连接螺栓的数目计算

钢板的单面连接，如下图，按等强度原则计算。钢板承受轴心拉力，钢材 的钢号为Q235,采用10.9S级的M20螺栓连接，孔径d。=21.5mm;连接处 钢板的接触面采用喷砂处理，求连接螺栓的数目。I：A5r5受拉钢板的单面拼接(单位：mm)解：设拼接板的截面与被拼接板的截面相同，则拼接板的受拉承载力为N= An fc =(450-4*21.5)*20*205*10-3=1492.4KNA:连接板的截面有效面积(mm2)nfc:连接板Q235钢材的强度设计值，205N/mm2(1) 一般情况：一个摩擦型高强度螺栓的受剪承载力设计值为：Nbv= 0.9nf 卩 p=0.9*l*0.45*155=63KN0.9：抗力分项系数YR的倒数，即取Yr=1/0.9=1.111RRnf ：传力摩擦面数目，单剪时nf =1 ；双减时nf =2卩：摩擦面抗滑移系数，高强度螺栓摩擦面抗滑移系数的大小与连接 处构件接触面的处理方法和构件的钢号有关。试验表明，此系数值有随 连接构件接触面间的压紧力减小而降低的现象，故与物理学中的摩擦系 数有区别。我国规范推荐采用的接触面处理方法有：喷砂、喷砂后涂无机富锌漆、 喷砂后生赤锈和钢丝刷消除浮锈或对干净轧制表面不作处理等，各种处 理方法相应的卩值详见表3.6.3和3.6.4。表乞&3摩標面的抗倡移丟數a值在连接处构件接融面的处理方法枸件的钢号Q34工Q2如钢Q420 喷砂0.450.50価喷砂后祿无机畐薛嬢黑、0 400.4喷砂后生苏锈0.45000.-50詢丝刷港除浮铳或未经处理的干浄轧制表页0.300.350.41表轨4抗滑移系数p值连接处构件接触面的处理方法构件的钢材牌号Q235Q345喷测（丸30.400.45热轧钢材轧制表面洁除浮铳0.300.35冷轧钢材轧制表面洁除浮诱0.2J注:除诱方向应与受力方向相垂直.由于冷弯薄壁型钢构件板壁较薄，其抗滑移系数均较普通钢结构的有所降低。钢材表面经喷砂除锈后，表面看来光滑平整，实际上金属表面尚存 在着微观的凹凸不平，高强度螺栓连接在很高的压紧力作用下，被连接 构件表面相互啮合，钢材强度和硬度愈高，要使这种啮合的面产生滑移 的力就愈大，因此，卩值与钢种有关。试验证明，摩擦面涂红丹后卩0.15，即使经处理后仍然很低，故 严禁在摩擦面上涂刷红丹。另外，连接在潮湿或淋雨条件下拼装，也会降低“值，故应采取有效措施保证连接处表面的干燥。P: 一个高强度螺栓的设计预拉力值高强度螺栓的预拉力设计值P由下式计算得到：式中儿螺栓的面积i孔一一蝮栓材料经热处理右的最低抗拉强度对于恥级螺栓，挂至孔N伽曲？ 119级螺栓,式（362）中的系数考虑了以下几个因素： 拧紧螺帽时螺栓同时受到由预拉力引起的拉应力和由螺纹力矩引起 的扭转剪应力作用。折算应力为：+新 =2（3:5.35根据试验分析，系数在职1.151.25之间，取平均值为1.2。式（3.6.2）中 分母的1.2既为考虑拧紧螺栓时扭矩对螺杆的不利影响系数。 为了弥补施工时高强度螺栓预拉力的松驰损失，在确定施工控制预拉 力时，考虑了预拉力设计值的1/0.9的超张拉，故式（362）右端分子应考 虑超张拉系数0.9。 考虑螺栓材质的不定性系数0.9；再考虑用fu而不是用fy作为标准值 的系数0.9。各种规格高强度螺栓预拉力的取值见表3.6.1和362。蛭栓的性能辱级，鎧趣公葩百径(咖)M16M20M22M24M2TM3080125ISO230;is510.9100曲190.225,290表3.2高强度僵輕的预拉力F值(kN) (GB5OOL7规范螺輕的性能等级蛭栓瓷肺直径(mm)M12M14M16-S.S 级4560S010.9100因为是单面拼接，接头每一边所需的高强度螺栓数目为：n= 1.1*N/ Nb =1.1*1490/63=26 个v螺栓按4排布置，每排7个螺栓，合计为28个螺栓，布置情况如题目下图示。按照规定，螺栓孔的最小中心距S=3d。=3*21.5=64.5mm，沿 板长方向，孔中心距取80mm接头超长：拼接接头每一边的连接长度l=6*80=480mm,然而，15d。=15*21.5=320mm, 115 d。，因此，高强度螺栓的承载力设计值应乘以 折减系数nn =1.1-480/ (150 do) =1.1-480/ (150*21.5) =0.95故接头每一边的螺栓数目应不少于n= 1.1*N/ (n*Nb =1.1*1490/ (0.95*63) =27.4 个v )接头每一边布置的螺栓数位28个，足够。