切換到寬版
2017年職稱英語考試倒計時結束

360建筑網

查看: 1187|回復: 9
打印 上一主題 下一主題

[建筑結構] 第六章 第三節 鋼結構的連接(二)

[復制鏈接] |關注本帖
跳轉到指定樓層
樓主
發表于 2013-2-19 22:26:56 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式

馬上注冊,結交更多好友,享用更多功能,讓你輕松玩轉社區。

您需要 登錄 才可以下載或查看,沒有帳號?立即注冊 新浪微博登陸

x
本帖最后由 gaocen 于 2013-2-20 16:27 編輯

三、螺栓連接的構造和計算
1 .螺栓的排列
( 1 )排列要求
1 )制造要求:螺栓在連接中的排列要考慮便于制造,例如螺栓應排列成行,如圖 6 - 22 所示,以便利用多頭鉆床鉆孔。
構件上排列成行的螺栓孔中,合連線叫做螺栓線螺栓規線。沿螺栓線相鄰螺栓孔的中心距離稱為螺栓距,相鄰兩條螺栓線的間距稱為線距或規距,連接中最末一個螺栓孔中心沿連接的受力方向至構件端部的距離叫做端距,螺栓孔中心在垂直于受力方向至構件邊緣的距離叫做邊距,分別用 p 、 g 、 a 和。表示如圖 6 -22 所示。
2 )施工要求:相鄰螺栓孔的中心應保證為擰緊螺栓置放扳手所需的最小間距。
第六章 第三節 鋼結構的連接(二),鋼結構的連接,螺栓,連接,如圖,構件,連接件,注冊建筑師考試論壇,forum
3 )受力要求:端距過小時,構件端部鋼材易剪壞(見圖 6 -23d ),因而要規定一個最小端距螺栓線上的螺栓距過小,則受力后兩螺栓孔間的鋼材也易剪壞;而螺栓間距過大,當構件為受壓時,兩螺栓中心間的板件易局部屈曲。因此,需規定最小螺栓間距和最大螺栓間距
第六章 第三節 鋼結構的連接(二),鋼結構的連接,螺栓,連接,如圖,構件,連接件,注冊建筑師考試論壇,forum
4 )構造要求:線距和螺栓距過大時,連接中板件間接觸不密實,潮氣易侵入而使鋼材銹蝕;端距過大,端部板材易翹起等等。因此,需規定最大螺栓間距最大螺栓端距
( 2 )規范規定
規范綜合考慮上述要求,根據理論和實踐經驗,規定了排列螺栓時的最大和最小容許距離要求,例如:螺栓的最小中心距( P 和 g )=3d0最小端距 a = 2d0最小邊距(高強度螺栓) c = 1 . 5d0 這里 d0 是螺栓的孔徑。具體規定見規范第 8 , 3 , 4 條,設計時必須遵照采用。
熱軋型鋼上排列螺栓的要求可參閱有關設計手冊和鋼結構教科書。
( 3 )螺栓和螺栓孔的表示方法螺栓和螺栓孔的表示方法見表 6 -3(摘自 《 建筑結構制圖標準 》 GB / T 50105 -2001 )。
第六章 第三節 鋼結構的連接(二),鋼結構的連接,螺栓,連接,如圖,構件,連接件,注冊建筑師考試論壇,forum (重要,至少記住前三個)
============================================================
2 .普通螺栓連接和高強度螺栓承壓型連接的工作性能
( 1 )抗剪螺栓連接中的六種破壞形式
普通螺栓連接螺帽的擰緊程度為一般,沿螺栓桿產生的軸向拉力不大,因而在抗剪連接中雖然連接板件接觸面有一定的摩擦力,但其值甚小,摩擦力會迅速被克服而主要依靠孔壁承壓和螺桿受剪傳遞荷載;高強度螺栓承壓型連接以摩擦力被克服、使螺桿受剪和孔壁承壓破壞為承載力極限狀態。因此在計算中都不考慮摩擦力的存在。
圖 6 -23 和圖 6 -24 給出了抗剪螺栓連接六種可能的破壞形式。
第六章 第三節 鋼結構的連接(二),鋼結構的連接,螺栓,連接,如圖,構件,連接件,注冊建筑師考試論壇,forum
1 )螺栓桿被剪斷(螺栓直徑較小而板件較厚時,圖 6 -23a 和 b )。通過計算螺栓的抗剪破壞強度來保證螺栓桿不被剪斷,計算時假設沿螺栓截面的剪應力均勻分布。
2 )鋼板孔壁承壓破壞(螺栓直徑較大而板件較薄時,圖 6 -23c)。通過計算螺栓(實際是鋼板)的承壓強度來保證孔壁不會因承壓而破壞,計算時假設螺栓桿和孔壁之間的承壓應力沿螺栓桿直徑投影面為均勻分布如圖 6 -25 所示。
3 )構件被拉斷或壓壞(螺栓孔對構件截面的削弱過大時,圖 6 -23d )。通過計算構件和連接板件的凈截面強度來保證鋼板不被拉斷或壓壞,計算時假設沿鋼板凈截面的應力均勻分布,不考慮應力集中的影響。
4 )板件塊狀拉、剪撕裂。當構件上有螺栓孔時,除了因截面被削弱過多而可能將構件拉斷或壓壞外,還有一種使構件破壞的可能性如圖 6 -24 所示。以圖 6 -24 ( a )為例,角鋼上有斜線的一塊鋼材 0123 有可能整塊被拉剪而破壞,此時角鋼沿。0-1 線的縱向凈截面受剪,而沿 1 -2 面上則受拉,因此稱這種破壞方式為塊狀拉剪破壞。圖 6 -24 ( b )表示槽鋼或工字鋼腹板的塊狀拉剪破壞,情況相同。此種破壞情況常發生在角鋼、被切角后的槽鋼或工字鋼腹板當板件厚度較薄時。
第六章 第三節 鋼結構的連接(二),鋼結構的連接,螺栓,連接,如圖,構件,連接件,注冊建筑師考試論壇,forum
5 )鋼板受剪撕裂(螺栓端距或螺栓孔間距過小時,圖 6 一 23e)。通過采取構造措施來防止鋼板受剪撕裂,即取端距 a≥2d0 和栓距 p≥3d0。
6 )螺栓彎曲變形(板疊連接厚度∑t過大)。一般限制∑t≤ 5d 就可避免螺栓的彎曲。
綜上所述,在普通螺栓和承壓型的高強度螺栓抗剪連接中需進行計算的是 4 項,通常是前 3 項,但對第 4 種可能的破壞形式也應引起足夠重視,必要時應按規范公式進行驗算(規范第 7 , 5 . 1 條)。
( 2 )抗拉螺栓連接中的撬力
抗拉螺栓連接必須通過 T 形連接件(或由雙角鋼組成的 T 形連接件)傳力,如圖 6 -26 ( a )所示。由于連接件的相對柔性,受力后連接件的翼緣板將發生彎曲變形,如圖 6 -26 ( b ) 所示,使螺栓桿承受軸心拉力 N ,同時連接件翼緣板趾部與橫梁下翼緣間產生壓力 Q 。由杠桿作用產生的此壓力 Q 稱為撬力。由圖 6 -26 ( b)可見螺栓所受軸心拉力不是 N -F 而為N=F + Q ,即螺栓拉力大于所受荷載值。影響撬力大小的因素較多,如連接件翼緣的剛性和螺栓的規線距離 g 的大小等,要準確計算撬力 Q 的大小,極為復雜。規范為了簡化,用降低普通螺栓軸心受拉時強度設計值考慮撬力不利影響,即取用同樣鋼號鋼材軸心抗拉強度設計值 0 . 8 倍如 Q235 鋼的抗拉強度設計值 f=215N / m 時,而用同樣鋼材制成的普通螺栓抗拉強度設計值為fbt=0.8×215 = 172N / mm2 (規范中取為 170N / mm2)。這樣,以后計算中就可以不再考慮 Q 值的存在。同時,為了減小撬力的影響,設計中宜采取適當構造措施提高連接板件的抗彎剛度,例如采用較厚的連接件翼緣板或在同一縱行的兩個螺栓間設置連接件的橫向加勁肋等,如圖 6 -26 ( a )中的虛線所示。
第六章 第三節 鋼結構的連接(二),鋼結構的連接,螺栓,連接,如圖,構件,連接件,注冊建筑師考試論壇,forum
對直接承受動力荷載的普通螺栓受拉連接應采用雙螺帽或其他能防止螺帽松動的有效措施。




全方位的360建筑網,我們大家的建筑論壇

“共享幣”不夠?快來這里賺“共享幣”吧:
1.可以:點擊下面的分享按鈕右側的浮動分享按鈕掃描二維碼分享,賺“共享幣”;
2.可以:“建筑幣”兌換“共享幣”哦;
3.可以:上傳并出售資料賺“共享幣”哦。

積分規則詳見:積分規則

當他人從你分享的鏈接訪問本頁面時,每一個訪問者的點擊,停留30秒以上,你將獲得[1共享幣]的獎勵,一個IP計算一次.




上一篇:第六章 第三節 鋼結構的連接(一)
下一篇:搜狗拼音輸入不認識的字
分享到:  QQ好友和群QQ好友和群 QQ空間QQ空間 騰訊微博騰訊微博 騰訊朋友騰訊朋友
收藏收藏 分享淘帖 支持支持 反對反對
帖子永久地址: 

360建筑網 - 論壇版權1、本主題所有言論和圖片純屬會員個人意見,與本論壇立場無關
2、本站所有主題由該帖子作者發表,該帖子作者與360建筑網享有帖子相關版權
3、其他單位或個人使用、轉載或引用本文時必須同時征得該帖子作者和360建筑網的同意
4、帖子作者須承擔一切因本文發表而直接或間接導致的民事或刑事法律責任
5、本帖部分內容轉載自其它媒體,但并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責
6、如本帖侵犯到任何版權問題,請立即告知本站,本站將及時予與刪除并致以最深的歉意
7、360建筑網管理員和版主有權不事先通知發貼者而刪除本文

分享到新浪微博

相關帖子

沙發
 樓主| 發表于 2013-2-19 22:41:12 | 只看該作者
本帖最后由 gaocen 于 2013-2-20 16:37 編輯

3 .普通螺栓連接高強度螺栓承壓型連接的計算
螺栓連接的計算通常按下列“四步曲”進行:
( l )計算單個螺栓承載力設計值
( 2 )按螺栓最大內力確定所需螺栓數量
( 3 )按構造要求排列需要的螺栓,這里需注意,每一構件在結點上以及拼接接頭的一端,永久性的螺栓數不宜少于兩個;
( 4 )進行構件的凈截面強度塊狀拉剪破壞驗算(必要時)。在受力較復雜的螺栓連接中,也可先假定需要的螺栓數進行排列后驗算受力最大的螺栓是否小于其承載力設計值;相差過大時,重新假定螺栓數進行排列和驗算。螺栓內力分析、構件凈截面強度和塊狀拉剪破壞的驗算均可利用材料力學公式進行,不再贅述。因此,對抗剪螺栓連接和抗拉螺栓連接只需介紹單個螺栓承載力設計值的計算方法。
(l)抗剪螺栓連接中的螺栓承載力設計值 Nb
取受剪承載力設計值和孔壁承壓承載力設計值中的較小者。
一個螺栓的受剪承載力設計值為:
,,注冊建筑師考試論壇,forum
式中 nv ― 受剪面數目,圖 6 -23 ( a )所示為單剪,取 nv =1 ,圖6 =23 ( b )所示為雙剪,取 nv= 2 ;
fvb― 螺栓抗剪強度設計值(見規范表 3 . 4 . 1 -4 ) ,其值與螺栓的類別有關;
d― 螺栓桿直徑,對高強度螺栓承壓型連接,當剪切面處于螺紋處時應取螺紋處的有效直徑進行計算,但對普通螺栓,不論剪切面是否處在螺紋處,一律取螺桿的直徑進行計算。
一個螺栓的孔壁承壓承載力設計值為:
,,注冊建筑師考試論壇,forum
式中 ∑t ― 在同一受力方向承壓的構件較小總厚度;
fcb― 螺栓的.孔壁承壓強度設計值(見規范表 3 . 4 . 1 一 4 ) ,其值與連接件的鋼材牌號及螺栓的類別有關。
抗剪螺栓連接中一個螺栓的承載力設計值為:
,,注冊建筑師考試論壇,forum
式中,ηb是螺栓承載力設計值的折減系數,用于考慮當螺栓沿受力方向的連接長度過大時,螺栓受力不均勻(圖 6 -27 )的不利影響。折減系數ηb按下列公式計算:
,,注冊建筑師考試論壇,forum
式中 l1― 從連接一端的第一個螺栓到最末一個螺栓的中心距離;
    d0― 螺栓孔直徑。
( 2 )抗拉螺栓連接中的螺栓承載力設計值Ntb
一個螺栓的抗拉承載力設計值應按下式計算:
,,注冊建筑師考試論壇,forum
式中 de ― 螺栓在螺紋處的有效直徑;
ftb― 螺栓的抗拉強度設計值(見規范表 3 . 4 . 1 -4 ) ,其值與螺栓的性能等級有關。
( 3 )同時承受剪拉的螺栓連接計算
規范規定:同時承受剪力和桿軸方向拉力時,普通螺栓和承壓型連接的高強度螺栓的承載能力必須滿足下述公式:
,,注冊建筑師考試論壇,forum
式中 Nv、Nt ― 某個螺栓所受剪力和拉力的設計值;
Nvb、Ntb ― 一個螺栓單獨受剪和受拉時的承載力設計值,見前式( 6 -7 )和式( 6 -11 )。
因為螺栓受到剪力作用,除按式( 6 -12 )驗算螺栓的受力情況外,還應驗算其孔壁承壓強度,即
,,注冊建筑師考試論壇,forum
式( 6 一 14 )中的Ncb=d∑tfcb,由于在高強度螺栓連接中孔壁承壓部分鋼材三向受壓,其承壓強度設計值fcb較普通螺栓連接中有所提高。在同時承受剪力和沿螺栓桿軸方向的拉力時,三向受壓中垂直板面方向的壓力明顯減小,此時承壓型連接的高強度螺栓的fcb應適當降低。式( 6 一 14 )中之除以 1 . 2 就是考慮及此。

    4.高強度螺栓摩擦型連接的計算
計算步驟與前面普通螺栓連接和高強度螺栓承壓型連接計算中所述“四步曲”相同,但第一步和第四步中的計算方法不同,即計算單個螺栓承載力設計值的計算方法和構件凈截面強度的驗算方法兩者不同,還有螺栓受彎時的內力分析也不盡相同,其余兩者完全相同。因此,下面除介紹單個螺栓承載力設計值的計算方法外還將涉及軸心受力時構件凈截面強度的驗算和彎矩作用下螺栓內力的分析。首先介紹與高強度螺栓摩擦型連接承載能力密切相關的螺栓中的預拉力和摩擦面的抗滑移系數。
( 1 )高強度螺栓中的預拉力和摩擦面的抗滑移系數
高強度螺栓摩擦型連接主要是依靠擰緊螺帽使螺桿中產生較高的預拉力,從而使連接處的板疊間產生較高的預壓力,而后依靠板件間的摩擦力傳遞荷載,并以摩擦力將要被克服時作為連接的承載能力極限狀態因此,螺栓中的預拉力值P和連接處板件間接觸面的摩擦系數產(規范中稱為抗滑移系數)是決定高強度螺栓摩擦型連接承載能力的兩大關鍵因素。
螺栓中的預拉力是通過專用工具擰緊螺帽產生的。規范中規定了每個高強度螺栓的設計預拉力值P,其大小取決于螺栓的性能等級和螺栓的直徑如表 6 -4 所列。表中所示一個螺栓的設計預拉力值 P 同時適用于摩擦型連接和承壓型連接。
,,注冊建筑師考試論壇,forum
抗滑移系數μ的大小主要取決于摩擦面的平整度清潔度粗糙度為了增加摩擦面的清潔度和粗糙度,需對連接處構件的接觸面進行處理。為了避免板件接觸面的不平整,高強度螺栓摩擦連接不應采用沖成孔μ值的大小除與摩擦面的狀況有關外,還與鋼材的牌號有關。規范規定的連接處構件接觸面的處理方法和摩擦面的抗滑移系數μ值見表 6 -5 所列。
,,注冊建筑師考試論壇,forum
( 2 )高強度螺栓群的摩擦型抗剪連接計算
1 )每個高強度螺栓的抗剪承載力設計值Nvb
在抗剪連接中,每個高強度螺栓的承載力設計值應按下式計算:
,,注冊建筑師考試論壇,forum
式中 nf ― 傳力摩擦面數目;
μ、P ― 摩擦面的抗滑移系數(表 6 -5 )和每個高強度螺栓的預拉力(表 6 -4 )。
當螺栓沿受力方向的連接長度 11 > 15d0 時,式( 6-15 )確定的螺栓承載力設計值應乘于折減系數ηb。
式( 6 一 15 )右邊的系數 0 . 9 為抗力分項系數γR的倒數,即取γR=1.111 。
2 )軸心力作用下連接處的強度驗算
,,注冊建筑師考試論壇,forum
式中 n ― 在結點或連接處構件一端所用的高強度螺栓數目;
N1 ― 所計算截面上(即最外列螺栓處)高強度螺栓的數目;
An ― 構件的凈截面面積;
A ― 構件的毛截面面積。
截面強度驗算包括構件和連接件。另外,式( 6 -17 )中, 0 .5 為孔前傳力系數
3 )偏心力作用下高強度螺栓群的摩擦型抗剪連接計算
螺栓受力分析與普通螺栓群在偏心力作用下的抗剪連接彈性分析法相同(即按材料力學方法分析),單個螺栓的抗剪承載力設計值按式( 6 -15 )計算。
在進行構件凈截面強度驗算時,按理也存在孔前傳力現象,但由于計算較在軸心力作用下時復雜,一般就不予考慮,結果偏于可靠一邊。
( 3 )高強度螺栓群抗拉連接計算
l )每個高強度螺栓的抗拉承載力設計值 Ntb
為了避免發生螺栓的松弛并使連接板件間始終保持壓緊,規范中規定:摩擦型連接中每個高強度螺栓的抗拉承載力設計值為:
,,注冊建筑師考試論壇,forum (重要)
可見:在沿螺栓桿軸方向受拉的連接中,摩擦型連接中每個高強度螺栓的抗拉承載力設計值與承壓型連接中每個高強度螺栓的抗拉承載力設計值的計算是不相同的,參見前述式( 6 -11 )。
2 )高強度螺栓內沿桿軸方向的拉力
分析表明,不管是否承受外拉力 Nt的作用,高強度螺栓內沿桿軸方向的拉力基本保持不變為 P ,而不是P+Nt。
3 )彎矩 M 作用下螺栓拉力分析
由于高強度螺栓連接中,梁端板與柱翼緣板間有預壓力,在彎矩作用下,若受力最大螺栓的拉力 Nmax≤0 . 8P,端板與柱翼緣板間仍將保持緊密接觸,因此可假定螺栓群承受彎矩作用時中和軸位于螺栓群的形心處,如圖 6 -28 所示(圖中剪力 V 全部由托板承擔)。此時,受力最大的螺栓拉力及強度條件為:
,,注冊建筑師考試論壇,forum
式中, dl 一 2y1,上述兩式等價。當螺栓數目較多時,以用式( 6 -19b )方便。
,,注冊建筑師考試論壇,forum
( 4 )高強度螺栓群的剪拉連接計算
規范規定:當高強度螺栓摩擦型連接同時承受摩擦面間的剪力和螺栓桿軸方向的外拉力時,其承載力應按式( 6 -20 )計算:
,,注冊建筑師考試論壇,forum
這里應注意,在高強度螺栓摩擦型連接中,螺栓的抗剪承載力設計值 Nvb 、抗拉承載力設計值 Ntb和同時抗剪和抗拉應滿足的相關公式是與普通螺栓連接和高強度螺栓承壓型連接的公式完全不相同的。


板凳
發表于 2013-2-23 06:40:17 | 只看該作者
支持~~  

新浪微博達人勛

地板
發表于 2013-3-26 23:13:32 | 只看該作者
謝謝分享了!  

5#
發表于 2013-8-20 08:06:28 | 只看該作者
觀看中  

6#
發表于 2013-11-24 09:25:33 | 只看該作者
好啊,,不錯、、、、  

7#
發表于 2014-1-14 05:52:04 | 只看該作者
不錯!  

8#
發表于 2014-5-1 10:23:28 | 只看該作者
謝謝哦  

9#
發表于 2014-5-22 08:09:29 | 只看該作者
我也來頂一下..  

10#
發表于 2018-10-2 10:09:28 | 只看該作者
樓下的接上

淘寶充值
*滑动验证:
您需要登錄后才可以回帖 登錄 | 立即注冊 新浪微博登陸

本版積分規則

 
 
聯系站長
超級版主
點擊這里給我發消息
360建筑論壇網:
360建筑論壇網
工作時間
9:00-18:00
 
QQ關于360建筑網|申請友鏈|手機版|小黑屋|360建筑網 |粵ICP備10099428號-6

Powered by Discuz! X3.2© 2012-2014 Comsenz Inc. Designed by 999test.cn

GMT+8, 2018-12-22 16:10 , Processed in 0.199675 second(s), 90 queries .

 

快速回復 返回頂部 返回列表
微信 北京28 加拿大28