一、概念
1.高強(qiáng)螺栓與普通螺栓的區(qū)別
普通螺栓連接在抗剪時(shí),依靠桿身承壓和螺栓抗剪來傳遞剪力,擰緊螺帽時(shí)產(chǎn)生的予拉力很小,其影響可以忽略不計(jì),而高強(qiáng)螺栓除了其材料強(qiáng)度很高之外還給螺栓施加很大的予拉力,使連接構(gòu)件間產(chǎn)生擠壓力,從而使垂直于螺桿方向有很大的摩擦力,而且予拉力,抗滑移系數(shù)和鋼材種類都直接影響高強(qiáng)螺栓的承載力。
2.摩擦型高強(qiáng)螺栓和承壓型高強(qiáng)螺栓的區(qū)別
如圖所示
摩擦型高強(qiáng)螺栓連接單純依靠被連接構(gòu)件間的摩擦阻力來傳遞剪力,以左圖上“1”作為螺栓抗剪承載力的極限,即以剪力等于摩擦力為承載能力的極限狀態(tài)。而承壓型高強(qiáng)螺栓連接的傳力特征足以左圖“3”作為抗剪承載力的極限,即當(dāng)剪力超過摩擦力時(shí),構(gòu)件間發(fā)生相互滑移,螺栓桿身與孔壁接觸,開始受剪并和孔壁承壓,同時(shí)摩擦力隨外力繼續(xù)增大而逐漸減弱,到連續(xù)破壞時(shí),剪力全由桿身承擔(dān),故承壓型高強(qiáng)螺栓以螺栓成鋼板破壞的承載能力的極限狀態(tài)。這一點(diǎn)充分利用了螺栓連接承載能力,但顯然承壓型較摩擦型而言降低了度。
3.高強(qiáng)螺栓的優(yōu)點(diǎn)(相對(duì)于普通螺栓而言)
受力性能良好,可以拆換,施工簡單,耐疲勞,在動(dòng)力荷載和反復(fù)荷載下不致松動(dòng)。
二、計(jì)算
1.摩擦型高強(qiáng)度螺栓
i)抗剪承載力設(shè)計(jì)值:
:傳力摩擦面數(shù)目
?。耗Σ撩娴目够葡禂?shù)按表采用
p :每個(gè)高強(qiáng)度螺栓的予拉力按表采用
* 高強(qiáng)度螺栓予拉力p取值應(yīng)考慮下列因素:
a)在扭緊螺栓時(shí)扭矩使螺栓產(chǎn)生的剪力將降低螺栓的抗拉
承載力
b)施加予應(yīng)力時(shí)補(bǔ)償應(yīng)力損失的超張拉
c)材料抗力的變異
ii)抗拉承載力設(shè)計(jì)值:
iii)抗剪螺栓抗剪承載力設(shè)計(jì)值:
原因:當(dāng)時(shí),構(gòu)件間的有效夾緊力就已接近于零。隨著夾緊力的減小,抗滑移系數(shù)實(shí)際上也有一定的變化。為了簡化計(jì)算公式,假定抗滑移系數(shù)為不變值,而以代替P,以考慮由于預(yù)壓力減小對(duì)抗滑移系數(shù)的影響。
構(gòu)件驗(yàn)算:與普通螺栓相同,區(qū)別處中以N'代替N,。因?yàn)楸贿B接鋼板更危險(xiǎn)截面在排螺栓孔處(如圖所示)。但在這個(gè)截面上,連接所傳遞的力N已有一部分由于摩擦作用在孔前傳遞,所以凈截面上的拉力N'
2.承壓型高強(qiáng)螺栓
的計(jì)算同普通螺栓:
不同之處是在M,V,N共同作下,
要驗(yàn)算:
外還須驗(yàn)算
例題1 高強(qiáng)度螺栓邊接計(jì)算,荷載與螺栓布置(如圖所示),用8.8級(jí)的M20高強(qiáng)度螺栓,構(gòu)件接觸面經(jīng)噴砂后涂無機(jī)富鋅漆,核算螺栓是否。
解題過程
例題2 高強(qiáng)度螺栓連接計(jì)算,荷載與螺栓布置(如圖所示),用8.8級(jí)的M20高強(qiáng)度螺栓,構(gòu)件接觸面級(jí)噴砂后涂無機(jī)富鋅漆,核算螺栓是否。
解題過程