轻钢结构紧固件连接的构造和计算
铆钉连接及计算
第三章连接返回§3-7铆钉连接3.7.1铆钉的排列和构造要求一、铆钉的形状铆钉按照铆头的形状分为：半圆头铆钉、高头铆钉、埋头铆钉和半埋头铆钉四种。
二．铆钉的构造要求：（1）在钢结构中一般多采用半圆头铆钉（图a）；（2）当铆合钢板的总厚度超过铆钉直径的5倍时，宜采用高头铆钉；（图b）（3）当构件表面要求平整或钉头处的空间受到限制时，可采用沉头铆钉（图c、d）（4）沉头和半沉头铆钉不得用于钉杆受拉的连接。
三、铆钉连接的形式：对接、搭接和顶接（表3.7.1）。
四、铆钉按受力分为：剪力铆钉、拉力铆钉和剪拉铆钉三类（表3.7.1）。
3.7.2铆钉连接的计算一、受剪连接二、每个受拉铆钉的承载力设计值三、铆钉群连接的计算：（同普通螺栓）返回第三章连接返回§3-8轻钢结构紧固件连接的构造和计算3.8.1紧固件连接的构造要求用于薄壁型钢结构中的紧固件应满足下述构造要求：（1）抽芯铆钉（拉铆钉）和自攻螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧。
连接件的中距和端距不得小于连接件直径的3倍，边距不得小于连接件直径的1.5倍。
受力连接中的连接件不宜少于2个。
（2）抽芯铆钉的适用直径为2.6~6.4mm，在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于4mm的抽芯铆钉；自攻螺钉的适用直径为3.0~8.0mm，在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于5mm的自攻螺钉。
（3）自攻螺钉连接的板件上的预制孔径d0应符合下式要求：（4）射钉只用于薄板与支承构件（即基材如檩条）的连接。
射钉的间距不得小于射钉直径的4.5倍，且其中距不得小于20mm，到基材的端部和边缘的距离不得小于15mm，射钉的适用直径为3.7~6.0mm。
射钉的穿透深度（指射钉尖端到基材表面的深度，如图3.8.1所示）应不小于10mm。
（5）在抗拉连接中，自攻螺钉和射钉的钉头或垫圈直径不得小于14mm；且应通过试验保证连接件由基材中的拔出强度不小于连接件的抗拉承载力设计值。
上述规定大部分引自国外的相关规，项次（3）是根据我国自己的试验结果归纳出的经验公式。
单元5-钢结构的紧固件连接ppt课件(全)
n——垫圈个数；h——垫圈厚度（mm）；
C——螺纹外露部分长度（mm）；一般 2～3 个螺纹为宜，且≤5mm。
2．连接螺栓的布置
在受力方向端的边距过小时，钢板有被剪断的可能。对于受拉构件，当各排螺栓的 间距过小时，构件有沿折线或直线破坏的可能。对于受压构件，当沿受力作用方向 的间距过大时，则在被连接的板件中间容易发生张口或鼓曲现象。螺栓的布置应使 各螺栓受力合理，同时要求各螺栓尽可能远离形心和中性轴，以便充分和均衡地利 用各个螺栓的承载能力。 螺栓间的间距确定，既要考虑螺栓连接的强度与变形等要求，又要考虑便于装拆操 作，各螺栓间及螺栓中心线与机件之间应留有扳手操作空间。螺栓最大、最小容许 距离见表 5-11。 但是当螺距过大，被联接的构件的接触面就不够紧密；潮气容易浸入缝隙产生锈蚀。
5.3.2 普通螺栓连接施工
1．螺栓的选择 2．连接螺栓的布置 3．螺栓孔的加工 4．螺栓连接施工 5．普通螺栓放松措施
1．螺栓的选择
⑴ 螺栓直径选择
螺栓直径的确定应由设计人员按等强度原则通过计算确定。但为了便于施工和管理，
对于同一个工程螺栓的直径规格应适当归类。一般情况下，螺栓的直径应与被连接
5.3 螺栓连接
5.3.1 连接类型 5.3.2 普通螺栓连接施工 5.3.3 高强度螺栓连接施工
5.3.1 连接类型
1. 螺栓的种类 2. 螺栓的受力 3. 螺母 4. 垫圈
1. 螺栓的种类
⑴ 普通螺栓 ⑵ 高强度螺栓
⑴ 普通螺栓
1)普通螺栓又可分为粗制螺栓和精制螺 栓
2)普通螺栓按形式又可分为六角螺栓、 双头螺栓和地脚螺栓
4．螺栓连接施工
⑴ 作业条件 1)构件已经安装调校完毕； 2)高空进行普通紧固件连接施工时，应有可靠的操作平台或施工吊篮，需严格遵守《建筑施工高处作业安 全技术规范》（JGJ 80－1991）的规定。 3)被连接件表面应清洁、干燥、不得有油（泥）污。 ⑵ 螺栓装配要求 1)螺栓头和螺母下面应放置平垫圈，以增大承压面积。 2)每个螺栓一端不得垫两个及以上的垫圈，并不得采用大螺母代替垫圈。螺栓拧紧后，外露螺纹不应少于 2 扣。螺母间下的垫圈一般不应多于 1 个。 3)对于设计有要求防松动的螺栓、锚固螺栓应采用有防松装置的螺母（即双螺母）或弹簧垫圈，或用人工 方法采取防松措施（如将螺栓外露螺纹打毛）。 4)对于承受动荷载或重要部位的螺栓连接，应按设计要求放置弹簧垫圈，弹簧垫圈必须设置在螺母的一侧。 5)对于工字钢、槽钢类型钢应尽量使用斜垫圈，使螺母和螺栓头部的支承面垂直于螺杆。 6)装配双头螺栓时，首先将螺纹和螺孔的接触面清理干净，然后用手轻轻地把螺母拧到螺纹的终止处，如 遇到拧不进的情况，不能用扳手强行拧紧，以免损坏螺纹。双头螺栓的轴心线必须与工件垂直，通常用角 尺进行检验。 7)螺母与螺钉装配时，螺母或螺钉与零件贴合的表面要光洁、平整，贴合处的表面应当经过加工，否则容 易使连接件松动或使螺钉弯曲。螺母或螺钉和接触的表面之间应保持清洁，螺孔内的赃物要清理干净。
钢结构基础第五章 钢结构的紧固件连接
( N1y N1y )
V T
2
N m in
b
第五章 钢结构的紧固件连接
5.2 普通螺栓连接的构造和计算
5.2.3 螺栓群的计算
4. 螺栓群在轴心力作用下 的抗拉计算
n N Nt
b
5. 螺栓群在轴心力作用下 的抗拉计算 假定：中和轴在最下排 螺栓处
N
M 1
M y1 m y
第五章 钢结构的紧固件连接
5.2 普通螺栓连接的构造和计算
5.2.1 螺栓的排列和构造要求
排列要求
受力要求：钢板端部剪断，端距不应小于2d0；受拉时， 栓距和线距不应过小；受压时，沿作用力方向的栓距不 宜过大。 构造要求：栓距和线距不宜过大 施工要求：有一定的施工空间
第五章 钢结构的紧固件连接
图5-3 螺栓连接的 破坏情况
第五章 钢结构的紧固件连接
5.2 普通螺栓连接的构造和计算
5.2.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能
1. 抗剪螺栓连接 受力状态：弹性时两端大而 中间小，进入塑性阶段后， 因内力重分布使各螺栓受力 趋于均匀。 为防止“解钮扣”破坏，当 连接长度l1较大时，应将螺栓 的承载力乘以折减系数。
第五章 钢结构的紧固件连接
5.3 高强度螺栓连接的性能和计算
5.3.1 高强度螺栓连接的性能
2. 高强度螺栓连接的摩擦面抗滑移系数 对于承压型连接，只要求清除油污及浮锈 对于摩擦型连接，对摩擦面抗滑移系数有要求 3. 高强度螺栓的排列 要求同普通螺栓，同样要考虑连接长度对承载力的不 利影响。
N t N1
M
M y1
m
yi
2
Nt
钢结构的连接方式
§3-1钢结构的连接钢结构的构件是由型钢、钢板等通过连接（connections）构成的，各构件再通过安装连接架构成整个结构。
因此，连接在钢结构中处于重要的枢纽地位。
在进行连接的设计时，必须遵循安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便和节约钢材的原则。
钢结构的连接方法可分为焊接连接、铆钉连接、螺栓连接和轻型钢结构用的紧固件连接等（图3.1.1）。
3.1.1 焊缝连接一、焊缝连接的特点焊接连接(welded connection)是现代钢结构最主要的连接方法。
其优点是：构造简单，任何形式的构件都可直接相连；用料经济，不削弱截面；制作加工方便，可实现自动化操作；连接的密闭性好，结构刚度大。
其缺点是：在焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导致局部材质变脆；焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低；焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，就容易扩展到整体，低温冷脆问题较为突出。
二、钢结构常用的焊接方法1、手工电弧焊这是最常用的一种焊接方法（3.1.2）。
通电后，在涂有药皮的焊条和焊件间产生电弧。
电弧提供热源，使焊条中的焊丝熔化，滴落在焊件上被电弧所吹成的小凹槽熔池中。
由电焊条药皮形成的熔渣和气体覆盖着熔池，防止空气中的氧、氮等气体与熔化的液体金属接触，避免形成脆性易裂的化合物。
焊缝金属冷却后把被连接件连成一体。
手工电弧焊设备简单，操作灵活方便，适于任意空间位置的焊接，特别适于焊接短焊缝。
但生产效率低，劳动强度大，焊接质量与焊工的技术水平和精神状态有很大的关系。
手工电弧焊所用焊条应与焊件钢材（或称主体金属）相适应，例如：对Q235钢采用E43型焊条（E4300～E4328）；对Q345钢采用E50型焊条（E5000～E5048）；对390钢和Q420钢采用E55型焊条（E5500～E5518）。
焊条型号中字母E表示焊条类型等。
不同钢种的钢材相焊接时，宜采用低组配方案，即宜采用与低强度钢相适应的焊条。
紧固件连接技术交底
技术交底单施工单位: 日期：年月日交底内容（4）当在负荷状况下更换铆钉时，应根据具体情况分批更换。
在更换过程中，铆钉的应力不得超过其强度。
一般不允许同时去掉占总数10％以上的铆钉，铆钉总数在10个以下时，仅允许一个一个地更换。
2。
螺栓连接（1）工程用的螺栓、螺母、垫圈、等连接零件应符合设计规定，并具有产品质量合格证明；保管及领用时,要统一存放,严禁与其他相似的连接零件掺混。
（2）为避免构件间连接受力不均,构件在剪切、钻孔和拼焊时，产生的各种变形均应进行矫平;否则，因紧固的螺栓受力不均，导致连接件接触面间不能全面贴合，并局部产生空隙,造成紧固后的螺栓伸出螺母的长度不一.(3）同一构件连接用的螺栓、螺母、垫圈的规格应统一；特殊结构部位用用螺栓连接时，应根据连接件的厚度确定螺栓的长度,并执行设计规定，当设计部明确时应按下式计算螺栓长度：L=δ+δ+δ+δ式中 L——螺栓长度（mm）；δ——连接(迭）件厚度（mm）；δ——平垫圈(或弹簧垫圈）厚度（mm);δ—-紧固螺母（或防松副螺母)厚度（mm）；δ—-螺杆伸出螺母外长度(2～3扣）和设计预拉力的损失值（M16~M24为5％～10％）.(4）螺栓连接构件的紧固程序应合理；钢结构用螺栓连接的构件接点形状,多数为正方形。
矩形、梯形,少量为圆形。
紧固时均为按下列程序进行：错误!由构件的纵横中心对称向外侧进行。
○，2预先用手力将构件上的螺栓全部按顺次法紧固，然后用扳手以对称、交替间隔的顺序法分次紧固，第一次紧固力达设计的70％，第二次紧固力达设计规定的90％,第三次紧固力达设计规定的100％. ○，3每次紧固，均应使各螺栓受力均匀。
第一、二次紧固应观察并控制连接件之间的空隙均匀一致；最终紧固完成后应使连接件之间完全接触，无缝隙。
可避免紧固力不均，导致螺栓伸出螺母外的长度不一。
四、高强度螺栓连接施工工艺1、高强度螺栓连接副（1)高强度螺栓连接副储运应轻装、轻卸、防止损伤螺纹;存放、保管必须按规定进行，防止生锈和沾染污物.所选用材质必须经过检验，符合有关标准。
5.1-5.3钢结构的紧固件连接
b.精制螺栓（A、B级螺栓）连接
其受力和传力情况与C级螺栓连接相同。 螺栓加工复杂，安装要求高，价格昂贵，常为 高连接 a.高强螺栓摩擦型连接 依靠连接板件间的摩擦力来承受荷载。 螺栓孔壁不承压，螺杆不受剪，连接变形小， 连接紧密，耐疲劳，易于安装，在动力荷载 作用下不易松动。 b.高强螺栓承压型连接 在连接板间的摩擦力被克服、节点板发 生相对滑移后依靠孔壁承压和螺栓受剪来承 受荷载。 只能用于承受静力荷载或间接承受动力 荷载的结构中。
N/2 N/2 l1
当l1≤15d0(d0为孔径)时， 平均值 连接进入弹塑性工作状态后， 螺栓的内力分布 内力重新分布，各个螺栓内 力趋于相同，故设计时假定N l1：从连接一端的第一个螺 栓到最末一个螺栓的中心距。 由各螺栓均匀承担。
N 所以，连接所需螺栓数为： n b N
( 5 3)
当l1>15d0(d0为孔径)时，连接进入弹塑性工作状 态后，即使内力重新分布,各个螺栓内力也难以均匀， 端部螺栓首先破坏,然后依次破坏。由试验可得连接 的抗剪强度折减系数η与l1/d0的关系曲线。
第5章 钢结构的紧固件连接
螺栓连接
铆钉连接
销钉连接
5.1 概述
一.螺栓的种类
1.普通螺栓 按其加工的精细程度和强度分为:A、B、C三个级别。 A、B级---精制螺栓，性能等级为5.6或8.8级; 5或8表示fub≥500或800N/mm2, A级螺栓用于螺杆公称直径d ≤24mm和螺杆公称长度 b 0.6或0.8表示fy/fu =0.6或0.8； L≤10d或L≤ 150mm(按较小
N/2
N
N/2
N
N
N
N
（4）板件端部被剪坏
端矩过小时；端矩不应小于2dO 这 两 种 破 坏 构 造 解 决
钢结构连接螺栓拧紧力矩
钢结构连接螺栓拧紧力矩
背景
钢结构中连接螺栓拧紧力矩是确保连接结构安全可靠的重要参数。
合适的拧紧
力矩可以保证螺栓连接紧固，防止松动或失效，从而确保整个结构承载能力。
本文将介绍钢结构连接螺栓的拧紧力矩计算方法和影响因素。
拧紧力矩的计算方法
对于螺栓的拧紧力矩计算，需考虑以下因素：
1.预紧力矩：螺栓拧紧前已施加的预紧力矩。
2.摩擦力矩：由于螺栓与螺母、螺栓与连接构件之间的摩擦力会影响
到拧紧力矩。
3.弹性力矩：螺栓在扭紧时会发生弹性变形，会产生附加力矩。
4.拧紧角：根据螺栓的拧紧角度来计算拧紧力矩。
拧紧力矩的计算公式一般包括以上因素，具体计算时需根据实际情况进行调整。
影响因素
1.螺栓直径和材质：螺栓的直径和材质直接影响了其承载能力和拧紧
力矩的大小。
2.螺纹形状：不同形状的螺纹会产生不同的摩擦力，影响拧紧力矩的
大小。
3.表面处理：螺栓表面的处理如镀锌、涂层等会影响摩擦力，进而影
响拧紧力矩。
4.工作条件：工作环境的温度、湿度等因素也会影响螺栓拧紧力矩的
选取。
结论
钢结构连接螺栓的拧紧力矩是确保结构安全的关键之一，适当的拧紧力矩可以
保证连接牢固，提高结构的整体稳定性。
因此，在设计和施工过程中，需要根据实际情况合理选取拧紧力矩，并注意影响因素的调节，以确保连接结构的安全可靠性。
以上是钢结构连接螺栓拧紧力矩的相关内容，希望对您有所帮助。
钢结构工程紧固件连接的规定
钢结构工程紧固件连接的规定一：学术研究报告正文：1. 紧固件连接的重要性1.1 紧固件连接的定义1.2 紧固件连接的作用1.3 紧固件连接的分类2. 紧固件连接的规范2.1 国内相关规范介绍2.2 国际相关规范介绍3. 紧固件连接的设计原则3.1 受力分析3.2 因素选取3.3 紧固力计算4. 紧固件连接的检验方法4.1 紧固件材料的检验4.2 紧固件连接的预紧力检验4.3 紧固件连接的防松检验5. 紧固件连接的常见问题及处理方法5.1 紧固件连接的松动5.2 紧固件连接的断裂5.3 紧固件连接的腐蚀6. 紧固件连接的发展趋势6.1 新型紧固件的研究发展6.2 智能紧固件的应用前景附件：附件1：国内相关规范的摘录附件2：国际相关规范的摘录法律名词及注释：1. 紧固件：指用来连接和固定结构的螺栓、螺杆、螺钉、螺栓连接件、螺母等零件。
2. 紧固力：指紧固件连接时施加在紧固件上的力。
3. 受力分析：通过力学原理和结构分析方法，对紧固件连接进行受力分析和计算。
4. 防松检验：对紧固件连接进行防松性检验，以确保连接的稳定性和可靠性。
二：工程施工指南正文：1. 紧固件连接的介绍1.1 紧固件连接的定义和分类1.2 紧固件连接的作用和重要性2. 紧固件连接的规范和标准2.1 国内相关规范介绍2.2 国际相关规范介绍3. 紧固件连接的设计原则3.1 紧固件连接的受力分析和计算3.2 紧固件材料的选择3.3 紧固力的控制4. 紧固件连接的施工要点4.1 紧固件的安装步骤和方法4.2 紧固件的拧紧要求4.3 紧固件的锁紧和防松处理5. 紧固件连接的质量检验5.1 紧固件材料的检验要求5.2 紧固件连接的预紧力检验5.3 紧固件连接的防松性检验6. 紧固件连接的故障及处理措施6.1 紧固件连接松动的原因和处理方法6.2 紧固件连接断裂的原因和处理方法附件：附件1：相关规范和标准摘录附件2：紧固件连接的施工示意图法律名词及注释：1. 紧固力：指施加在紧固件上的力，用于保证连接的强度和稳定性。
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轻钢结构紧固件连接的构造和计算
3.8.1紧固件连接的构造要求
用于薄壁型钢结构中的紧固件应满足下述构造要求：
（1）抽芯铆钉（拉铆钉）和自攻螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧。
连接件的中距和端距不得小于连接件直径的3倍，边距不得小于连接件直径的1.5倍。
受力连接中的连接件不宜少于2个。
（2）抽芯铆钉的适用直径为2.6~6.4mm，在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于4mm的抽芯铆钉；自攻螺钉的适用直径为3.0~8.0mm，在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于5mm的自攻螺钉。
（3）自攻螺钉连接的板件上的预制孔径d0应符合下式要求：
（4）射钉只用于薄板与支承构件（即基材如檩条）的连接。
射钉的间距不得小于射钉直径的4.5倍，且其中距不得小于20mm，到基材的端部和边缘的距离不得小于15mm，射钉的适用直径为3.7~6.0mm。
射钉的穿透深度（指射钉尖端到基材表面的深度，如图3.8.1所示）应不小于10mm。
（5）在抗拉连接中，自攻螺钉和射钉的钉头或垫圈直径不得小于14mm；且应通过试验保证连接件由基材中的拔出强度不小于连接件的抗拉承载力设计值。
上述规定大部分引自国外的相关规范，项次（3）是根据我国自己的试验结果归纳出的经验公式。
3.8.2紧固件的强度计算
1、紧固件受拉
根据大量的试验结果，得到了静荷载和反复荷载作用下，自攻螺钉和射钉连接抗拉强度的计算公式。
风是反复荷载的根本起因，在风吸力作用下，压型钢板上下波动，使紧固件承受反复荷载作用，常引起钉头部位的疲劳破坏。
因此含风组合时承载力降低。
GB50018规范规定，在压型钢板与冷弯型钢等支承构件之间的连接件杆轴方向受拉的连接中，每个自攻螺钉或射钉所受的拉力应不大于按下列公式计算的抗拉承载力设计值。
当连接件位于压型钢板波谷的一个四分点时（如图3.8.2.b所示），其抗拉承载力设计值应乘以折减系数0.9；当两个四分点均设置连接件时（如图3.8.2c 所示）则应乘以折减系数0.7。
自攻螺钉在基材中的钻入深度t c应大于0.9mm，其所受的拉力应不大于按下式计算的抗拉承载力设计值。
2、紧固件受剪
当紧固件能牢固的将压型钢板与其支承构件（如檩条和墙梁等）连在一起时，压型钢板面层除能承受法向于它的面外荷载之外，还可与支承构件一起承受面内的剪力，这一效应称为受力蒙皮作用（stressed skin action），此时紧固件要承受剪力作用。
试验研究表明，紧固件受剪的破坏形式主要是薄板波挤压，或被撕裂。
GB-50018规范规定当连接件受剪时，每个连接件所承受的剪力应不大于按下列公式计算的抗剪承载力设计值。