钢结构螺栓连接计算例题.ppt

单个螺栓的破坏形态：螺栓被剪断单个螺栓的破坏形态：螺栓被剪断单个螺栓的破坏形态剪断：板被拉断单个螺栓的破坏形态剪断：板被拉断单个螺栓的破坏形态剪断：板端被拉豁单个螺栓的破坏形态剪断：板端被拉豁N/2N/2N/3N/3N/3acbde①①受剪计算中：受剪计算中： Nvb计算式中的受剪面数计算式中的受剪面数nv ，即上图中，即上图中nv =4②② 承压计算中： Ncb计算式中计算式中∑t 取取 a+b+c和和d+e 之间的最小值之间的最小值注意：注意：对于下图所示螺栓连接对于下图所示螺栓连接问题：在受剪计算中，对于螺杆的值问题：在受剪计算中，对于螺杆的值d是否应当按螺纹处的值计算？是否应当按螺纹处的值计算？ 不需要因为，规范中关于普通螺栓的抗剪强度设计值，是由试验不需要因为，规范中关于普通螺栓的抗剪强度设计值，是由试验得到的，而在制定规范时，没有区分作用位置得到的，而在制定规范时，没有区分作用位置（（3 3）） 净截面强度计算净截面强度计算 由于螺栓孔削弱了板件的截面，为了防止板件在削弱截面的破坏需验算净截面的强度对于外力通过螺栓群形心的杆件，应当满足强度计算公式式中：N 为所受的轴力； f 为材料抗拉强度设计值； An 为杆件截面的净截面面积NN+ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ +NNNN/2连接板受力变化图连接板受力变化图① 当螺栓为并列排列NN1N2N/n×n1N1 =NN2 =N-N/n×n1N1NN1 =NN2 =N-N/n×n1验算公式验算公式 Ni ——连接件第i截面上的轴力Ani ——连接件第i截面的净截面面积 f ——连接板钢材抗拉强度设计值 b ——截面宽 ni ——截面上的螺栓数 d0 ——螺孔直径 t ——板厚 注意计算截面！注意计算截面！② ② 螺栓为错列排列螺栓为错列排列时的验算时的验算NN+ ++ ++ ++ +++++ ++ ++ ++ ++++e4e46e1e22211NN+ ++ ++ ++ +++++ ++ ++ ++ ++++e4e46e1e22211 除对1-1截面（绿线）验算外，还应对2-2截面（粉红）进行比较验算。

因此，在进行该连接的净截面强度计算时，其中Ani应取An1和An2中的较小值2-2分红线总长：n2——粉红线截面上的螺孔数 扣除螺孔直径后：这样在2-2截面的净截面面积为：例例例例 设计两块钢板用普通螺栓连接的盖板拼接，构件受轴拉力设计值为设计两块钢板用普通螺栓连接的盖板拼接，构件受轴拉力设计值为设计两块钢板用普通螺栓连接的盖板拼接，构件受轴拉力设计值为设计两块钢板用普通螺栓连接的盖板拼接，构件受轴拉力设计值为 N=325kNN=325kN，钢材，钢材，钢材，钢材Q235AQ235A，粗制螺栓直径，粗制螺栓直径，粗制螺栓直径，粗制螺栓直径d=20mmd=20mm，板宽，板宽，板宽，板宽360mm360mm，盖板厚，盖板厚，盖板厚，盖板厚6mm6mm，杆件板厚，杆件板厚，杆件板厚，杆件板厚8mm8mm解：解：1、分析、分析①①计算螺栓所受的力为剪力计算螺栓所受的力为剪力②②本题为设计题，所包含的内容包本题为设计题，所包含的内容包括：所需的螺栓数，螺栓的布置括：所需的螺栓数，螺栓的布置NN③③已知条件为：已知条件为：N=325kN，材料即：，材料即：fvb=140N/mm2，，fcb=305N/mm2，，d=20mm，，t1=8，，t2=62、计算单个螺栓的承载能力设计值、计算单个螺栓的承载能力设计值抗剪：抗剪：抗压：抗压：6683、设计、设计需螺栓数：需螺栓数：NN螺栓数可以螺栓数可以≥6.7即可，所以取即可，所以取7个个螺栓布置如图所示。

螺栓布置如图所示净截面强度净截面强度在在1-1断面：断面：11在在2-2断面：断面：22所以，所以，1-1断面起控制作用：断面起控制作用：例例 图示牛腿用普通螺栓连接，柱翼缘厚度为图示牛腿用普通螺栓连接，柱翼缘厚度为10mm，连接板厚度为，连接板厚度为8mm，材料，材料Q235B，，F=150kN，粗制螺栓为，粗制螺栓为M22 ++ ++ ++ ++ +xyiNi riFT+ ++ ++ ++ ++ +xyiNi riF解：解：1、分析、分析①①本题是验算题本题是验算题②②计算单个螺栓抗剪的最大承载能力计算单个螺栓抗剪的最大承载能力2、计算螺栓群、计算螺栓群抗剪：抗剪：抗压：抗压：所以所以 螺栓群如图，为扭剪螺栓群如图，为扭剪60 6050504X80250+=+ ++ ++ ++ ++ +TF+ ++ ++ ++ ++ +F受力受力Ⅰ+ ++ ++ ++ ++ +T受力受力Ⅱ状态状态Ⅰ 可以将螺栓受力看为两种受力的叠加：可以将螺栓受力看为两种受力的叠加：在受力在受力n123456oTN12r3r1r在受力状态在受力状态Ⅱ：： 螺栓群受扭，可以计算螺栓群受扭，可以计算1号螺栓号螺栓作为控制作为控制N1yF1号螺栓所受力的竖向分量号螺栓所受力的竖向分量满足要求=46.51kN

1 1、单个螺栓受拉破坏试验、单个螺栓受拉破坏试验a)Pf刚度很大时刚度很大时Pf2Ntb)2NtPfPf刚度较小时刚度较小时加劲肋加劲肋a)b)螺杆受拉，连接板脱开，螺纹处拉断或连接板屈服，螺杆的拉力为：螺杆受拉，连接板脱开，螺纹处拉断或连接板屈服，螺杆的拉力为：为了减小撬力可以设置加劲肋 n——需要的螺栓数 N——总外拉力（（3-65）） 单个螺栓承载能力计算公式 de、Ae 分别为单个螺栓有效直径和有效截面积 ，见教材p279，附表7 验算公式 ftb为螺栓的抗拉强度设计值 当需要确定所需螺栓数时 2、普通螺栓群受轴拉计算（（3-66））螺栓群受力：螺栓群受拉弯（加托）螺栓群受力：螺栓群受拉弯（加托）螺栓群受力：螺栓群受拉弯（加托）螺栓群受力：螺栓群受拉弯（加托） 3、普通螺栓群受弯拉计算、普通螺栓群受弯拉计算螺栓群受力：螺栓群受拉弯（加托）螺栓群受力：螺栓群受拉弯（加托）螺栓群受力：螺栓群受拉剪（不加托）螺栓群受力：螺栓群受拉剪（不加托） 例3 图示一屋架节点，竖向力由承托板承受螺栓为C级，螺栓受偏拉。

设N=450kN，e=100mm解： 思路：先假定力矩对于螺栓群形心旋转，判断最上面一排螺栓是否受压，如果出现受压，表明假定有错N N5×1005×100505050501 16 6MMN N1 1MMN N6 6MMN N1 1N NN N6 6N N则：6号螺栓受力 1号螺栓受力螺栓群受力 N+Ne 可以计算1号螺栓200200250250e e450450320320N=450-200N=450-200 =250kN =250kN 由于N1大于零，螺栓受力不出现受压，直接可以进行叠加计算受力最大的螺栓，则 6号螺栓受力最大 根据反查可得，取M20的螺栓 需要螺栓的大小为：例3-13 同上题，但e=200mm解： 这里计算1号螺栓N Ne e5×1005×100505050501 16 6需要重新假定所有的外力矩绕顶排螺栓（1号）转动N N1 1N NN N2 2N N3 3y y1 1y y2 2y y3 3N N6 6e e1 1最后根据N1的大小计算所需螺栓V VN Ne e 3、普通螺栓群受拉剪联合作用的计算 图示连接受偏拉及剪力作用，由于没有支托板，剪力由螺栓本身承担即要承担拉力，同时要承担剪力，即螺栓受剪和拉。

或 对于螺栓受拉剪同时作用的承载能力，按实验结果可用相关关系计算： 或者，螺栓的破坏是拉和剪共同作用下的破坏另外螺栓的对孔壁的挤压破坏同时可能出现式中：NV和Nt分别为螺栓的拉力和剪力； NVb和Ntb分别为螺栓的抗拉强度力和抗剪力强度应当注意同时需满足：Ncb是螺栓的挤压承载能力：例3 图示牛腿，剪力V=250kN，e=140mm，螺栓C级，钢材Q235B,手工焊试分别考虑承托传递全部剪力V和不承受剪力V两种情况设计该连接解： （1）承托承受全部剪力 先计算单个螺栓所能承受的拉力设计值查p276附表8和p249附表1-3：Ae=245mm2，ftb=170N/mm2V Ve e4×1004×100505050501 15 5180180MMN N1 1N N2 2N N3 3N N5 5N N4 4y y1 1y y2 2y y3 3y y4 4这时，螺栓群只承受剪力所产生的弯矩M=Ve=250×0.14=35kNm这时应当按螺栓的抵抗弯矩绕最下边一排螺栓转动设螺栓为M20,螺栓为5排2列，共10个则计算受力最大的螺栓1号2020HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN 郑州大学远程教育学院郑州大学远程教育学院则满足要求 这时螺栓需要既承受剪力V=250kN, 也承受弯矩M=35kNm产生的拉力。

在考虑剪力V对于承托产生的偏心影响时，乘上经验系数（如1.35）计算承托板，采用两侧边焊，取焊脚高度hf=10mm，则焊缝验算： （2）承托不承受剪力 首先计算单个螺栓的承载能力抗剪承压抗拉HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN 郑州大学远程教育学院郑州大学远程教育学院计算螺栓所受的力所受剪力（均匀受剪）满足要求考虑在剪力和拉力共同作用下HTTP://DLS.ZZU.EDU.CN 郑州大学远程教育学院郑州大学远程教育学院 3.8 3.8 高强度螺栓连接的计算高强度螺栓连接的计算连接板间摩擦力连接板间摩擦力 摩擦型连接摩擦型连接————连接件间的剪力完全靠摩擦力传递以剪力等于摩连接件间的剪力完全靠摩擦力传递以剪力等于摩擦力为设计极限状态连接件间不允许相互滑动，变形小，承载力小擦力为设计极限状态连接件间不允许相互滑动，变形小，承载力小工艺保证措施：喷砂，使工艺保证措施：喷砂，使 =0.3=0.3～～0.500.502 2、分类：根据传力方式不同分为摩擦型连接和承压型连接、分类：根据传力方式不同分为摩擦型连接和承压型连接 1 1、特点：予拉力很大，依直径等级不同，可达、特点：予拉力很大，依直径等级不同，可达8080～～355kN355kN。

高强螺栓是高强螺栓和配套螺母、垫圈的合称（高强度螺栓连接附）高强螺栓是高强螺栓和配套螺母、垫圈的合称（高强度螺栓连接附）；由高强材料（；由高强材料（20MnTiB20MnTiB）经热处理制成，强度等级）经热处理制成，强度等级10.910.9级和级和8.88.8级 3.8.1 3.8.1 高强度螺栓的工作性能高强度螺栓的工作性能 承承压压型型连连接接————其其设设计计准准则则与与摩摩擦擦型型的的不不同同，，连连接接件件间间允允许许相相互互滑滑动N/2N/2N/3N/3N/3剪力小于剪力小于摩擦阻力摩擦阻力N/3N/3剪力超过剪力超过摩擦阻力摩擦阻力N/2N/2N/3破坏形式和承载力与普通螺栓相同：（剪切破坏、承压破坏）破坏形式和承载力与普通螺栓相同：（剪切破坏、承压破坏） 因此，承压型连接的设计准则：连接件间允许相互滑动因此，承压型连接的设计准则：连接件间允许相互滑动 抗拉时与普通螺抗拉时与普通螺栓相同，但变形小，栓相同，但变形小，可减少锈蚀，改善疲可减少锈蚀，改善疲劳性能l传传力力开开始始时时在在标标准准荷荷载载作作用用下下连连接接件件间间无无滑滑动动，，剪剪力力由由摩摩擦擦力力和和螺螺杆杆抗剪共同传递。

抗剪共同传递l当荷载很大时，连接件间有较大塑性变形当荷载很大时，连接件间有较大塑性变形l接接近近破破坏坏时时，，连连接接件件间间有有相相对对滑滑动动，，摩摩擦擦只只起起推推迟迟滑滑移移作作用用剪剪力力由由螺杆传递，其特点与普通螺栓相同螺杆传递，其特点与普通螺栓相同l因因此此，，有有与与普普通通螺螺栓栓相相同同的的极极限限状状态态——螺螺栓栓剪剪坏坏，，孔孔壁壁挤挤压压坏坏，，构构件件被拉断变形大，不适于受动荷载的连接变形大，不适于受动荷载的连接螺杆剪力螺杆剪力N挤压力(1)扭扭矩矩法法—专专用用扭扭矩矩板板手手，，标标定定预预拉拉力力和和扭扭矩矩之之间间的的关关系系，，通通过过施施加加一一定扭矩达到预拉力，螺栓为大六角螺栓定扭矩达到预拉力，螺栓为大六角螺栓2) 扭矩法需要预先对扭矩扳手进行标定扭矩法需要预先对扭矩扳手进行标定2) 转角法转角法—先用普通扳手把连接件拧紧密，先用普通扳手把连接件拧紧密，称初拧 以初拧位置为起点，用电动或风动扳手将螺以初拧位置为起点，用电动或风动扳手将螺帽扭帽扭1/2～～2/3圈，达到终拧角度螺栓的拉力圈，达到终拧角度螺栓的拉力即达到预拉力终拧角度根据螺栓直径，连接即达到预拉力。

终拧角度根据螺栓直径，连接件厚度通过实测确定方法简单，但每天标定件厚度通过实测确定方法简单，但每天标定扳手，螺栓为大六角螺栓扳手，螺栓为大六角螺栓 3 3、紧固方法与预拉力、紧固方法与预拉力P P高高强强度度螺螺栓栓的的预预拉拉力力是是通通过过拧拧紧紧螺螺帽帽实实现现的的扭扭矩矩法法，，转转角角法法和和扭扭剪剪法法，，分成初拧和终拧两步完成，保证拉力均匀分成初拧和终拧两步完成，保证拉力均匀(3) (3) 扭扭剪剪法法——螺螺栓栓为为扭扭剪剪型型螺螺栓栓，，特特制制电电动动扳扳手手，，以以扭扭断断梅梅花花头头为为标标志志，，准确可靠，易检查，成本高准确可靠，易检查，成本高(4) 高强度螺栓预拉力的确定高强度螺栓预拉力的确定 螺螺栓栓预预拉拉力力越越大大，，摩摩擦擦力力越越高高，，连连接接传传力力性性能能越越好好，，但但要要避避免免在在拧拧紧紧阶段发生破坏，还要保留螺栓具有一定的抗拉承载力我国预拉力定为阶段发生破坏，还要保留螺栓具有一定的抗拉承载力我国预拉力定为在式中各个系数的含义：使螺栓中的拉应力接近于所用材料的屈服点在式中各个系数的含义：使螺栓中的拉应力接近于所用材料的屈服点（（f0.20.2））, ,考虑材料不均匀系数考虑材料不均匀系数0.90.9、超张拉系数、超张拉系数0.90.9和剪应力（拧螺母时产和剪应力（拧螺母时产生）引起的承载力降低系数生）引起的承载力降低系数1.2,1.2,按按5kN5kN的模数，予拉力计算列表的模数，予拉力计算列表（（3-523-52）） fu————高强螺栓经热处理后的最低抗拉强度；高强螺栓经热处理后的最低抗拉强度；  ————由于采用材料极限强度的折减系数（假定屈服点与由于采用材料极限强度的折减系数（假定屈服点与最低抗最低抗 拉强度比值，取拉强度比值，取0.90.9）） Ae————螺栓有效面积螺栓有效面积螺栓的性能螺栓的性能等等 级级螺螺 栓栓 公公 称称 直直 径径（（mmmm））M16M16M20M20M22M22M24M24M27M27M30M308.88.8808012512515015017517523023028028010.910.9100100155155190190225225290290355355一个高强螺栓设计预拉力P值（kN）表3-10 4、高强度螺栓摩擦面抗滑移系数 连接板接触面之间摩擦力的大小与摩擦系数有关，称为抗滑移系数，与表面处理方式有关。

连接处接触面连接处接触面处理方法处理方法构构 件件 的的 钢钢 号号Q235Q235钢钢Q345Q345和和Q390Q390钢钢Q420Q420喷喷 砂砂喷砂后涂无机富锌漆喷砂后涂无机富锌漆喷砂后生赤绣喷砂后生赤绣用钢丝刷清除浮锈或未用钢丝刷清除浮锈或未经处理的干净轧制表面经处理的干净轧制表面0.450.450.350.350.450.450.300.300.500.500.400.400.500.500.350.350.500.500.400.400.500.500.400.40摩擦面抗滑移系数值表3-11当表面有水或漆或其它污物，表面的摩擦系数将大幅下降——抗滑移（摩擦）系数P——预拉力nf——传力摩擦面数，单剪nf=1 ，双剪nf=2 0.9——螺栓受力非均匀系数，考虑安全系数1.113.8.2 高强度螺栓摩擦型连接的承载力计算NVb=0.9nfP （3-74）其中： NVb——单个高强螺栓抗剪承载力设计值（1）、高强度螺栓的抗剪承载力设计值 摩擦型连接的抗剪承载能力取决于摩擦力的大小，即1、单个高强度螺栓的承载力设计值（2） 单个螺栓抗拉承载力设计值上式中0.8是避免在螺栓杆受拉时应力增大过多。

实际上，由于螺栓受预拉力，当高强度螺栓收到外拉力作用时，首先要克服螺栓预拉力产生的钢板间的挤压力而螺杆的预拉力基本不变但当拉力过大时，如达到螺栓的预拉力值，这时螺栓就可能出现松弛的现象这就达不到摩擦抗剪了故规定单个高强度螺栓的抗拉承载能力，不得超过预拉力考虑有一定的安全储备，就乘上0.8系数 在确定抗拉承载能力时没有考虑撬力的影响要使撬力影响很小，则要求翼缘板的厚度不小于螺栓直径的2倍，这是很难达到的在设计中应当考虑减小撬力，否则偏于不安全另外，在直接承受动力荷载的受拉连接中，为了避免疲劳强度的降低过多，要求每个高强度螺栓的外加拉力不宜超过0.6P上式也可以用拉-剪联合作用的相关公式来表示： 式中Nvb为一个摩擦型连接高强度螺栓的抗剪承载能力设计值，Ntb为一个高强度螺栓的抗拉承载能力设计值，即Ntb=0.8P，这与前面的公式等价或： nf——连接的传力摩擦面数 ——摩擦面的抗滑移系数Nvb =0.9nf(P-1.25Nt)(3) 摩擦型连接单个高强螺栓受拉时的抗剪承载力 Nv——单个高强螺栓承受的外剪力 Nvb——单个高强螺栓承受的外剪力，即=0.9nfμP；② 每个高强螺栓承受的外剪力小于等于抗剪强度设计值： Nv≤Nvb① 每个高强螺栓承受的外拉力Nt小于等于抗拉强度设计值： Nt≤0.8P③ 摩擦型连接单个高强螺栓受拉时的抗剪承载力2 2、摩擦型连接高强度、摩擦型连接高强度螺栓群的螺栓群的计算计算（1） 螺栓群受剪力作用（外力通过螺栓群的形心）其中： Nbmin=NVb=0.9nfP拼接板拼接板连接件连接件连接件连接件AB N N+ + + + + ++ ++ ++ +NNAN′N′NN+ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ +（2） 采用高强度螺栓连接的净截面强度验算在计算截面（净截面）的拉力为： N = N - N式中 N——这排螺栓所承受的全部 摩擦力之半。

拼接板拼接板连接件连接件连接件连接件ABNA+ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ + 另一方面，被连接板件上的全另一方面，被连接板件上的全部摩擦力应与外力部摩擦力应与外力N平衡有n1——被验算截面上的螺栓数被验算截面上的螺栓数n——连接件一侧上的螺栓总数连接件一侧上的螺栓总数于是于是 N  = N -  N = N(1 - 0.5n1/n) An——净截面面积 f ——连接件强度设计值设计公式摩擦型高强度螺栓除应满足净截面强度外，还需要满足毛截面的强度：（2） 螺栓群受拉计算① 螺栓群受轴拉力（3）螺栓群扭矩，以及扭矩与剪力的共同作用计算 同普通螺栓，只是螺栓的抗剪强度取决于摩擦力（4）螺栓群受弯拉的计算1234MMy1y4y2y3N1MN2MN3MN4M这时螺栓受拉力最大的值应满足（5）螺栓群受偏心受拉时的计算eN（6）螺栓群受弯、拉、剪时的计算eNVNM=Ve++-+--+=NNNM++-+--+=基本思路： 螺栓群在弯和拉作用下，在受拉区抗剪承载能力要下降，而在受压区抗剪承载能力不会降低。

这时要求整个螺栓群的剪力不低于所有螺栓的抗剪承载能力即这里m为螺栓的列数，n0为受压区内螺栓的排数也可以将上式改写为式中n为螺栓总数，求和仅是对于受拉区螺栓数同时应当满足 对于高强度螺栓承压型连接： 同时：3.8.3 高强度螺栓承压型连接承载能力高强度螺栓承压型连接的预拉力高强度螺栓承压型连接的预拉力P应与摩擦型连接高强度螺栓应与摩擦型连接高强度螺栓相同连接处构件接触面应清除油污及浮锈不要求承压型相同连接处构件接触面应清除油污及浮锈不要求承压型连接高强度螺栓的传力接触面的要求与摩擦型连接相同）连接高强度螺栓的传力接触面的要求与摩擦型连接相同） 同时变形小，可减少锈蚀，改善疲劳性能同时变形小，可减少锈蚀，改善疲劳性能 高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构 高强度螺栓承压型连接抗剪破坏与普通螺栓一样为螺栓杆剪断或螺栓孔壁的挤压破坏因此高强度螺栓承压型连接的计算与普通螺栓一样但应注意：当高强度螺栓承压型连接的受剪面在螺栓的螺纹处，应当按螺栓的有效直径计算抗剪强度即1、 高强度螺栓承压型连接抗剪承载能力计算 即在 注意：8.8级普通螺栓与级普通螺栓与8.8级承压型高强度螺栓的性能等级相同，其区别级承压型高强度螺栓的性能等级相同，其区别在哪里？在哪里？ ①① 高强度螺栓承压型连接要求施加预拉力；高强度螺栓承压型连接要求施加预拉力； ②② 高强度螺栓承压型连接的孔径要求低于普通螺栓（高强度螺栓承压型连接的孔径要求低于普通螺栓（A级、级、B级螺栓）级螺栓） ，，因此，其抗剪强度低于普通螺栓，但抗拉强度相同（见因此，其抗剪强度低于普通螺栓，但抗拉强度相同（见p257螺栓连接的强螺栓连接的强度设计值）。

度设计值）2、高强度螺栓承压型连接同时受拉和受剪与普通螺栓一样，采用下式计算 但式中Ntb=0.8P，同时应当满足孔壁的挤压承载能力的要求考虑到高强度螺栓在受挤压的孔壁处应力复杂，在《钢结构设计规范》中进行折减例例例例3.12 3.12 设计两块用高强度螺栓连接的盖板拼接，构件受轴拉力设计值为设计两块用高强度螺栓连接的盖板拼接，构件受轴拉力设计值为设计两块用高强度螺栓连接的盖板拼接，构件受轴拉力设计值为设计两块用高强度螺栓连接的盖板拼接，构件受轴拉力设计值为 N=800kNN=800kN，钢材，钢材，钢材，钢材Q235BQ235B，高强度螺栓为，高强度螺栓为，高强度螺栓为，高强度螺栓为8.88.8级级级级M20M20，，，，t t1 1=20mm=20mm，，，，t t2 2=12mm=12mm，连接板表面喷砂处理连接板表面喷砂处理连接板表面喷砂处理连接板表面喷砂处理解：解：1、分析、分析①①计算螺栓所受的力为剪力计算螺栓所受的力为剪力②②本题为设计题，所包含的内容包本题为设计题，所包含的内容包括：所需的螺栓数，螺栓的布置括：所需的螺栓数，螺栓的布置NN③③已知条件为：已知条件为：N=800kN，材料即：，材料即：fvb=250N/mm2，，fcb=470N/mm2，，d=20mm，，t1=20mm，，t2=12mm2、按摩擦型连接计算、按摩擦型连接计算根据螺栓直径和等级可以得到螺栓的预拉力根据螺栓直径和等级可以得到螺栓的预拉力P=125kN，摩擦系数，摩擦系数μ=0.45一个螺栓抗剪设计值：一个螺栓抗剪设计值：计算单个螺栓的承载能力设计值计算单个螺栓的承载能力设计值需螺栓数需螺栓数取取n=8个。

个螺栓布置如图螺栓布置如图NN3、按承压型连接计算、按承压型连接计算抗剪：抗剪：抗压：抗压：计算单个螺栓的承载能力设计值计算单个螺栓的承载能力设计值与普通螺栓类似与普通螺栓类似50 100100 50501001005050100100505010010050故螺栓的最大承载能力故螺栓的最大承载能力需螺栓数需螺栓数取取n=6个螺栓布置如图螺栓布置如图NN501001005050100505010050可见采用承压型连接螺栓的可见采用承压型连接螺栓的数量可以减少，但变形较大数量可以减少，但变形较大4. 按上螺栓连接图计算净截按上螺栓连接图计算净截面强度面强度由于构件的厚度为由于构件的厚度为20mm，所以验算构件部分所以验算构件部分1-1截面所受的力截面所受的力11验算验算满足，另毛截面强满足，另毛截面强度也满足（略）度也满足（略）例3.13已知：高强度螺栓采用摩擦型连接，被连接材料Q235B，螺栓10.9级，直径20mm，摩擦面采用喷砂处理，验算此连接解：（1）分析 高强度螺栓连接受拉剪作用，摩擦系数为0.45，预拉力P=155kN，应当按拉剪计算 则从上向下螺栓所受的拉力为： Nt1=24+44.2=68.20kN Nt2=24+31.57=55.57kN Nt3=24+18.94=42.94kN Nt4=24+6.31=30.31kN Nt5=24-6.31=17.69kN Nt6=24-18.94=5.06kN Nt7=24-31.57=-7.57kN Nt8=24-44.2=-20.2kN（受压区）（受压区）(2)螺栓受拉力为V=750kNN=384kNM=106kNm因此： 则抗剪承载能力设计值=0.9×1×0.45×（16×155-1.25×439.54）=781.88kN>V=750kN例3.16 图示钢板拼接，尺寸如图，螺栓为M20，10.9级，钢材为Q235螺栓孔d0=21.5mm，分别按摩擦型连接和承压型连接计算该连接最大所能承受的轴拉力，摩擦系数0.3。

解：螺栓的预拉力，可从表3.10中查出： 10.9级，M20，则P=155kN1、按摩擦型连接（1）单个螺栓的承载能力NN502X7045455075 75508814（2）螺栓（9个）确定的承载能力N1但应当看螺栓的分布长度，检验是否需要折减所以不需要折减，β=1.0250（3）由毛截面确定的承载能力N2（4）计算净截面承载能力该螺栓连接较为复杂，需要逐个确定可能需要计算的截面包括：1-1垂直截面，2-2齿状截面， 3-3垂直截面， 4-4垂直截面，以及5-5盖板截面首先计算1-1截面NN502X7045455075 7550881411223344552-2齿状截面毛截面的承载能力比螺栓的小再计算3-3截面计算5-5截面，为盖板截面计算各个净截面的承载能力NN502X7045455075 75508814334455计算4-4截面1122可见控制截面是1-1截面2、采用承压型连接承压：NN502X7045455075 75508814112255（1）计算单个螺栓的承载能力，与普通螺栓相同但考虑不利情况，剪切面在螺纹处抗剪：所以（2）按螺栓所能承受的荷载（3）按净截面所能承受的荷载可以分析，对于1-1，2-2和5-5三个截面所受的力相同，而2-2的净截面最小，2946mm2。

所以这三个截面的最大承载能力为：3-3截面的承载能力NN502X7045455075 755088143344计算4-4截面所以最大承载能力为633.4kN这道题表明：高强度螺栓承压型连接不一定比摩擦型连接的承载能力大3.9 混合连接不讲第三章小结第三章小结1 连接是钢结构的重要组成部分要了解钢结构常见的连接方式及其特点u连接类型u符号表示u各种连接的优缺点2 焊接连接的构造和计算u直角角焊缝的构造要求u角焊缝的基本计算公式及几种受力状态下的角焊缝计算u对接焊缝的构造及特征u对接焊缝需要计算的内容u焊缝的缺陷及影响第三章小结第三章小结3 普通螺栓连接的构造和计算u连接类型u排列要求u五种破坏形式u单个螺栓承载能力计算：剪切、挤压u螺栓群承载能力计算：剪切、受拉、复杂应力4 高强度螺栓连接的构造和计算u连接类型、排列要求u设计类别：摩擦型和承压型u高强度螺栓摩擦型连接承载能力计算u高强度螺栓承压型连接承载能力计算。