建筑鋼結構常用高強螺栓連接計算方法

通博致用修為求實建筑鋼結構高強螺栓連接計算目錄CONTENTS02高強螺栓連接分類01前言03高強螺栓連接節(jié)點設計計算建筑鋼結構高強螺栓連接計算方法01PART前言前言設計院給出相應節(jié)點設計重要桿件的連接與節(jié)點計算設計院需要現(xiàn)場拼接時，未給出詳細的拼接節(jié)點設計部分超長桿件(需要詳圖設計人員完成高強螺栓連接節(jié)點的設計)建筑鋼結構高強螺栓連接計算方法02PART高強螺栓連接分類高強螺栓連接分類1）高強螺栓的規(guī)格高強螺栓是高強螺栓和配套螺母、墊圈的合稱，強度等級10.9和8.8級,常用規(guī)格見表1所示

螺栓性

能等級螺栓公稱直徑M16M20M22M24M27M308.8級8012515017523028010.9級100155190225290355表1高強螺栓的規(guī)格及對應的設計預拉力值(KN)高強螺栓連接分類2）高強螺栓連接分類高強螺栓連接按受力特征分為摩擦型連接和承壓型連接兩種連接件間的剪力完全靠摩擦力傳遞。以剪力等于摩擦力為設計極限狀態(tài)。連接件間不允許相互滑動，變形小，承載力小摩擦型連接:承壓型連接:連接件間允許相互滑動。傳力開始時在標準荷載作用下動連接件間無滑動，剪力由摩擦力和螺桿抗剪共同傳遞。但當荷載很大時，連接件間有較大塑性變形。接近破壞時，連接件間有相對滑動，摩擦只起推遲滑移作用。剪力由螺桿傳遞，其特點與普通螺栓相同。因此，有與普通螺栓相同的極限狀態(tài)—螺栓剪壞，孔壁擠壓壞，構件被拉斷。變形大，不適于受動荷載的連接高強螺栓連接分類3）螺栓連接破壞的幾種形式(a)當栓桿直徑較小，板件較厚時，栓桿可能先被剪斷

a)螺栓雙剪，螺栓桿破壞圖1抗剪螺栓的幾種破壞形式高強螺栓連接分類3）螺栓連接破壞的幾種形式(b)當栓桿直徑較大，板件可能先被擠壓破壞b)螺栓單剪，連接板孔壁破壞圖1抗剪螺栓的幾種破壞形式高強螺栓連接分類3）螺栓連接破壞的幾種形式(c)板件可能因螺栓孔削弱太多而被拉斷c)螺栓單剪，鋼板破壞圖1抗剪螺栓的幾種破壞形式高強螺栓連接分類3）螺栓連接破壞的幾種形式(d)端距太小，端距范圍內的板件有可能被栓桿沖剪破壞d)螺栓單剪，端部鋼板破壞圖1抗剪螺栓的幾種破壞形式高強螺栓連接分類3）螺栓連接破壞的幾種形式(e)當板件太厚，栓桿太長時，可能發(fā)生栓桿受彎破壞e)螺栓雙剪，螺桿拉彎破壞圖1抗剪螺栓的幾種破壞形式建筑鋼結構高強螺栓連接計算方法03PART高強螺栓連接節(jié)點設計高強螺栓連接節(jié)點設計1）單個高強螺栓抗剪承載力計算，式中:傳力摩擦面數(shù)目,單剪時為1,雙剪時為2高強螺栓的設計預拉力值(KN),按表1取值摩擦面的抗滑移系數(shù),按表2取值0.9螺栓受力不均勻系數(shù)高強螺栓連接節(jié)點設計1）單個高強螺栓抗剪承載力計算

表2摩擦面的抗滑移系數(shù)

值在連接處構件接觸面的處理方法鋼材牌號Q235Q345Q390Q420噴砂(丸)0.450.500.50噴砂(丸)后涂無機富鋅漆0.350.400.40噴砂(丸)后生赤繡0.450.500.50鋼絲刷清除浮繡或未經處理的干凈軋制表面0.300.350.40高強螺栓連接節(jié)點設計2）高強螺栓群連接接頭計算高強螺栓摩擦型連接接頭一側所需螺栓數(shù):

由于高強螺栓連接時開孔,會削弱鋼板截面,因此需驗算開孔截面處鋼板的凈截面強度.連接一側的螺栓數(shù)為,計算截面處的螺栓數(shù)為,則構件凈截面強度計算公式為:式中:為開孔處凈截面面積為鋼材抗拉(或抗壓)強度設計值,查附表1高強螺栓連接節(jié)點設計2）高強螺栓群連接接頭計算例1試設計一雙蓋板拼接的鋼板連接.被連接鋼板規(guī)格:-560x10mm,拼接蓋板規(guī)格:-560x8mm,鋼材材質為Q345,高強螺栓10.9級M22,接觸面噴砂處理,桿件軸心拉力設計值N=1000kN,按摩擦型連接接頭設計解:第一步:查表1可知,查表2可知雙蓋板第二步:求單個螺栓抗剪承載力設計值:第三步:求接頭一側螺栓數(shù)目接頭一側所需螺栓數(shù):取9個第四步:螺栓排列,一般采取并列排列,排3排3列高強螺栓連接節(jié)點設計2）高強螺栓群連接接頭計算根據(jù)螺栓構造要求:螺栓孔中心距邊緣距離螺栓孔中心間距:圖2高強螺栓排列高強螺栓連接節(jié)點設計計算2）高強螺栓群連接接頭