第3章-连接-8钢结构PPT资料.ppt

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,3.6高强度螺栓连接的构造和计算,2）高强度螺栓的抗拉工作性能,图3.6.1高强度螺栓受拉,高强度螺栓在承受外拉力前，螺杆中已有很高的预拉力P，板层之间则有压力C，而P与C维持平衡C=P（状态a）。

加荷载拉力Nt后，螺栓拉力从P增加了P，板件挤压力则由C减小了C（状态b）。

3.6高强度螺栓连接的构造和计算,300250200150100500,50100150200250300,Pf（kN）,Nu,Nu,Nt（kN）,Q,有橇力时的螺栓破坏,无橇力时的螺栓破坏,计算表明，当螺杆的外拉力Nt为预拉力P的80时，螺杆内的拉力增加很少，可以认为此时螺杆的预拉力基本不变。

当考虑橇力影响时，螺栓杆的拉力Pf与Nt的关系曲线如图：

Nt0.5P时，橇力Q=0；

Nt0.5P后，橇力Q出现，增加速度先慢后快。

橇力Q的存在导致连接的极限承载力由Nu降至Nu。

所以，如设计时不考虑橇力的影响,应使Nt0.5P或增加连接板件的刚度（如设加劲肋）。

直接承受动力荷载的结构外拉力不宜超过0.5P,3.6高强度螺栓连接的构造和计算,

（1）高强度螺栓预拉力的建立方法,2.高强度螺栓连接的构造要求,大六角头螺栓的预拉力控制方法有：

a.力矩法初拧用力矩扳手拧至终拧力矩的30%50%，使板件贴紧密；

终拧初拧基础上，按100%设计终拧力矩拧紧。

特点：

简单、易实施，但得到的预拉力误差较大。

为了保证通过摩擦力传递剪力，高强度度螺栓的预拉力P的准确控制非常重要。

b.转角法初拧用普通扳手拧至不动，使板件贴紧密；

终拧初拧基础上用长扳手或电动扳手再拧过一定的角度，一般为120o180o完成终拧。

预拉力的建立简单、有效，但要防止欠拧、漏拧和超拧。

3.6高强度螺栓连接的构造和计算,扭断螺栓杆尾部法（扭剪型高强度螺栓）,初拧拧至终拧力矩的60%80%；

终拧初拧基础上，以扭断螺栓杆尾部为准。

施工简单、技术要求低易实施、质量易保证等。

高强度螺栓的施工要求：

由于高强度螺栓的承载力很大程度上取决于螺栓杆的预拉力，因此施工要求较严格：

终拧力矩偏差不应大于10%；

如发现欠、漏和超拧螺栓应更换；

拧固顺序先主后次，且当天安装，当天终拧完。

如工字型梁为：

上翼缘下翼缘腹板。

3.6高强度螺栓连接的构造和计算,Ae螺纹处有效截面积；

fu螺栓热处理后的最抵抗拉强度；

8.8级，取fu=830N/mm2，10.9级，取fu=1040N/mm2,

（2）高强度螺栓预拉力的确定,高强螺栓的预拉力设计值由下式确定,考虑材料的不均匀性的折减系数0.9；

为防止施工时超张拉导致螺杆破坏的折减系数0.9；

考虑拧紧螺帽时，螺栓杆上产生的剪力对抗拉强度的降低除以系数1.2。

3.6高强度螺栓连接的构造和计算,由于高强度螺栓材料无明显的屈服点，用抗拉强度fu代替fy的附加安全系数0.9。

表3.6.1高强螺栓的预拉力P（GB50017）,表3.6.2高强度螺栓的预拉力P（GB50018）,3.6高强度螺栓连接的构造和计算,摩擦型高强度螺栓是通过板件间摩擦力传递内力的，而摩擦力的大小取决于板件间的挤压力（P）和板件间的抗滑移系数；

（3）高强度螺栓摩擦面抗滑移系数,表3.6.3摩擦面抗滑移系数值,板件间的抗滑移系数与接触面的处理方法和构件钢号有关，其大小随板件间的挤压力的减小而降低；

3.6高强度螺栓连接的构造和计算,试验证明，摩擦面涂红丹防锈漆后，抗滑移系数小于0.15，故摩擦面应严禁涂红丹。

另外，连接在潮湿或淋雨条件下拼装，也会降低值，故应采取有效措施保证连接处表面的干燥。

3.6高强度螺栓连接的构造和计算,3.6.2高强度螺栓摩擦型连接计算,1.受剪连接承载力,一个摩擦型连接高强度螺栓抗剪承载力设计值:

0.9抗力分项系数R的倒数（R=1.111）;

nf传力摩擦面数目;

摩擦面抗滑移系数;

P预拉力设计值.,2.受拉连接承载力,单个摩擦型连接高强度螺栓抗拉承载力设计值:

3.6高强度螺栓连接的构造和计算,3.同时承受剪力和拉力连接的承载力,尽管当NtP时，栓杆的预拉力变化不大，但由于随Nt的增大而减小，且随Nt的增大板件间的挤压力减小，故连接的抗剪能力下降。

实验结果表明，外加剪力和拉力与高强螺栓的受拉、受剪承载力设计值之间为线性关系，故规范规定在V和N共同作用下应满足下式：

3.6高强度螺栓连接的构造和计算,