鋼結構工程詳解(三)節點連接之普通螺栓連接

鋼結構工程詳解(三)節點連接之普通螺栓連接

鋼結構用螺栓連接主要有普通螺栓和高強度兩大類

一、普通螺栓連接構造

普通螺栓連接分A、B級和C級

A、B級螺栓也稱精製螺栓,材料性能屬於5.6級或88級,一般由優質碳素鋼中的45號鋼和35號鋼製成,其製作精度和螺栓孔的精度、孔壁去面粗糙度等要求都比較嚴格。A、B級螺栓加工尺寸進精確,製造安裝複雜,目前在鋼結構中巳較少使用。

C級螺栓也稱粗製螺栓,其性能等級屬於4.6級和4.8級,一般由普通碳鋼Q235-B.F鋼製成,其製作精度和螺栓的允許偏差、孔壁表面粗燥度等要求都比A、B級普通螺栓低,因此成本較低。C級普通螺栓的螺桿直徑較螺孔直徑小 1.0-1.5mm.受剪時工作性能較差,在螺栓群中各螺栓所受的剪力也不均勻,因此適用用於承受拉力的連接中。C級普通螺栓的拆裝比較方便,常用於安裝連接及可拆卸的結構中.有時也可以用於不重要的受剪連接中。

鋼結構工程詳解(三)節點連接之普通螺栓連接

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螺栓在構件上的排列可以是並列或錯列,排列時應考慮下列要求:

(1)受力要求

為避免鋼板端部被剪斷,螺栓的端距不應小於2d,的d為栓孔徑。對受壓構件,當沿作用力方向的栓距過大時,在被連接的板件間易發生張口或鼓曲現象。因此,從受力的角度規定了最大和最小的容許間距。

(2)構造要求

若栓距及線距過大,則構件接觸面不夠緊密,潮氣易於侵入縫隙而發生鏽蝕,因此規定了螺栓的大容許間距。

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(3)施工要求保證有一定的空間,便於轉動螺栓板手,因此規定了螺栓最小容許間距。根據以上要求.《鋼結構設計標準》規定的螺柱最大和最小間距。(見圖1、2)

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​二、普通螺栓的工作性能

普通螺栓連接傳力方式,可分為受剪螺栓連接和受拉螺栓連接。(圖3a)為受 剪螺栓,依靠螺栓杆的承壓和抗剪來傳力。(圖3b)所示外力平行於螺栓杆,該螺栓為受拉螺栓。

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1、受剪螺栓連接受剪螺栓連接在受力後,首先由杆件間的摩擦力抵抗外力。由於摩擦力很小,構件間不久就出現滑移,螺栓杆和螺牷孔壁發生接蝕,使螺栓杆受剪, 同時螺栓杆和孔壁間互相接觸擠壓。(圖4)

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(圖5)表示螺栓連接有種可能破壞情況。其中,對嘟詮杆被剪斷、孔壁擠壓以及板被拉斷三種情況要進行計算;而對於鋼板剪斷和螺栓杆彎曲破壞兩種形式.可以通過限制端距e1≥2d,以避免因受螺栓杆擠壓而被剪斷,見(圖5 d),限制板疊厚皮不5d,以避免螺栓杆彎曲過大,見(圖5e)而破壞。

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2、受拉螺栓連接

受拉螺栓連接(圖6)中,外力趨向於將被連接構件拉開,而使螺栓受拉。最後螺栓杆會被拉斷。如(圖6)所示的頂接連接。

此外,在構造上也可以釆取一些措施來減少或消除剪力。如在角鋼中設加 勁肋或增加角鋼厚度等

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關於螺栓群的計算,限於篇幅,在此不再詳述,請讀者參考其他鋼結構有關書籍。


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