下载文档原格式
螺栓连接结构螺栓连接结构是一种常见的机械连接方式，它通过螺纹配合实现两个或多个零部件的固定连接。
螺栓连接具有结构简单、拆卸方便、重复使用等优点，广泛应用于机械设备、汽车、航空航天等领域。
一、螺栓连接的基本原理螺栓连接是利用螺纹的摩擦力和压力来实现零部件的固定连接。
螺栓连接由螺栓、螺母和垫圈组成。
螺栓通过螺纹与螺纹孔配合，通过螺母的拧紧使螺栓受到拉力，产生摩擦力和压力，使连接紧固。
二、螺栓连接的优点1. 结构简单：螺栓连接结构相对简单，易于制造和使用。
2. 拆卸方便：螺栓连接可以通过拧紧和松开螺母来实现零部件的拆卸和更换。
3. 重复使用：螺栓连接可以反复拆卸和使用，减少了资源的浪费。
4. 负载能力强：螺栓连接可以承受较大的负载，适用于需要承受较大力的场合。
5. 耐久性好：螺栓连接具有较好的耐久性，能够保持连接的稳定性和可靠性。
三、螺栓连接的应用领域螺栓连接广泛应用于各个领域，以下是一些常见的应用场景：1. 机械设备：螺栓连接在机械设备中起到固定和连接零部件的作用，如机床、起重机械等。
2. 汽车工业：螺栓连接在汽车制造中广泛应用，用于固定车身、发动机和底盘等零部件。
3. 航空航天：螺栓连接在航空航天领域中承担重要的连接任务，确保航空器的安全和可靠性。
4. 建筑工程：螺栓连接在建筑工程中用于连接钢结构、桥梁和建筑物等重要部位。
5. 家具制造：螺栓连接在家具制造中常用于连接木材和金属零部件，增加家具的稳定性和强度。
四、螺栓连接的注意事项1. 螺栓连接时要根据实际需求选择合适的螺纹规格和材料，确保连接的稳定性和可靠性。
2. 螺栓连接时要注意螺纹的正确配合，不可过紧或过松，以免影响连接效果。
3. 螺栓连接中应使用合适的垫圈，以增加连接面积，减少压力集中，防止松动和变形。
4. 螺栓连接要定期检查和维护，确保连接的紧固力和安全性。
螺栓连接结构是一种非常常见且重要的机械连接方式。
它具有结构简单、拆卸方便、重复使用、负载能力强和耐久性好等优点，广泛应用于机械设备、汽车、航空航天等领域。
3.6 螺栓连接的构造螺栓的排列应考虑以下要求： （1） 受力要求（2） 构造要求螺栓间距不能太大，避免压不紧潮气进入导致腐蚀 （3） 施工要求螺栓间距不能太近，满足净空要求，便于安装 螺栓或铆钉的最大、最小容许距离见P52，表3.4~3.73.7 普通螺栓连接的工作性能和计算普通螺栓按加工精度可分为：1. 粗制螺栓（C 级） 优点：安装简单，便于拆装缺点：螺杆与钢板孔壁不够紧密，传递剪力时，连接变形较大。
宜用于承受拉力的连接中，或用于次要结构和可拆卸结构的受剪连接及安装时的临时固定。
2. 精制螺栓（ A 、B 级） 优点：受力性能好缺点：安装费时费工，且费用较高。
目前建筑结构中已较少使用。
剪力螺栓（抗剪螺栓）：螺栓杆垂直于力线 按受力情况分为 拉力螺栓（抗拉螺栓）： 螺栓杆平行于力线 既受剪又受拉的螺栓 抗剪连接——板件之间有相互错动的趋势 抗拉连接——板件之间有相互脱开的趋势 一、 普通螺栓的抗剪连接（1）单个螺栓的受剪工作性能 1）弹性阶段（0～1）：板件间相互挤压，靠摩擦阻力传力； 2）滑移阶段（1～2）：摩擦阻力被克服后，板件间产生滑移，栓杆与孔壁相接触， 滑移量取决于栓杆与孔的间距； 3）栓杆直接传力的弹性阶段（2～3）：螺栓杆既受剪又受弯，孔壁受到挤压； 4）弹塑性阶段（3～ 4）：连接的剪切变形迅速增大，直至破坏。
（2）受剪螺栓的破坏形式 1）栓杆被剪断2）钢板被挤压破坏（螺栓承压破坏） 3）钢板被拉断 4）钢板被剪坏5）杆身弯曲破坏（3）针对以上破坏形式，应采取以下措施 1）通过计算保证螺栓抗剪 2）通过计算保证螺栓抗挤压3）通过计算保证板件有足够的拉压强度4）螺栓端距≥ 2d 。
——避免钢板被拉豁级、级8.4)6.0,/400(6.40.3~5.120=≥+=u y u f f mm N f mmd d —螺杆直径——螺孔直径—d d 0级、级6.5)8.0,/800(8.85.0~3.02=≥+=u y u f f mm N f mmd d2. 抗剪连接的计算（1）单个普通螺栓的抗剪承载力在普通螺栓受剪的连接中，单个普通螺栓的承载力设计值应取抗剪承载力和承压承载力设计值中的较小值。
建筑钢结构施工规范螺栓与焊接连接建筑钢结构是现代建筑领域中使用广泛的一种建筑结构形式，其重要性不言而喻。
而在建筑钢结构的施工过程中，螺栓和焊接连接是两种最常见的连接方式。
本文将就建筑钢结构施工规范中螺栓和焊接连接的相关要点进行介绍和论述，以便保证建筑钢结构的牢固和安全。
一、螺栓连接螺栓连接是指通过将螺栓穿过连接件并拧紧螺母，以实现构件之间的连接。
下面将从三个方面介绍螺栓连接的基本要点。
1. 螺栓的材质选择螺栓连接的质量和性能直接受螺栓材料的影响，因此正确选择螺栓材料至关重要。
通常情况下，建筑钢结构中常使用的螺栓材料有4.8级、8.8级和10.9级。
选取螺栓材料时，需根据结构的实际需要以及承载力要求来确定。
2. 螺栓连接的安装与紧固螺栓连接的安装和紧固是保证连接质量的关键步骤。
在安装过程中，需要注意以下几点：（1）螺栓的安装位置应与设计图纸相符，并进行合适的预埋预留孔的处理。
（2）螺栓的安装应遵循先装旧件，再敲隐蔽孔，最后进行紧固的步骤。
（3）螺栓在紧固过程中，应采用交叉对称的方法进行，以保证连接的均匀力。
（4）紧固力度应符合设计要求，过大或过小都会对连接的性能产生不良影响，因此需要进行适当的控制。
3. 螺栓连接的质量检验为了保证螺栓连接的质量，需要进行相应的检验和测试。
常见的检验方法包括：外观检验、尺寸检验、扭矩检验等。
只有通过合格的检验，螺栓连接才能够正常使用，确保其牢固性。
二、焊接连接焊接连接作为建筑钢结构中的另一种常见连接方式，其特点是结构牢固、永久性强。
下面将从三个方面介绍焊接连接的基本要点。
1. 焊接材料的选择焊接接头的质量受到焊接材料的影响，因此正确选择焊接材料非常重要。
通常情况下，建筑钢结构中常用的焊接材料有焊条、焊丝等。
选取焊接材料时，需根据焊接工艺、焊缝要求、结构材料等综合因素进行选择。
2. 焊接连接的施工焊接连接的施工环节影响连接质量和强度的最重要因素之一。
在施工过程中，需注意以下几点：（1）焊接前应对钢结构表面进行清洁处理，确保无杂质和油污等。
螺栓连接方式1. 引言螺栓连接是一种常见的连接方式，广泛应用于工程领域。
它通过螺纹的转动和摩擦力来实现零件的紧固，具有结构简单、拆卸方便、可重复使用等特点。
本文将全面、详细、完整地探讨螺栓连接方式的原理、分类、设计要点以及常见问题等内容。
2. 原理螺栓连接是利用螺纹的力学原理来实现零件的紧固。
通过给定的预紧力，使螺栓受到拉力，从而达到紧固效果。
其原理主要包括以下几个方面：2.1 螺纹力学原理螺纹连接的紧固力主要是由于螺纹摩擦力和剪切力之间的相互作用。
当螺纹受到外力作用时，螺纹的摩擦力会产生一个抵抗力矩，使得零件之间产生压紧力，从而实现紧固效果。
2.2 摩擦系数螺纹连接的紧固力大小与摩擦系数有关。
摩擦系数的大小会直接影响紧固力的大小。
在设计螺栓连接时，需要考虑材料的表面粗糙度以及润滑剂的使用，以获得合适的摩擦系数。
2.3 预紧力预紧力是螺栓连接中一个重要的参数。
通过对螺栓进行预紧力的施加，可以使螺纹间产生压力，从而增加紧固力并提高连接的可靠性。
合理选择预紧力的大小，是螺栓连接设计中需要考虑的重要因素之一。
3. 分类螺栓连接方式根据不同的特点和应用场景，可以分为以下几类：3.1 螺纹连接螺纹连接是最常见的一种螺栓连接方式。
它包括内螺纹连接和外螺纹连接两种形式。
内螺纹连接主要用于连接螺纹孔，外螺纹连接主要用于连接螺纹柱。
3.2 键连接键连接是一种将两个零件通过键和键槽相互连接的方式。
它可以提供较大的刚性和承载能力，常用于承受大功率和高转速的传动轴。
3.3 弹性连接弹性连接是指通过弹性元件将两个零件连接起来的方式。
其优点是具有一定的缓冲和减震能力，可以在两个零件之间起到阻尼的作用。
3.4 焊接连接焊接连接是指通过焊接工艺将两个零件连接起来的方式。
它具有高强度和永久性连接的特点，常用于承受较大载荷和振动的结构部件。
4. 设计要点在进行螺栓连接的设计时，需要考虑以下几个要点：4.1 螺纹尺寸合理选择螺纹的尺寸和螺距，可以根据连接的要求和零件的材料性能，来确定螺纹的尺寸，以保证连接的可靠性和承载能力。
普通螺栓常用的连接方法一、螺纹连接法螺纹连接法是普通螺栓常用的连接方法之一。
螺纹连接法通过将螺栓螺纹与螺母螺纹相互咬合，实现连接的目的。
在螺纹连接中，螺纹的类型和尺寸是非常重要的。
常见的螺纹类型有M、UNC、UNF 等，而螺纹的尺寸则根据连接的需要进行选择。
螺纹连接法的优点是连接牢固、拆卸方便，适用于各种机械设备和结构的连接。
然而，螺纹连接也存在一些缺点，如连接部位容易产生应力集中、易松动等问题。
因此，在应用螺纹连接时，需要根据实际情况选择合适的螺纹类型和尺寸，以确保连接的可靠性和安全性。
二、键连接法键连接法是普通螺栓常用的连接方法之二。
键连接法通过在连接部位设置键槽，在螺栓和连接件之间插入键来实现连接。
键连接法的优点是连接牢固、传递扭矩可靠，适用于承受大扭矩或振动的场合。
在键连接法中，键的类型有平键、半圆键、楔形键等，而键的尺寸则根据连接的需要进行选择。
在安装键连接时，需要注意键的安装方向和尺寸，以确保键能够充分咬合连接件，避免键断裂或失效。
三、销连接法销连接法是普通螺栓常用的连接方法之三。
销连接法通过在连接部位设置销槽，在螺栓和连接件之间插入销来实现连接。
销连接法的优点是连接简单、拆卸方便，适用于需要频繁拆卸和更换的场合。
在销连接法中，销的类型有圆销、方销、内六角销等，而销的尺寸则根据连接的需要进行选择。
在安装销连接时，需要注意销的安装方向和尺寸，以确保销能够充分咬合连接件，避免销断裂或失效。
四、焊接连接法焊接连接法是普通螺栓常用的连接方法之四。
焊接连接法通过在连接部位进行熔接，将螺栓和连接件固定在一起。
焊接连接法的优点是连接牢固、传递扭矩可靠，适用于承受大扭矩或振动的场合。
在焊接连接时，需要注意焊接材料的选择和焊接工艺的控制，以确保焊接接头的质量和可靠性。
同时，在焊接连接法中，由于焊接接头较难拆卸，因此需要在设计和安装时充分考虑后期维护和更换的需求。
五、胀销连接法胀销连接法是普通螺栓常用的连接方法之五。
螺栓连接知识点总结一、螺栓连接的基本原理螺栓连接是利用螺纹副的力学原理，通过螺母和螺栓对工件进行固定连接。
螺栓连接在机械工程中有着重要的应用，能够满足不同的使用要求。
螺栓连接的基本原理包括预紧力作用、螺栓的拉伸和螺栓的载荷分配等。
1.1 预紧力作用螺栓在连接时，需要给螺栓加上一定的预紧力，使得螺纹副产生摩擦力，从而防止螺纹松动。
预紧力的大小会影响螺栓连接的可靠性和安全性，需要根据实际情况进行合理的选择。
1.2 螺栓的拉伸在螺栓连接中，螺栓受到的是拉力作用，而不是剪切力作用。
通过螺母对螺栓施加预紧力，使得螺栓产生拉伸，从而能够保证连接的牢固性。
因此，螺栓的材料和尺寸需要满足拉伸强度和刚度的要求。
1.3 螺栓的载荷分配在螺栓连接中，如果受力不均匀，很容易导致螺栓的过载或者松动，因此需要进行合理的载荷分配。
对于多螺栓连接，需要通过设计合理的结构和使用适当的预紧力，来保证载荷的均衡分配。
二、螺栓连接的设计原则螺栓连接的设计需要考虑多个因素，包括受力情况、材料选择、预紧力计算、拧紧方法、螺纹设计等。
设计螺栓连接需要遵循一些基本的设计原则，以确保连接的可靠性和安全性。
2.1 材料选择螺栓和螺母的选材需要根据实际使用条件和受力情况进行选择，以确保满足强度和刚度的要求。
需要考虑的因素包括受力情况、温度、介质、腐蚀性等。
2.2 预紧力计算预紧力是螺栓连接的重要参数，直接影响连接的可靠性和安全性。
预紧力的计算需要根据连接的材料、尺寸、受力情况等因素进行合理的选择和计算。
2.3 拧紧方法螺栓的拧紧方法有直接力矩法、角度控制法和拉伸控制法等。
在选择拧紧方法时，需要考虑受力情况、连接的要求、工具的性能等多个因素，以确保连接的可靠性和安全性。
2.4 螺纹设计螺栓的螺纹设计需要满足连接的强度和刚度要求，避免因设计不当导致螺纹松动或者损坏。
螺纹设计需要考虑的因素包括螺纹形状、梯度、螺距、齿型等。
2.5 螺栓连接的应力分析在螺栓连接的设计中，需要进行应力分析，计算螺栓、螺母和连接部件的应力和变形，以确保连接的可靠性和安全性。
3.6 螺栓连接的构造
螺栓的排列应考虑以下要求： （1） 受力要求
（2） 构造要求螺栓间距不能太大，避免压不紧潮气进入导致腐蚀 （3） 施工要求螺栓间距不能太近，满足净空要求，便于安装 螺栓或铆钉的最大、最小容许距离见P52，表3.4~3.7
3.7 普通螺栓连接的工作性能和计算
普通螺栓按加工精度可分为：
1. 粗制螺栓（C 级） 优点：安装简单，便于拆装
缺点：螺杆与钢板孔壁不够紧密，传递剪力时，连接变形较大。
宜用于承受拉力的连接中，或用于次要结构和可拆卸结构的受剪连接及安装时的临时固定。
2. 精制螺栓（ A 、B 级） 优点：受力性能好
缺点：安装费时费工，且费用较高。
目前建筑结构中已较少使用。
剪力螺栓（抗剪螺栓）：螺栓杆垂直于力线 按受力情况分为 拉力螺栓（抗拉螺栓）： 螺栓杆平行于力线 既受剪又受拉的螺栓 抗剪连接——板件之间有相互错动的趋势 抗拉连接——板件之间有相互脱开的趋势 一、 普通螺栓的抗剪连接
（1）单个螺栓的受剪工作性能 1）弹性阶段（0～1）：
板件间相互挤压，靠摩擦阻力传力； 2）滑移阶段（1～2）：
摩擦阻力被克服后，板件间产生滑移，栓杆与孔壁相接触， 滑移量取决于栓杆与孔的间距； 3）栓杆直接传力的弹性阶段（2～3）：
螺栓杆既受剪又受弯，孔壁受到挤压； 4）弹塑性阶段（3～ 4）：
连接的剪切变形迅速增大，直至破坏。
（2）受剪螺栓的破坏形式 1）栓杆被剪断
2）钢板被挤压破坏（螺栓承压破坏） 3）钢板被拉断 4）钢板被剪坏
5）杆身弯曲破坏
（3）针对以上破坏形式，应采取以下措施 1）通过计算保证螺栓抗剪 2）通过计算保证螺栓抗挤压
3）通过计算保证板件有足够的拉压强度
4）螺栓端距≥ 2d 。
——避免钢板被拉豁
级、级8.4)6.0,/400(6.40.3~5.120=≥+=u y u f f mm N f mm
d d —螺杆直径——螺孔直径—d d 0级、级6.5)8.0,/800(8.85.0~3.02
=≥+=u y u f f mm N f mm
d d
2. 抗剪连接的计算
（1）单个普通螺栓的抗剪承载力
在普通螺栓受剪的连接中，单个普通螺栓的承载力设计值应取抗剪承载力和承压承载力设计值中的较小值。
单个普通螺栓的抗剪承载力设计值
单个普通螺栓的承压承载力设计值
（2）普通螺栓群的抗剪连接计算 1）普通螺栓群轴心受剪
普通螺栓群轴心受剪的计算流程：(略) 2）普通螺栓群偏心受剪
二、普通螺栓的抗拉连接 1. 抗拉连接的工作性能
抗拉螺栓连接中，外力使被连接件的 接触面互相脱离而使螺栓受拉，最后 螺栓杆被拉断而破坏
➢ 抗拉螺栓的工作特点
杠杆效应——由于被连接件的刚度不够，在螺栓中产生附加应力。
规范中考虑杠杆效应，降低了螺栓的抗拉强度，同时要求设计中应采取构造措施以减少不利影响。
2. 抗拉连接的计算
（1）单个普通螺栓的抗拉承载力
3.1314，附表查螺栓抗剪强度设计值，—螺栓杆直径—受剪面数—P f d n b V V 3.1314，附表查螺栓承压强度设计值，—构件的较小总厚度
在同一受力方向的承压—P f t b c ∑
数目为：形心时，所需要的螺栓b
b b b
N N N ,min min =值计值和承压承载力设计一个螺栓抗剪承载力设—7.01501.10
1≥-d l ＝强度折减系数—ηη⎩⎨⎧⋅==e
F T F V F 扭矩剪力向形心简化将力直。
方向则与形心的连线垂到形心的距离成正比，大小与其心旋转，每个螺栓受力②连接板件绕螺栓群形，螺栓为弹性体；①连接板件为绝对刚性假定：
作用下螺栓群在扭矩T Q
N N t +=
（2）普通螺栓群的抗拉连接计算
1）普通螺栓群轴心受拉
2）普通螺栓群弯矩受拉
假定：①在弯矩作用下，板件绕最边缘的螺栓旋转 ；
②每个螺栓受力大小与其到旋转中心的距离成正比。
3）普通螺栓群偏心受拉
三、既受剪又受拉的普通螺栓连接
距离
各排螺栓到底排螺栓的—'i y 弯矩作用下产生的拉力一个受力最大的螺栓在
—1N 载力设计值：
单个普通螺栓的抗拉承3.13141.8337，附表查螺栓抗拉强度设计值，—螺栓的有效直径
—，附表螺栓的有效截面积，查—P f d P A b t e
e 为：时，所需要的螺栓数目当外力通过螺栓群形心
设计值。
一个螺栓的抗拉承载力—b t N e N M N O ⋅=弯矩轴心拉力点简化：心将偏心拉力向螺栓群形群形心旋转，则：假定弯矩使板件绕螺栓∑∑-=+=2
121max i My N N y My n N N 板件绕底排螺栓旋转
度验算公式为既受剪又受拉的螺栓强
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧≤=≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛b
c V b t t b V
V N n
V
N N N N N 12
2
3.8 高强度螺栓连接的工作性能和计算 一、高强螺栓的构造
采用高强度钢材制作的螺栓称为高强螺栓。
优质碳素钢：8.8级 8.8S 材料
合金结构钢：10.9级（韧性差，只用一次）10.9S 高强度螺栓的连接形式分为两种： 1. 摩擦型连接 只靠挤压力产生的摩擦阻力传递剪力， 摩擦阻力被克服即为破坏。
2. 承压型连接
在摩擦阻力被克服后继续靠栓杆承受荷载，承载力高，连接变形 比摩擦型的大。
仅用于承受静力荷载和间接承受动力荷载结构中 的连接。
高强螺栓的设计准则： 1. 高强度螺栓摩擦型连接
以荷载设计值引起的剪力不超 过摩擦阻力为设计准则 2. 高强度螺栓承压型连接
以连接达到破坏的极限状态为 设计准则
高强度螺栓承压型连接的的预拉力P 和连接处构件接触面的处理方法应与高强度螺栓摩擦型连接相同。
二、预拉力的建立
1. 转角法：通过工艺试验，确定满足预拉力要求所需角度，在 实际工程中采用固定转角，不精确
2. 扭矩法：通过工艺试验，确定满足预拉力要求所需扭矩，制 做特殊扳手，如机械扳手，光电扳手等
3. 扭剪型高强螺栓：一种特制螺栓，用特殊扳手，拧断为止
三、高强度螺栓的计算
1. 高强度螺栓的抗剪计算 （1）高强度螺栓摩擦型连接
设计值
一个螺栓的承压承载力—承载力设计值
一个螺栓的抗剪和抗拉—，力和拉力
最危险的螺栓所受的剪—，b c b t b V t V N N N N N mm
d d 3~5.10+=mm d d 2~0.10+=预拉力设计值
8.3,61表可直接查预拉力设计值P P 螺栓的抗剪承载力设计一个摩擦型连接高强度的倒数
螺栓材料抗力分项系数—，表预拉力，查一个高强度螺栓的设计—，表查摩擦面的抗滑移系数，—传力摩擦面数目
—1.19.08.3619.361P P P n f μ
（2）高强度螺栓承压型连接
3. 同时承受剪力和拉力的高强度螺栓计算 （1）高强度螺栓摩擦型连接
（2）高强度螺栓承压型连接
四、高强螺栓群的计算
1. 高强螺栓群在弯矩作用下的计算
2. 高强螺栓群偏心受拉的计算
3. 高强螺栓群在拉力、弯矩和剪力共同作用下的计算 （1）高强度螺栓摩擦型连接:见书 （2
—1y 群形心的距离
受力最大的螺栓到螺栓—1y
与普通螺栓相同：计算方法螺栓的承载力设计值的一个承压型连接高强度应按螺纹处的有效，其受剪承载力设计值但当剪切面在螺纹处时P
n
N f
b V
μ9.0=P
N b
t
8.0=验算受力最大的螺栓的。
