鋼結(jié)構(gòu)A-3.鋼結(jié)構(gòu)的連接(普通螺栓)

螺栓的種類：普通螺栓—六角頭，Q235鋼制造。分為精制螺栓、粗制螺栓。精制螺栓（A、B級）：加工精度高，栓徑與孔徑之差為0.5~0.8mm，I類孔。其抗剪性能好，但成本較高。材料性能等級為5.6S、8.8S。

A級d≤24mm，B級d>24mm。粗制螺栓（C級）：加工精度低，栓徑與孔徑之差為1~1.5mm，II類孔。其抗剪性能較差，但成本較低。材料性能等級為4.6S、4.8S。注：4.6級（4.6S),4表示螺栓抗拉強度為400MPa，.6表示屈服強度與抗拉強度之比。

高強螺栓—中碳鋼或合金鋼經(jīng)熱處理（淬火并回火），強度較高。材料性能等級為8.8S和10.9S。材質(zhì)一般為45號鋼、20MnTiB、40B。分為高強螺栓摩擦型連接和高強螺栓承壓型連接

螺栓連接的構(gòu)造和計算螺栓孔的類別

I類孔—在裝配好的構(gòu)件上按設計孔徑鉆成；在單個構(gòu)件上分別用鉆模按設計孔徑鉆成；在單個構(gòu)件上先鉆成或沖成較小孔徑，裝配好后再擴鉆至設計孔徑。

II類孔—在單個的構(gòu)件上一次沖成或不用鉆模鉆成設計孔徑。

精制螺栓連接要求I類孔，孔徑比栓徑大0.5~0.8mm。粗制螺栓連接可用II類孔，孔徑比栓徑大1.0~1.5mm。高強螺栓孔應采用鉆成孔，不能為沖成孔。摩擦型高強螺栓孔徑比栓徑大1.5~2.0mm。承壓型高強螺栓孔比栓徑大1.0~1.5mm。

常用螺栓直徑：M16，M18，M20，M22，M24,M27,M30mm螺栓排列：1.最小容許距離中距s3d0

確定原則—在垂直于受力方向，保證鋼材凈截面抗拉強度大于或等于螺栓孔壁鋼材的承壓強度；在順受力方向，保證孔間鋼材凈截面抗剪強度大于或等于螺栓孔壁的承壓強度。端距s2d0

確定原則—保證端部鋼材的抗剪強度大于等于螺栓孔壁鋼材的承壓強度。邊距軋制邊s1.2d0；切割邊s1.5d0（考慮切割尺寸誤差）

確定原則—保證凈截面抗拉強度大于或等于毛截面的屈服強度。端距端距中距邊距線距3d02d03d01.5d01.5d03d03d02d0端距邊距1.5d0(1.2d0)2d02d01.5d03d0端距2.最大容許距離中距受壓時s12d0

或18t

（保證不失穩(wěn)）受拉時s16d0

或24t

（保證鋼材間緊密貼合，防止潮氣侵入引起銹蝕）外排s8d0

或12t

端距、邊距s4d0

或8t

3.排列方式并列布置—緊湊、整齊、簡單，接頭尺寸小錯列布置—松散，接頭尺寸大，但可減少螺栓孔對截面的削弱程度。

為了保證連接的可靠性，每個桿件的節(jié)點或拼接接頭一端不宜少于兩個永久螺栓；螺栓的其它構(gòu)造要求

直接承受動荷載的普通螺栓連接應采用雙螺帽，或其他措施以防螺帽松動；C級螺栓宜用于沿桿軸方向的受拉連接，以下情況可用于抗剪連接：

①承受靜載或間接動載的次要連接；

②承受靜載的可拆卸結(jié)構(gòu)連接；

③臨時固定構(gòu)件的安裝連接。

型鋼構(gòu)件拼接采用高強螺栓連接時，為保證接觸面緊密，應采用鋼板而不能采用型鋼作為拼接件；

剪力螺栓（抗剪螺栓）：螺栓桿垂直于力線按受力情況分為拉力螺栓（抗拉螺栓）：螺栓桿平行于力線既受剪又受拉的螺栓3.7

普通螺栓連接的性能和計算普通螺栓連接抗剪連接——板件之間有相互錯動的趨勢抗拉連接——板件之間有相互脫開的趨勢抗剪連接與抗拉連接普通螺栓的受剪連接1受剪螺栓的工作性能及破壞形式四個階段：摩擦傳力0~1;滑移階段1~2

栓桿傳力2~3;破壞3以后剪力螺栓破壞的5種形式⑴抗剪承載力設計值nv---受剪面數(shù)目,單剪nv=1.0,

雙剪nv=2.0,四剪nv=4.0。d---螺栓桿直徑。NN2）單個普通螺栓抗剪連接的承載力N/2NN/2抗剪螺栓連接⑶單個螺栓承載力設計值⑵承壓承載力設計值∑t---同一受力方向承壓板較小總厚度。N/2N/2N螺栓承壓3普通螺栓群受剪連接計算（1）普通螺栓群軸心受剪所需螺栓數(shù)目假定所有螺栓受力相等（）

沿受力方向螺栓中心間的總距離l1>15d0

（孔徑）時，螺栓受力不均勻，端部螺栓受力最大，先破壞，然后依次向內(nèi)逐個破壞（“解紐扣現(xiàn)象”）。規(guī)范對此予以折減：當l1>15d0

時

當l1>60d0

時當采用搭接或拼接板的單面連接傳遞軸心力，考慮偏心影響，應將螺栓數(shù)目按計算增加10%。被螺栓孔削弱的構(gòu)件凈截面強度驗算：

①并列（圖3-53a）②錯列（圖3-53b）正截面齒形截面為折線長度

[例]設計兩塊鋼板用普通螺栓的蓋板拼接。已知軸心拉力的設計值N=325kN，鋼材為Q235A，螺栓直徑d=20mm（粗制螺栓）。⑴受剪承載力設計值⑵承壓承載力設計值⑶一側(cè)所需螺栓數(shù)n:取8個。[解]：螺栓群在扭矩作用下的抗剪計算基本假定：①被連接構(gòu)件是絕對剛性的，而螺栓則是彈性的；②各螺栓繞螺栓群形心o旋轉(zhuǎn)，其受力大小與其至螺栓群形心o的距離r成正比，力的方向與其至螺栓群形心的連線相垂直。（2）普通螺栓群受扭平衡條件：

根據(jù)螺栓受力大小與其至形心o的距離r成正比條件：得：（3）普通螺栓群偏心受剪（同時受剪和受扭）由扭矩T=F·e引起的剪力：由軸心力F引起的剪力：（4）普通螺栓群在扭矩、剪力、軸心力作用下的抗剪計算在扭矩作用下，螺栓1受力：在剪力V和軸心力N作用下，螺栓均勻受力：則螺栓1承受的最大剪力N1應滿足：例題3.7工作性能:

①連接角鋼剛度大時

②