高强度螺栓连接副:性能可靠,应用广泛

   日期:2024-10-31     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:266    
核心提示:承压型高强度螺栓连接兼受剪拉时,与普通螺栓相同的计算方法。的施拧工艺和设计值取值应与摩擦型连接高强度螺栓相同。四、高强度螺栓群连接计算高强度螺栓群抗剪连接与普通螺栓抗剪计算不同的是,应采取高强度螺栓承载力设计值进行计算,并注意剪切面位置。

1、连接结构

1、我国高强螺栓连接副主要有两种类型:高强大六角螺栓连接副和扭剪型高强螺栓连接副。这两种高强度螺栓性能可靠,设计上可以通用。高强度大六角螺栓有8.8S和10.9S两种性能等级,而扭剪高强度螺栓只有10.9S一种性能等级。

2、在剪力连接中,根据受力特点不同可分为:

(1)高强螺栓摩擦连接:通过连接板间的抗滑移力传递剪力,将板间的滑移视为其承载能力的极限状态。此类螺栓也称为摩擦型高强螺栓。适用于重要结构、承受动载荷和需要疲劳验证的结构。其孔径有标准孔、加大孔、长圆孔等。

(2)高强螺栓承压连接:在荷载标准作用下,连接板之间发生滑移,为正常使用极限状态。在设计值荷载作用下,以连接破坏(螺栓剪切破坏或板破坏、挤压破坏)作为其极限承载力状态。计算方法和结构要求与普通螺栓基本相同。它们可用于允许少量滑移的静载荷结构或间接承受动载荷的部件。当允许某一方向有较大滑移时,也可采用长圆孔。这两类螺栓除上述设计标准、孔型、接触面处理、施工工具等方面存在差异外,在材料、预拉力、施工要求等方面没有差异。

3、高强螺栓的施工要求及施工质量验收要求参见《钢结构高强螺栓连接技术规程》JG]82--2011。

4、必要时,高强度螺栓摩擦连接可与焊缝一起受力,形成混合连接。高强度螺栓摩擦式连接可与焊接结合形成混合连接。请注意:

(1)焊缝的破坏强度应高于高强螺栓连接的抗滑移极限强度,其比值应控制在1~3之间。

(2)不能用于需要进行疲劳计算的连接处。

(3)施工顺序应根据板厚、焊接时能否采取防变形措施等具体情况分析确定。一般采用先螺栓连接钢结构用扭剪型高强度螺栓连接与技术条件,后焊接的方法。此时,考虑到焊接声音,应将高强螺栓的强度进行一定程度的降低。当采用先焊接后螺栓连接且层板不夹紧时,宜采用大直径螺栓,且螺栓抗剪承载力设计值需乘以折减系数。

2 单根摩擦型高强螺栓承载力设计值

单根摩擦型高强螺栓承载力设计值计算公式见表7.2-13。

3、单个承压高强螺栓承载力计算

1、承压高强螺栓连接受剪时,允许接触面滑动,以连接失效的极限状态作为设计准则。接触面上的摩擦力仅起到延迟滑动的作用。当连接达到极限承载能力时,由于螺钉的伸长,预紧力几乎完全消失。因此,高强度螺栓承压连接的计算方法与普通螺栓连接相同,只是采用承压连接螺栓的强度设计值。当剪切面位于螺纹处时,高强度承压连接螺栓的剪切承载力应按螺纹处的有效截面计算。对于普通螺栓,抗剪强度设计值是根据连接的试验数据统计确定的。试验时不区分剪切面是否在螺纹处,因此计算剪切强度时采用公称直径。

2、承压高强螺栓连接受剪时,若滑移可能影响正常使用极限状态,仍需校核连接板层间滑移在作用下的正常使用极限状态。荷载标准值。

3、承压高强螺栓连接受拉时钢结构用扭剪型高强度螺栓连接与技术条件

计算方法与普通螺栓相同,但强度设计值是按高强度螺栓计算的,计算结果与0.8P相差不大。

4、承压高强螺栓连接同时承受剪力和拉力时,计算方法与普通螺栓相同。当高强度承压连接螺栓承受杆轴拉力时,板间压紧力随着外拉力的增大而减小,承压强度设计值相应减小。我国钢结构设计标准规定,只要有外拉力存在,承压强度就会除以1.2而降低,见表7.2-16。

5、承压连接用高强螺栓的拧紧工艺及预紧力P设计值应与摩擦型连接用高强螺栓相同。

6、单根承压高强螺栓设计值计算公式见表7.2-16。

4、高强螺栓组连接计算

1、高强度螺栓组剪切连接

(1)高强螺栓组(摩擦型或承压型)轴向剪力连接所需螺栓数量的计算方法与普通螺栓组相同(含剪切不均匀系数),为总载荷设计值除以单个螺栓承载力设计值,并考虑第7.2.2节螺栓数量的调整。

(2)高强螺栓组(摩擦型或承压型)轴向偏心剪连接的计算方法与普通螺栓组相同,假设偏心剪产生的扭矩绕质心旋转。

(3)与普通螺栓的抗剪承载力计算不同,高强螺栓应采用承载力设计值进行计算,并注意剪切面的位置。

2、高强螺栓组拉伸连接

(1) 轴拉力效应

高强螺栓组(摩擦型或承压型)轴向受拉连接与普通螺栓组相同,但应采用高强螺栓承载力设计值进行计算。

(2)弯曲和拉伸效应

高强度螺栓(摩擦型或承压型)的外拉力始终小于预紧力P,接触面始终保持紧密配合。可以认为中和轴在螺栓组的质心轴上,最外排螺栓受力,见图7.2-10。

最外排螺栓受力计算公式见7. 2-13。

(3)偏心张力

高强度螺栓(摩擦型或承压型)偏心拉动时,螺栓最大拉力不得超过0.8P,以保证配合紧密,端板不拉断。因此,可按小偏心拉力进行计算,中性轴取螺栓组的质心轴。

(4)拉力、弯矩、剪力共同作用

1)摩擦式连接高强度螺栓组

图7.2-11所示为摩擦式连接高强螺栓承受拉力、弯矩和剪力联合作用时的情况。螺栓组中的最大拉力应满足:

2)承压连接高强螺栓组

与普通螺栓类似,应计算高强螺栓杆的拉剪强度和孔壁的承压强度。中性轴取为螺栓组的质心。与普通螺栓的计算不同,孔壁的承压强度应除以1.2。

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