03.2.铆钉和螺栓连接的计算_图文[宝典]精品资料
铆钉连接计算
1.挤压的概念
F F
F
F
压溃(塑性变形) 挤压面
挤压计算对联接件与被联接件都需进行
剪切与连接件的实用计算
2.挤压应力
d
挤压力
s
F bs A bs
t
Fbs
Abs=td
bs
①挤压面为平面，计算挤压面就是该面 ②挤压面为弧面，取受力面对半径的投 影面
计算挤压面
3.挤压强度条件：
(s bs ) max s bs
剪切与连接件的实用计算
二、铆钉组承受扭转荷载
F
此时每个铆钉的受力不相 同，每个铆钉上所受的力与到 形心的距离成正比，方向垂直 于该点与形心O点的连线。
F e
m Fe
F i ai
其中： m为钢板所受的转矩；
Fi为每个铆钉所受的力； ai为铆钉截面中心至铆钉组形心的距离
剪切与连接件的实用计算
②
解：
5 kN
胶缝
A s 0 . 03 0 . 01 3 10
m
2
u
FS As
5 10 3 10
3 4
16 . 7 10 Pa 16 . 7 MPa
6
剪切与连接件的实用计算
[例二] 如图螺钉，已知：[]=0.6[s]，求其d:h的合理比值。
h d h F
s bs
Fbs Abs
Fbs (hl ) / 2
95.2MPa s bs
强度满足要求
剪切与连接件的实用计算
[例四某钢桁架的一个结点如图所示。斜杆A由两个63×6的等边角钢组
成，受力P=140kN的作用。该斜杆用螺栓连接在厚度为t=10mm的结点板上， 螺栓直径为d=16mm。已知角钢、结点板和螺栓的材料均为Q235钢，许用应 力为〔σ〕=170MPa,〔τ〕 =130MPa ,〔σbs〕 =300MPa。试选择螺栓个数， 并校核斜杆A的拉伸强度。 F
钢结构焊接、螺栓连接计算及实例讲解
第一节 钢结构的连接方法钢结构是由钢板、型钢通过必要的连接组成基本构件，如梁、柱、桁架等；再通过一定的安装连结装配成空间整体结构，如屋盖、厂房、钢闸门、钢桥等。
可见，连接的构造和计算是钢结构设计的重要组成部分。
好的连接应当符合安全可靠、节约钢材、构造简单和施工方便等原则。
钢结构的连接方法可分为焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接三种(详见附图十三)。
一、焊缝连接焊接是现代钢结构最主要的连接方法。
其优点是不削弱构件截面（不必钻孔），构造简单，节约钢材，加工方便，在一定条件下还可以采用自动化操作，生产效率高。
此外，焊缝连接的刚度较大密封性能好。
焊缝连接的缺点是焊缝附近钢材因焊接的高温作用而形成热影响区，热影响区由高温降到常温冷却速度快，会使钢材脆性加大，同时由于热影响区的不均匀收缩，易使焊件产生焊接残余应力及残余变形，甚至可能造成裂纹，导致脆性破坏。
焊接结构低温冷脆问题也比较突出。
二、铆钉连接铆接的优点是塑性和韧性较好，传力可靠，质量易于检查和保证，可用于承受动载的重型结构。
但是，由于铆接工艺复杂、用钢量多，因此，费钢又费工。
现已很少采用。
三、螺栓连接螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。
普通螺栓通常用Q235钢制成，而高强度螺栓则用高强度钢材制成并经热处理。
高强度螺栓因其连接紧密，耐疲劳，承受动载可靠，成本也不太高，目前在一些重要的永久性结构的安装连接中，已成为代替铆接的优良连接方法。
螺栓连接的优点是安装方便，特别适用于工地安装连接，也便于拆卸，适用于需要装拆结构和临时性连接。
其缺点是需要在板件上开孔和拼装时对孔，增加制造工作量；螺栓孔还使构件截面削弱，且被连接的板件需要相互搭接或另加拼接板或角钢等连接件，因而比焊接连接多费钢材。
第二节 焊接方法、焊缝类型和质量级别一、钢结构中常用的焊接方法焊接方法很多，钢结构中主要采用电弧焊，薄钢板（mm t 3 ）的连接有时也可以采用电阻焊或气焊。
1．电弧焊电弧焊是利用焊条或焊丝与焊件间产生的电弧热，将金属加热并熔化的焊接方法。
铆钉连接及计算
第三章
第三章
章连接计算
第一节焊缝连接
一、在对接接头和Ｔ形接头中，垂直于轴心拉力或轴心压力的对接焊缝，其强度应按下式计算：N
二、在对接接头和T形接头中，承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝，其正应力和剪应力应分别进行计算。
但在同时受有较大正应力和剪应力处（例如梁腹板横向对接焊缝的端部），应按下式计算折算应力：
注：①当承受轴心力的板件用斜焊缝对接，焊缝与作用力间的夹角θ符合tgθ≤1.5时，其强度可不计算。
②当对接焊缝无法采用引弧板施焊时，每条焊缝的长度计算时应各减去10mm。
一、在通过焊缝形心的拉力、压力或剪力作用下：当力垂直于焊缝长度方向时，
二、在其它力或各种力综合作用下，σf和Tf共同作用处：
承压型高
四、同时承受剪力和杆轴方向拉力的承压型高强度螺栓，应符合下列公式的要求：
五、在抗剪连接中以及同时承受剪力和杆轴方向拉力的连接中，承压型高强度螺栓的受剪承载力设计值不得大于按摩擦型连接计算的1.3倍。
一、一个构件借助填板或其它中间板件与另一构件连接的螺栓（摩擦型高强度螺栓除外）或铆钉数目，应按计算增加10％。
二、搭接或用拼接板的单面连接，螺栓（摩擦型高强度螺栓除外）或铆钉数目，应按计算增加10％。
三、在构件的端部连接中，当利用短角钢连接型钢（角钢或槽钢）的外伸肢以缩短连接长度时，在短角钢两肢中的一肢上，所用的螺栓或铆钉数目应按计算增加50％。
四、当铆钉连接的铆合总厚度超过铆钉直径的5倍时，总厚度每超过2mm，铆钉数目应按计算增加1％（至少应增加一个铆钉），但铆合总厚度不得超过铆钉直径的7倍。
螺栓连接结构与计算PPT课件
N 2T
N 1T r1
r2；N 3T
N 1T r1
r3； N nT
N 1T r1
rn
第21页/共67页
(3 40)
21
从而可得:
T
N 1T r1
r12
r22
rn2
N 1T r1
n
ri2
i 1
(3 41)
N 1T
T r1
n
n
T r1
n
ri2
xi2
y
2 i
i 1
i 1
拼接板的危险截面为2-2截面:
0.5N f
An,2
An,2 b1 m d0 t1; f 钢材强度设计值;d0 螺栓孔直径；
b1 拼接板宽度；m 危险截面上的螺栓数；t1 拼接板厚度。 17
第17页/共67页
(2)螺栓采用错列排列时:
主板的危险截面为1--1和
1 1’
t1t
1’--1’截面:
i 1
将N1T沿坐标轴分解得:
(3 42)
y 1 N1Tx
r1
N1T
N1Tx
T r1
n
n
x
2 i
y1 yi2 r1
T y1
n
n
x
2 i
yi2
(3 43)
T
x N1Ty
i 1
i 1
i 1
i 1
N1Ty
T r1
n
n
x
2 i
x1 yi2 r1
T x1
n
n
x
2 i
y
2 i
剪切面数目nv
N
N
N/2
铆钉和螺栓连接的计算分析
（2×6 mm）,所以应校核螺栓与结点板之间的挤压强度。每
个螺栓所传递的力为 F/n ，亦即每个螺栓与结点板之间的挤
压力为
Fbs
F n
F
(b)
第7页
建筑工程学院
第3章 剪切
而挤压应力为
s bs
Fbs Abs
F /n
d
(140103 N) / 3 (10103 m)(16103
m)
292106 Pa 292 MPa
FS
F/n 2
F 2n
第5页
建筑工程学院
第3章 剪切
螺栓的剪切强度条件为
t
FS As
F / 2n πd 2 / 4
2 (140103 N) nπ(16103 m)2
130106
Pa
从而求得所需的螺栓个数：
n 2.68 取
n =3
第6页建筑工程学院第3章 剪切2.校核挤压强度
由于结点板的厚度（10 mm）小于两根角钢肢厚度之和
140103 N 12.66104 m2
111106
Pa
111
MPa
其值小于许用拉应力[s ] = 170 MPa，满足拉伸强度条件。
第10页
建筑工程学院
§3.3.3 铆钉和螺栓连接的计算
第3章 剪切
铆钉连接主要有三种方式：1.搭接（图a），铆钉受单剪； 2.单盖板对接（图b），铆钉受单剪；3.双盖板对接（图c）， 铆钉受双剪。
第1页
建筑工程学院
第3章 剪切
实际工程结构的铆钉连接都用一组铆钉来传力，在此情况 下，由于铆钉和被连接件的弹性变形，所以铆钉组中位于两端 的铆钉所传递的力要比中间的铆钉所传递的力大。
《铆钉连接的计算》PPT课件_OK
搭接
P
P
P P
一个受剪面
1
单盖板对接
P
P
P
P
一个受剪面
(b)
2
双盖板对接
P
铆钉双剪切
P
P
P
两个受剪面
(c) 图 8-6
3
I、 铆钉组承受横向荷载
P P
图 8-7
P P
4
在铆钉组连接 ( 图 8-7 ) 中, 为了简化计算, 设: 不论铆接的方式如何, 均不考虑弯曲的影响。 若外力的作用线通过铆钉组横截面的形心, 且同一组内各 铆钉的直径相同, 则每个铆钉的受力也相等。 每个 铆钉受力为
P1
(a)
30
例题 8-6 一铆钉连接的托架受集中力 P 的作用, 如图 a 所示 , 已知外力 P = 12kN 。铆钉直径 d =20mm ,每个铆钉都受 单剪 , 试求受力最大的铆钉横截面上的剪应力。
31
80
y
(a)
3 2 1
o 40 40 80
6 P
5 4
例题 8-6 图
解：铆钉组与x轴对 称，转动中心在铆钉2 与 5 的连线与x轴的 交点 O 处。 x 1 将力 P 向 O点简
b
t P
P
7
P4
P
b
P
P4
受剪面
(1) 铆钉的剪切强度
每个铆钉受力为 P/4
每个铆钉受剪面上的剪力为
Q P 22.5KN 4
Q Q 112MPa []
A d 2 4
8
(2) 铆钉的挤压强度
每个铆钉受挤压力为
P
jy
P 4
挤压面面积为
A jy d t