土木吧丨螺栓抗剪、抗拉计算,直径为啥不一样?

文摘   2024-12-23 20:58   天津  

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问题

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    普通螺栓连接计算中,有时采用螺杆处的截面 (或直径),有时又采用螺纹处的截面(或有效直径)。那么,为什么普通螺栓在剪计算中采用螺杆直径,而在抗拉计算中采用螺纹处的有效直径?

回答

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    1. 普通螺栓受剪连接

    1) 普通螺栓受剪连接形式

    普通螺栓受剪连接主要有单面受剪、双面受剪等几种形式。

    单面受剪:两块板件被紧固后,对螺杆形成一个剪切面,称为单面受剪,见图 2.44-1 (a)。双面受剪:三块板件被紧固后,对螺杆形成两个剪切面,称为双面受剪,见图 2. 44-1 (b)。

回答

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    2) 普通螺栓承受剪力时的两种主要破坏形式

    (1) 螺杆直径较小而板件较厚时,螺杆可能先被剪断,此种破坏形式称为螺杆的受剪破坏。这种情况需要进行螺栓的受剪承载力验算。

    (2) 螺杆直径较大而板件较薄时,板件可能先被挤坏,此种破坏形式称为孔壁承压破坏,也叫作螺栓承压破坏。这种情况需要进行螺栓的受压承载力验算。

    3) 普通螺栓受剪连接计算

    根据受剪破坏的第一种形式,应进行抗剪计算。单个螺栓受剪承载力设计值按下式计算

  (2.44-1)

    根据受剪破坏的第二种形式,应进行承压计算。单个螺栓受压承载力设计值按下式计算:

(2.44-2)

    在普通螺栓抗剪设计中,需要同时考虑第一种受剪破坏形式和第二种受剪破坏形式,将承载力较小的值作为控制值。

    单个受剪连接螺栓的承载力设计值应取式(2.44-1)和式(2.44-2)计算数值中的较小值, 即:

    4)普通螺栓受剪连接的特点及结论

    两个紧密相连的板件在外力的作用下对普通螺栓杆身形成剪力,所以螺栓计算截面直采用普通螺栓杆身的直径。


回答

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    2. 普通螺栓受拉连接

    1)普通螺栓受拉连接形式

    普通螺栓受拉连接形式见图 2.44-2。

回答

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    2)普通螺栓受拉连接破坏形式

    螺栓受拉时的破坏形式呈现为螺杆被拉断,传力过程为拉力通过螺母传至螺纹处的螺杆,所以,拉断的部位多为截面较薄弱的螺纹处。

    3)普通螺栓受拉连接计算

    单个普通螺栓受拉承载力设计值应按下式计算:

回答

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    4)普通螺栓受拉连接的特点及结论

    构件受拉时将拉力传给螺母,然后再通过螺栓的螺纹处将拉力传给杆身,而螺纹处的截面积小于螺杆截面积,是薄弱截面,所以普通螺栓受拉计算时采用螺纹处的截面积,该处直径称为有效直径,截面积称为有效截面积。

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