普通螺栓抗剪连接.ppt

课程名称课程名称: :钢结构设计原理钢结构设计原理苏州科技学院土木工程学院任课教师：高晓莹任课教师：高晓莹使用教材：使用教材：苏州科技学院土木工程学院钢结构基础钢结构基础（第二版）（第二版）螺栓连接的受力形式螺栓连接的受力形式FA 只受剪力只受剪力NB 只受拉力只受拉力FC 剪力和拉力剪力和拉力共同作用共同作用7.6 7.6 普通螺栓连接的构造与计算普通螺栓连接的构造与计算螺栓连接的受力形式螺栓连接的受力形式7.6 7.6 普通螺栓连接的构造与计算普通螺栓连接的构造与计算1.抗剪连接破坏形式抗剪连接破坏形式（图（图7-66））苏州科技学院土木工程学院7.6.2 7.6.2 普通螺栓连接受剪时的工作性能普通螺栓连接受剪时的工作性能（（1 1））螺栓杆被剪断螺栓杆被剪断 螺栓的计算问题螺栓的计算问题 N/2NN/2（（2 2））孔壁挤压破坏孔壁挤压破坏 螺栓的计算问题螺栓的计算问题NN苏州科技学院土木工程学院（（4 4））板端剪断板端剪断构造解决，要求端距构造解决，要求端距≥≥2d0NN（（5 5））螺栓杆弯曲螺栓杆弯曲构造解决，限制板叠厚度构造解决，限制板叠厚度≤≤5d N/2NN/27.6.2 7.6.2 普通螺栓连接受剪时的工作性能普通螺栓连接受剪时的工作性能（（3 3））钢板被拉断钢板被拉断构件的强度计算问题构件的强度计算问题NN苏州科技学院土木工程学院2.单个普通螺栓的受剪时的承载力设计值单个普通螺栓的受剪时的承载力设计值式中式中 nv —受剪面数受剪面数；； fvb—普通螺栓的抗剪强度设计值。

普通螺栓的抗剪强度设计值 7.6.2 7.6.2 普通螺栓连接受剪时的工作性能普通螺栓连接受剪时的工作性能（1）一个普通螺栓的一个普通螺栓的栓杆抗剪承载力栓杆抗剪承载力设计值：设计值：d（2）一个普通螺栓的一个普通螺栓的孔壁承压承载力孔壁承压承载力设计值：设计值： 式中式中:Σt — 在在同一方向同一方向承压的构件较小总厚度；承压的构件较小总厚度； fc b — 普通螺栓的承压强度设计值普通螺栓的承压强度设计值 苏州科技学院土木工程学院7.6.2 7.6.2 普通螺栓连接受剪时的工作性能普通螺栓连接受剪时的工作性能 螺螺栓栓受受剪剪破破坏坏时时在在满满足足构构造造要要求求的的前前提提下下，，只只可可能能是是螺螺栓栓杆杆剪剪断断或或孔孔壁壁承承压压破破坏坏中中的的一一种种，，因因此此，，一一个个普普通通螺螺栓的受剪时的承载力设计值栓的受剪时的承载力设计值 应为：应为：苏州科技学院土木工程学院螺栓群在扭矩螺栓群在扭矩T作用下的抗剪计算作用下的抗剪计算7.6.3 7.6.3 螺栓群的抗剪计算螺栓群的抗剪计算T平衡条件：平衡条件：假定假定：：①①被连接板件是刚性的，只有螺栓是弹性的；被连接板件是刚性的，只有螺栓是弹性的； ②②各螺栓所受各螺栓所受剪力剪力的的大小大小与其到螺栓群形心的距离与其到螺栓群形心的距离r成成 正比，正比，方向方向与与r 垂直。

垂直 苏州科技学院土木工程学院由计算假定：由计算假定： 验算：验算： N1T≤ N bmin 螺栓群在扭矩螺栓群在扭矩T作用下的抗剪计算作用下的抗剪计算7.6.3 7.6.3 螺栓群的抗剪计算螺栓群的抗剪计算TxyN1TN1xTN1yTr11螺栓群在扭矩螺栓群在扭矩T 、剪力、剪力V 、轴心力、轴心力N 作用下的抗剪计算作用下的抗剪计算苏州科技学院土木工程学院7.6.3 7.6.3 螺栓群的抗剪计算螺栓群的抗剪计算假定：假定：螺栓处于弹性阶段工作，叠加原理是适用的螺栓处于弹性阶段工作，叠加原理是适用的 将所有外力向螺栓群形心处简化将所有外力向螺栓群形心处简化 V1N1Ve1Ne2Txy1苏州科技学院土木工程学院将所有外力向螺栓群形心处简化将所有外力向螺栓群形心处简化 判断在所有的力作用下螺栓群中受力最大的螺栓（抓主要矛盾）判断在所有的力作用下螺栓群中受力最大的螺栓（抓主要矛盾） N1N1xN2N2xNV1N1yV2N2yV12苏州科技学院土木工程学院将所有外力向螺栓群形心处简化将所有外力向螺栓群形心处简化 判断在所有的力作用下螺栓群中受力最大的螺栓（抓主要矛盾）判断在所有的力作用下螺栓群中受力最大的螺栓（抓主要矛盾） TxyN1TN1xTN1yTr112N2yTN2TN2xT将所有外力向螺栓群形心处简化将所有外力向螺栓群形心处简化 判断在所有的力作用下螺栓群中受力最大的螺栓（抓主要矛盾）判断在所有的力作用下螺栓群中受力最大的螺栓（抓主要矛盾） 分别计算在扭矩、剪力、轴心力单独作用时分别计算在扭矩、剪力、轴心力单独作用时螺栓群中受力最大的螺栓所受到的力螺栓群中受力最大的螺栓所受到的力1苏州科技学院土木工程学院在在T作用下作用下x方向的分力为方向的分力为: （（→））在在T作用下作用下y方向的分力为：方向的分力为： （（↓））在在V作用下作用下 （（↓））在在N作用下作用下 （（→））将所有外力向螺栓群形心处简化将所有外力向螺栓群形心处简化 判断在所有的力作用下螺栓群中受力最大的螺栓（抓主要矛盾）判断在所有的力作用下螺栓群中受力最大的螺栓（抓主要矛盾） 分别计算在扭矩、剪力、轴心力单独作用时分别计算在扭矩、剪力、轴心力单独作用时螺栓群中受力最大的螺栓所受到的力螺栓群中受力最大的螺栓所受到的力求矢量和求矢量和1苏州科技学院土木工程学院苏州科技学院土木工程学院1将所有外力向螺栓群形心处简化将所有外力向螺栓群形心处简化 判断在所有的力作用下螺栓群中受力最大的螺栓（抓主要矛盾）判断在所有的力作用下螺栓群中受力最大的螺栓（抓主要矛盾） 分别计算在扭矩、剪力、轴心力单独作用时分别计算在扭矩、剪力、轴心力单独作用时螺栓群中受力最大的螺栓所受到的力螺栓群中受力最大的螺栓所受到的力求矢量和求矢量和验验 算算例题例题: 图示为图示为C级螺栓的连接级螺栓的连接, 钢材为钢材为Q235钢钢, 已知已知d =20mm , 孔径孔径d0=21.5mm , 承受设计值扭矩承受设计值扭矩T=48kN·m，剪力，剪力V = 250kN，，轴心力轴心力N= 250kN 。

被连接板为被连接板为18mm×600mm，拼接板为，拼接板为2-10mm×600mm试验算此连接是否安全？试验算此连接是否安全？苏州科技学院土木工程学院NN6001810600VT601201201201206070A苏州科技学院土木工程学院【【解解】】（（1 1）螺栓计算）螺栓计算 单个抗剪螺栓的承载力设计值为：单个抗剪螺栓的承载力设计值为：螺栓的受力计算：螺栓的受力计算：由图示知：螺栓由图示知：螺栓A受剪力最大：受剪力最大：N6001810VT1201201201206070A60苏州科技学院土木工程学院在扭矩在扭矩T作用下：作用下： 在在N作用下作用下在在V作用下作用下ANxNTxNVyNTyNAN苏州科技学院土木工程学院（（2）钢板净截面强度验算）钢板净截面强度验算 主板截面主板截面1-1面积最小，却同时面积最小，却同时承受弯矩承受弯矩T、剪力、剪力V和轴力和轴力N共同作共同作用，应校核此截面的强度用，应校核此截面的强度其几何参数为：其几何参数为：1201201201206060181-1截面截面N6001810VT1201201201206070A6011苏州科技学院土木工程学院（（2）钢板净截面强度验算）钢板净截面强度验算 主板截面最外边缘主板截面最外边缘正应力正应力由弯矩由弯矩T和轴心力和轴心力N共同产生，为：共同产生，为：主板靠近形心处的主板靠近形心处的剪应力剪应力为：为：主板靠近形心处的主板靠近形心处的折算应力折算应力为：为：1201201201206060181-1截面截面敬请赐教 谢谢！NNNN/2N/2N/3N/2N/3N/3N/2受剪面数受剪面数nv7.6.2 7.6.2 普通螺栓连接受剪时的工作性能普通螺栓连接受剪时的工作性能苏州科技学院土木工程学院。