1最大）。 由力的平衡条件得：
r1
1 N1 x T
x
N1 T N1yT
T T T T T N r N r N r 3 38 ) 1 1 2 2 n n (
由假定‘(2)’得
T N N N N n r r r r 1 2 3 n T 1 T 2 T 3
t1 t1
t2
N
Σt 取 2t1和 t2中较小者
抗剪螺栓的单栓承载力
取决于螺栓杆受剪和孔壁承压
抗剪承载力： 承压承载力：
2 p d b b N n f v v
4
v
( 3 32 )
N d t f
b c b c
mi nv c
( 3 33 )
b b b 一个抗剪螺栓的承载力： N min N ， N( 3 34 )
T 2 1 x
b N ( N ) N N N 3 45 ) 1 min ( T 1 y

2 V 1

当螺栓布置比较狭长(如y1≥3x1)时,可如下简化计算：
令:xi =0，则N1yT=0
T r T y 1 y 1 N n n 1 2 r 2 1 y y i i


T r T r 1 1 N n n n 2 2 2 r x y i i i
T 1 i 1 i 1 i 1
( 3 42 )
y
y1 T y1 N n n n n r 2 2 2 2 1 x y x y i i i i
T 1x i 1 i 1 i 1 i 1
剪切面数目nv
N N N/2 N/2 N
单剪： n 1 v
N/3 N/3 N/3
双剪： n 2 v
N/2 N/2
四剪： n 4 v

一个螺栓的承压承载力
N d t f
b c
b c
d
t ——同一受力方向承压构件的较小总厚度；
f c ——螺栓承压设计强度。
b
N 2 N 2
d ——栓杆直径；
( 3 39 )
由式3-39得:
T T T N N N T T T 1 1 1 N r ； N r ； N r 3 40 ) 2 2 3 3 n n ( r r r 1 1 1
将式3--40代入式3--38得:
T T n N N 2 2 2 2 1 T 1r r r r ( 3 41 ) 1 2 n i r r 1 1 1 i
设计方法
对后一种破坏形式，规范是通过采取 构造措施的方法来防止的。即要求：
端距
a d0 1 2
对前三种破坏形式，通过计算来防止。
净截面抗拉
N f An
（二）单个抗剪普通螺栓的承载力
一个螺栓抗剪承载力
N/2
N
nv
b v
nv
pd
4
2
N
N/2
f
b v
d
f vb
——剪切面数； ——螺栓直径； ——螺栓抗剪设计强度。
普通螺栓连接计 算
3.7.1 普通螺栓抗剪连接 （一）抗剪连接的工作性能
对图示连接做抗剪试验, 可a、b 两点相对位移δ 和作用力N的关系 曲线:
（a）摩擦传力的弹性阶段(0~1段) （b）相对滑移阶段（1～2） （c）栓杆直接传力的弹性阶段 （2～3） （d）弹塑性阶段 （3～ ） N N
N/2 N/2