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螺栓中性能参数保证应力Sp是什么意思

螺栓中性能参数保证应力Sp是什么意思
螺栓中性能参数保证应力Sp是什么意思

螺栓中性能参数保证应力Sp是什么意思

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机械加工

2013-11-06 13:21

提问者采纳

保证应力:保证载荷/应力截面积

保证载荷:螺母或螺栓在做拉伸试验时,沿轴线方向施加载荷并持续五秒。卸除载荷后,螺母不得脱扣或断裂,并且可用手将螺母旋出,或借助扳手可松开螺母(不超过半扣)。对螺栓而言,卸除载荷后螺栓无明星变长(测量误差为±12. 5微米)。此载荷既为保证载荷。

最小拉力载荷为螺纹公称应力截面积乘以最小抗拉强度,保证载荷为螺纹公称应力截面积乘以保证应力(保证应力比屈服极对于螺栓,规定:

抗拉强度×0.8=屈服强度

屈服强度×0.9=保证应力

保证应力×应力截面积=保证载荷

保证载荷×0.75=预紧力

预紧力×0.85=最大疲劳负荷

最大疲劳负荷×0.1=最小疲劳负荷

(最大+最小) / 2=平均疲劳负荷

(最大-最小)=交变疲劳负荷限低些)

钢结构用大六角高强螺栓连接副

产品合格证 CERTIFICATE OF QUALTY 受货单位:工程: Order unit project. 制造单位:河北太极高强度标准件有限公司标准号:GB/T3632-2008 Manufacturer Standard NO. 产品名称:钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副批号: Description Batch NO. 本批钢结构用高强度螺栓连接副按中华人民共和国国家标准(GB)制造,检验合格,准予出厂。 This batch production were manufactured and in conformance with Standards of the people’s Republic of China(GB)and are approved for delivety. 总经理:杨建龙试验:冀燕照审核:杜佳批准:李俊学日期: General manager:Test:Audit:Approval:Data: 检验报告Inspection report

持续15秒后卸载,螺母能用手拧下。Shall be held for 15s,the nut shall be removable buy the fingers after. 螺纹或螺纹与杆部交界处。Thread or interface between thread and shank 当螺栓L/D≤3,不能做楔负载试验,以芯部硬度试验代替。 When the bolt L / D ≤3, can not do wedge load test to replace the core hardness test 注:(1)请严格按照《钢结构施工规范》使用安装高强度螺栓连接副,盲目施工造成一切后果用户自负。 (2)现场使用的螺栓连接副须与质量证明书一致为本厂产品。

钢结构的螺栓基础知识

8.5螺栓基础知识 紧固件 业界称之“工业之米”,其对于工业,相当于粮食对于人类。紧固件分为标准件和异型件两大类。一个国家的紧固件发展水平可以直接反映该国工业化程度。其中,德国标准为国际公认的高标准,国际标准(ISO 标准)中99.9%采用的是照搬德标,而我国紧固件标准的建立基础是国际标准。 标准件 指由相关政府部门规定其属性并通过发布的使用的。如国标,德标,美标,日标等。 异型件 指根据工程需要按图纸加工的一些链接件。如地脚螺栓,拉条等。 紧固件主要构成: 专业术语 1.规 格:即形状大小。通常包括直径和长度。螺栓、螺钉、螺柱(常见紧固件)表述方式如下(例): M20*70 “M”表示“米”制螺纹(即国家标准螺纹); 数字“20”代表螺栓直径; 数字“70”代表螺栓长度。 均以毫米(mm )计算,且螺栓、螺钉长度不含头部尺寸,螺柱则通常表示全长或有效长度(GB/T898/899通常表示的长度不含栽入部分,详见五金手册)。 M30*2*280 称为细扣螺栓,中间2表示螺纹经 螺母常见表述方式如下:(例) M20 同螺栓,“M ”表示米制螺纹(即国家标准螺纹),数字“20”则表示内螺纹中径,与相同直径的螺栓配套使用。 垫圈的表述方式: 2.执行标准:其具体规定了标准件的形状、光滑度,硬度指标力学性能等标准,有的标准对 材质,工艺也有明确的规定,其函盖了某种标准件的绝大部分信息。(有国标、非标 美标 日标 德标 欧标 ISO 国际标准)

3.材质:就是原材料的化学成分,分为普碳钢、中碳钢、合金钢等。 4.级别:特指螺栓的强度。 5.力学性能:又说机械性能,包括硬度,屈服度,伸长率,断面率等 6.表面处理:指给紧固件表面做特殊处理以达到防腐蚀或美观的效果。发黑,镀锌等。 螺栓 螺栓的种类有: 6.六角螺栓:栓头为六角形;包括钢结构用大六角螺栓和普通外六角。 普通外六角螺栓,执行标准有GB/T5780/1/2/3(国标5780/2为半牙螺栓,5781/3为全牙螺栓) 5780/1为4.8S一下,通常称为普通螺栓,国标螺栓或普栓等; 5782/3泛指8.8级以上(10.9级 12.9级)的高强螺栓,栓头略厚。 钢结构用大六角螺栓,常用直径型号为(M12目前国内没有生产)M16 M20 M22 M24 M27 M30 为10.9S级。“S”代表钢结构专用栓。 注:同级别的六角螺栓和大六角螺栓的区别在于,栓头厚度及最短弦长标准不同,大六角栓头部要厚较大,即栓头相对较大。同为M20的六角螺栓最短弦长比较如下 六角弦长30大六角弦长为34 2.地脚螺栓:如图1-1 图 1-1 国家地脚螺栓(9字形),执行标准GB/T799-1988,如下图: L型地脚螺栓执行JB/ZQ4364标准即为直角,国标规定L底长为直径的4倍(一般按客户要求做)。术语说满外长、中线长。 T型地脚螺栓,等腰梯形栓头,栓头需要大型设备热打才能成型,如图1-2. 锚板型地脚螺栓: 图 1-2 3.钢结构用扭剪型螺栓连接副(扭剪螺栓): 直径分为M16、M20、M22、M24、M27、M30规格;与大六角螺栓同样应用于钢结构连接,相比之下扭剪螺栓具有施工快、一致性好等优点。 4.马车螺栓:常见型号在M12一下;圆顶棱身栓头 螺母 地脚螺母常用GB41标准注:相比双头螺栓上配母GB6170较厚,略显粗糙。 双头螺母常用GB6170标准。 6.GB41螺母:(具体尺寸见紧固件手册) 较GB6170粗糙、略厚,外形无差别,价格稍低,常用于地脚螺栓上。 2.GB6170螺母:(具体尺寸见紧固件手册)

螺栓组受力分析与计算..

螺栓组受力分析与计算 一.螺栓组联接的设计 设计步骤: 1.螺栓组结构设计 2.螺栓受力分析 3.确定螺栓直径 4.校核螺栓组联接接合面的工作能力 5.校核螺栓所需的预紧力是否合适 确定螺栓的公称直径后,螺栓的类型,长度,精度以及相应的螺母,垫圈等结构尺寸,可根据底板的厚度,螺栓在立柱上的固定方法及防松装置等全面考虑后定出。 1. 螺栓组联接的结构设计 螺栓组联接结构设计的主要目的,在于合理地确定联接接合面的几何形状和螺栓的布置形式,力求各螺栓和联接接合面间受力均匀,便于加工和装配。为此,设计时应综合考虑以下几方面的问题: 1)联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状,如圆形,环形,矩形,框形,三角形等。这样不但便于加工制造,而且便于对称布置螺栓,使螺栓组的对称中心和联接接合面的形心重合,从而保证接合面受力比较均匀。 2)螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。对于铰制孔用螺栓联接,不要在平行于工作载荷的方向上成排地布置八个以上的螺栓,以免载荷分布过于不均。当螺栓联接承受弯矩或转矩时,应使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘,以减小螺栓的受力(下图)。如果同时承受轴向载荷和较大的横向载荷时,应采用销,套筒,键等抗剪零件来承受横向载荷,以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。 接合面受弯矩或转矩时螺栓的布置

3)螺栓排列应有合理的间距,边距。布置螺栓时,各螺栓轴线间以及螺栓轴线和机体壁间的最小距离,应根据扳手所需活动空间的大小来决定。扳手空间的尺寸(下图)可查阅有关标准。对于压力容器等紧密性要求较高的重要联接,螺栓的间距t0不得大于下表所推荐的数值。 扳手空间尺寸 螺栓间距t0 注:表中d为螺纹公称直径。 4)分布在同一圆周上的螺栓数目,应取成4,6,8等偶数,以便在圆周上钻孔时的分度和画线。同一螺栓组中螺栓的材料,直径和长度均应相同。 5)避免螺栓承受附加的弯曲载荷。除了要在结构上设法保证载荷不偏心外,还应在工艺上保证被联接件,螺母和螺栓头部的支承面平整,并与螺栓轴线相垂直。对于在铸,锻件等的粗糙表面上应安装螺栓时,应制成凸台或沉头座(下图1)。当支承面为倾斜表面时,应采用斜面垫圈(下图2)等。

不锈钢螺栓标准

不锈钢和碳钢螺栓在等级的划分与标识方法有区别 碳钢螺栓的等级分为3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级,小数点前后的数字分别表示螺栓材料的公称抗拉强度和屈强比,例如:标记8.8级螺栓表示材料的抗拉强度达到800MPa,屈强比为0.8即其屈服强度达到800X0.8=640MPa;不锈钢螺栓的等级分为45、50、60、70、80,材料主要分奥氏体A1、A2、A4,马氏体和铁素体C1、C2、C4,其表示方法例如A2-70,“--”前后分别表示螺栓材料和强度等级。 螺栓的材料和许用应力(1)螺栓材料常用材料:Q215、Q235、25和45号钢,对于重要的或特殊用途的螺纹联接件,可选用15Cr ,20Cr,40Cr,15MnVB,30CrMrSi等机械性能较高的合金钢。 2)许用应力螺纹联接件的许用应力与载荷性质(静、变载荷) 、联接是否拧紧,预紧力是否需要控制以及螺纹联接件的材料、结构尺寸等因素有关。精确选定许用应力必须考虑上述各因素,设计时可参照表11-4选择。 表11-4 螺栓、螺钉、螺柱、螺母的性能等级3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 (≤M16) 8.8 (>M16) 9.8 10.9 12.9 螺栓螺钉、螺柱抗拉强度极限sb /MPa 公称300 400 500 600 800 800 900 1000 1200 min 330 400 420 500 520 600 800 830 900 1040 1220 屈服强度极限ss /MPa 公称180 240 320 300 400 480 640 640 720 900 1080 min 190 240 340 300 420 480 640 660 720 940 1100 布氏硬度HB min 90 109 113 134 140 181 232 248 269 312 365 推荐材料10 Q215 15 Q235 10 Q215 25 35 15 Q235 45 35 35 35 45 40Cr 15MnVB 30CrMnSi 15MnVB 相配合螺母性能级别4或5 4或5 4或5 5 5 6 8或9 8或9 9 10 12 推荐材料10 Q215 10 Q215 10 Q215 10 Q215 10 Q215 15 Q215 35 35 35 40Cr 15MnVB 30CrMnSi 15MnVB 注:9.8级仅适用于螺纹公称直径≤16mm 的螺栓、螺钉和螺柱。表11-5紧螺栓联接的许用应力及安全系数许用应力不控制预紧力时的安全系数控制预紧力时的安全系数S [s]=ss /S 直径材料M6~M16 M16~M30 M30~60 不分直径碳钢合金钢4~35~4 3~24~2.5 2~1.32.5 1.2~1.5 注:松螺栓联接时,取:[s]=ss/S,S=1.2~1.7。表11-6 许用剪切和挤压应力及安全系数许用应力及安全系数被联接件材料剪切挤压许用应力S 许用应力S 钢[t]=ss /S 2.5 [sp]=ss /S 1.25 铸铁[sp]=sb /S 2~2.5 d=A* 3 √N/n 3是开3次方d:轴直径cm N:输入功率Kw n:轴的转速r/min A: 系数45钢11.8~10.7 40Cr 10.7~9.8 302HQ (0Cr18Ni9Cu3)-主要用于自攻钉; SUS304(0Cr18Ni9 -也就是常说的A2,主要用于普通不锈钢螺栓、螺钉、垫圈、螺母的制造,强度等级一般螺栓为70; SUS 316(0Cr18Ni12Mo2)、SUS 316L(00Cr17Ni14Mo2)-也就是常说的A4主要用于高耐腐蚀性不锈钢螺栓、螺钉、垫圈、螺母的制造,强度等级一般螺栓为70,也可达到高强度等级80。 强度等级 ,A代表奥氏体,"2代表第2种材料(其实2就是指304),-70代表强度等级是700MPa. 常见的材料就是A2和A4,分别是304和316材质,但只要能保证力学性能,化学成分可已出入一些.常见的等级有A2-60(基本不用了) A2-70 A2-80(少见) ,A4-70 ,A4-80 ,A4-90(目前国内好象还生产不了)

钢结构识图基础

钢结构识图基础 一、施工图基本知识 在建筑钢结构工程设计中,通常将结构施工图的设计分为设计图设计和施工详图设计两个阶段。设计图设计是由设计单位编制完成,施工详图设计是以设计图为依据,由钢结构加工厂深化编制完成,并将其作为钢结构加工与安装的依据。 设计图与施工详图的主要区别是:设计图是根据工艺、建筑和初步设计等要求,经设计和计算编制而成的较高阶段的施工设计图。它的目的和深度以及所包含的内容是作为施工详图编制的依据,它由设计单位编制完成,图纸表达简明,图纸量少。内容一般包括:设计总说明、结构布置图、构件图、节点图和钢材订货表等。施工详图是根据设计图编制的工厂施工和安装详图,也包含少量的连接和构造计算,它是对设计图的进一步深化设计,目的是为制造厂或施工单位提供制造、加工和安装的施工详图,它一般由制造厂或施工单位编制完成,它图纸表示详细,数量多。内容包括:构件安装布置图、构件详图等。本书只介绍钢结构设计图的识读。 1.制图标准有关规定 (1)线型 在结构施工图中图线的宽度b通常为2.Omm、1.4mm、O.7mm、O.5mm、O.35mm,当选定基本线宽度为b时,则粗实线为b、中实线为O.5b、细实线为O.25b。在同一张图纸中,相同比例的各种图样,通常选用相同的线宽组。各种线型及线宽所表示的内容如表1-1。

(2)构件名称的代号 作业:思考题——1,2 2.材料代号 钢材的牌号

1.普通碳素结构钢 碳素钢是以铁为基本成分,以碳为主要合金元素的铁碳合金。碳钢除含铁、碳外,还含有少量的有益元素锰、硅及少量的有害杂质元素硫、磷。普通碳素结构钢按其质量等级不同可分为A、B、C、D四个等级。其中A级一般不做冲击试验;B级做常温冲击试验;C级做0℃冲击试验;D级做-20℃冲击试验。因此D级质量最好,C、D级可用做重要的焊接结构。 普通碳素结构钢的牌号是由代表屈服点的字母Q、屈服点的数值以及质量等级和脱氧方法四个部分按顺序组成。“F”表示沸腾钢,“b”表示为半镇静钢,“Z”表示镇静钢,“TZ”表示特殊镇静钢。通常镇静钢和特殊镇静钢不标注符号。 例如:Q235-B.F表示钢材屈服点为235N/mm2,钢材的质量等级为B级,沸腾钢。 沸腾钢是在熔炼钢液中加人弱脱氧剂进行脱氧;镇静钢和特殊镇静钢是在熔炼钢液中加入强脱氧剂进行脱氧,脱氧彻底充分,质量比沸腾钢好,价格也比沸腾钢高;半镇静钢的价格和质量介于沸腾钢和镇静钢之间。 现行国家标准《碳素结构钢》(GB 700-88)将普通碳素结构钢分为Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等五种牌号,其中Q235在使用、加工和焊接方面的性能较好,是钢结构中最常用的钢种之一。 2.优质碳素结构钢 优质碳素结构钢比普通碳素结构钢杂质含量少、性能优越。优质

钢结构-螺栓汇总

【4-1】试验算图4-56(a)所示牛腿与柱连接的对接焊缝强度。荷载设计值F=200kN,钢材Q235,焊条E43型,手工焊,无引弧板,焊缝质量三级。(提示:假定剪力全部由腹板上的焊缝承受。须验算A点的弯曲拉应力和B、C点的折算应力。注意C点承受弯曲压应力和剪应力,故其折算应力不大于1.1f c w,而承受弯曲拉应力的B点,其折算应力不大于1.1f t w)。 解题思路:根据已知条件,此牛腿与柱的连接焊缝(题图4-56a)承受偏心力F产生的弯矩M=Fe与剪力V=F的共同作用,其中e=200mm。弯矩所在的平面与焊缝截面垂直。因假定剪力全部由腹板上的焊缝承受,故剪应力可按腹板焊缝计算截面的平均剪应力计算。再者,质量三级的对接焊缝的抗拉强度设计值相对较低,故一般应验算受拉区A点的最大正应力,B点正应力,且该点同时还受有剪应力作用,须按该点的强度条件验算其折算应力。但本题焊缝截面对x—x轴不对称,中和轴偏上,故最低点C处受压正应力超过焊缝截面的受拉正应力,且该点同时还受有剪应力作用。因此,须按该点的强度条件验算其折算应力。验算时应使该点的折算应力不大于1.1倍焊缝抗压强度设计值。 【解】 1.确定对接焊缝计算截面的几何特征 焊缝的截面与牛腿的相等,但因无引弧板和引出板,故须将每条焊缝长度在计算时减去2t。(1)计算中和轴的位置(对水平焊缝的形心位置取矩) cm y cm y C A 1. 21 9.9 31 9.9 5.0 1 )1 20 ( 1 )1 30 ( 5. 15 1 )1 30 ( = - = = + ? - + ? - ? ? - = (2)焊缝计算截面的几何特征 全部焊缝计算截面的惯性矩 全部焊缝计算截面的抵抗矩矩 3 3 227 1. 21 4790 484 9.9 4790 cm y I W cm y I W C w C w A w A w = = = = = = 腹板焊缝计算截面的面积 4 2 2 34790 4.9 1 )1 20 ( 1.6 1 )1 30 ( )1 30 ( 1 12 1 cm I w = ? ? - + ? ? - + - ? ? = 2 29 1 )1 30 (cm A w w = ? - =

钢结构的八大基础知识

钢结构的八大基础知识 钢结构的八大基础知识 一、钢结构的特点 1钢结构自重较轻 2钢结构工作的可靠性较高 3钢材的抗振(震)性、抗冲击性好 4钢结构制造的工业化程度较高 5钢结构可以准确快速地装配 6容易做成密封结构 7钢结构易腐蚀 8钢结构耐火性差 二、常用钢结构用钢的牌号及性能 1炭素结构钢:Q195、Q215、Q235等 2低合金高强度结构钢 3优质碳素结构钢及合金结构钢 4专门用途钢 三、钢结构的材料选用原则 钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一 定条件下出现脆性破坏,根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。

《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号,是在条件许可时的首先选择,并不禁止其它型号的使用,只要使用的钢材满足规范的要求即可。 四、主要钢结构技术内容 高层钢结构技术 根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构,其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。钢构件质轻延性好,可采用焊接型钢或轧制型钢,适用于超高建层建筑;劲性钢筋混凝土构件刚度大,防火性能好,适用于中高层建筑或底部结构;钢管混凝土施工简便,仅用于柱结构。 空间钢结构技术 空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观,施工速度快。以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架及网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构型式。具有空间刚度大,用钢量低的优点,在设计、施工和检验规程,并可提供完备的CAD。除网架结构外,空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。 轻钢结构技术 伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。由5mm以上钢板焊接或轧制的大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条,圆钢制成柔性支持系统和高强螺栓连接构成的轻钢结构体系,柱距可从6m到9m,跨度可达30m或更大,高度可达十几米,并可设轻型吊四。用钢量20~30kg/m2。现已有标准化的设计程序和专业化生产企

螺栓组受力分析与计算

螺栓组受力分析与计算 螺栓组联接的设计 设计步骤: 1. 螺栓组结构设计 2. 螺栓受力分析 3. 确定螺栓直径 4. 校核螺栓组联接接合面的工作能力 5. 校核螺栓所需的预紧力是否合适 确定螺栓的公称直径后,螺栓的类型,长度,精度以及相应的螺母,垫圈等结构尺寸,可根据底板的厚度,螺栓在立柱上的固定方法及防松装置等全面考虑后定出。 "1.螺栓组联接的结构设计 螺栓组联接结构设计的主要目的,在于合理地确定联接接合面的几何形状和螺栓的布置形式,力求各螺栓和联接接合面间受力均匀,便于加工和装配。为此,设计时应综合考虑以下几方面的问题: 1)联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状,如圆形,环形,矩形,框形, 三角形等。这样不但便于加工制造,而且便于对称布置螺栓,使螺栓组的对称中心和联接接 合面的形心重合,从而保证接合面受力比较均匀。 2)螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。对于铰制孔用螺栓联接,不要在平行于工作载荷的方向上成排地布置八个以上的螺栓,以免载荷分布过于不均。当螺栓联接承受弯矩或转矩时,应使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘,以减小螺栓的受力(下图)。如果同时承受轴向载荷和较大的横向载荷时,应采用销,套筒,键等抗剪零件来承受横向载荷,以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。 塾〉不令 接合面受弯矩或转矩时螺栓的布置

3)螺栓排列应有合理的间距,边距。布置螺栓时,各螺栓轴线间以及螺栓轴线和机体壁间的 最小距离,应根 据扳手所需活动空间的大小来决定。扳手空间的尺寸(下图)可查阅有关标 准。对于压力容器等紧密性要求较高的重要联接, 螺栓的间距to 不得大于下表所推荐的数值 扳手空间尺寸 螺栓间距t o 注:表中d 为螺纹公称直径。 4) 分布在同一圆周上的螺栓数目,应取成 4, 6, 8等偶数,以便在圆周上钻孔时的分度和画 线。同一螺栓 组中螺栓的材料,直径和长度均应相同。 5) 避免螺栓承受附加的弯曲载荷。除了要在结构上设法保证载荷不偏心外,还应在工艺上保 证被联接件,螺 母和螺栓头部的支承面平整,并与螺栓轴线相垂直。对于在铸,锻件等的粗 糙表面上应安装螺栓时,应制成凸台或沉头座(下图 1)。当支承面为倾斜表面时,应采用 斜面垫圈(下图2)等。 1 ? 6*-4 4* 10 10* 1? 14-20 3W

钢结构八大基础知识

钢结构八大基础知识 一、钢结构的特点 1、钢结构自重较轻 2、钢结构工作的可靠性较高 3、钢材的抗振(震)性、抗冲击性好 4、钢结构制造的工业化程度较高 5、钢结构可以准确快速地装配 6、容易做成密封结构 7、钢结构易腐蚀 8、钢结构耐火性差 二、常用钢结构用钢的牌号及性能 1、炭素结构钢:Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等 2、低合金高强度结构钢 3、优质碳素结构钢及合金结构钢 4、专门用途钢

三、钢结构的材料选用原则 钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏,根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。 展开全文 《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号,是在条件许可时的首先选择,并不禁止其它型号的使用,只要使用的钢材满足规范的要求即可。 四、主要钢结构技术内容 (1)高层钢结构技术。根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构,其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。钢构件质轻延性好,可采用焊接型钢或轧制型钢,适用于超高建层建筑;劲性钢筋混凝土构件刚度大,防火性能好,适用于中高层建筑或底部结构;钢管混凝土施工简便,仅用于柱结构。

(2)空间钢结构技术。空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观,施工速度快。以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架及网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构型式。具有空间刚度大,用钢量低的优点,在设计、施工和检验规程,并可提供完备的CAD。除网架结构外,空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。 (3)轻钢结构技术。伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。由5mm以上钢板焊接或轧制的大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条,圆钢制成柔性支持系统和高强螺栓连接构成的轻钢结构体系,柱距可从6m到9m,跨度可达30m或更大,高度可达十几米,并可设轻型吊四。用钢量20~30kg/m2。现已有标准化的设计程序和专业化生产企业,产品质量好,安装速度快,重量轻,投资少,施工不受季节限制,适用于各种轻型工业厂房。 (4)钢混凝土组合结构技术。以型钢或钢管理与混凝土构件组成的梁、柱承重结构为钢混组合结构,近年来应用范围日益扩大。组合结构兼有钢与混凝土两者的优点,整体强度大、刚性好、抗震性能良好,当采用外包混凝土构造时,更具有良好的耐火和耐腐蚀性能。组合结构构件一般可降低用钢量15~20%。组合楼盖及钢管混凝土构件,还具有少支模或不支模、施工方便快速的优点,推广潜

螺纹连接受力分析

螺纹连接受力分析 一、 螺纹强度校核 把螺母的一圈螺纹沿大径展开,螺杆的一圈螺纹沿小径展开,视为悬臂梁,如图。 相关参数: 轴向力F ,旋合螺纹圈数z (因为旋合的各圈螺纹牙受力不均,因而z 不宜大于10); 螺纹牙底宽度b ,螺纹工作高度h ,每圈螺纹牙的平均受力为F z ,作用在中径上。 螺母——内螺纹,大径、中径、小径分别为D 、2D 、1D 。 螺杆——外螺纹,大径、中径、小径分别为d 、2d 、1d 。 1. 挤压强度 螺母一圈挤压面面积为2D h π,螺杆一圈挤压面积为2d h π。 螺母挤压强度2[]p p F F z A D h πσ= =≤σ 螺杆挤压强度2[]p p F F z A d h σσπ= =≤ p σ为挤压应力, []p σ 为许用挤压应力。 2. 剪切强度 螺母剪切面面积为Db π,螺杆剪切面面积1d b π。 螺母,剪切强度[]F F z A Db ττπ= =≤ 螺母的一圈沿大径展开 螺杆的一圈沿小径展开

螺杆,剪切强度1[]F F z A d b ττπ= =≤ []0.6[]τσ=,[]s n σσ= 为材料许用拉应力,s σ为材料屈服应力。 安全系数,一般取3~5。 3. 弯曲强度 危险截面螺纹牙根部,A -A 。 螺母,弯曲强度23[]b b M Fh W Db z σσπ= =≤ 螺杆,弯曲强度213[]b b M Fh W d b z σσπ= =≤ 其中,L :弯曲力臂,螺母22D D L -= ,螺杆2 2 d d L -= M :弯矩,螺母22D D F M F L z -=?= ?,螺杆2 2 d d F M F L z -=?=? W :抗弯模量,螺母2 6 Db W π= ,螺杆2 16 d b W π= []b σ:螺纹牙的许用弯曲应力,对钢材,[]1~1.2[]b σσ= 4. 自锁性能 自锁条件v ψψ≤, 其中,螺旋升角22 arctan arctan S np d d ψππ==,螺距、导程、线数之间关系:S =np ; 当量摩擦角arctan arctan cos v v f f ψβ ==, 当量摩擦系数cos v f f β= f 为螺旋副的滑动摩擦系数,无量纲,定期润滑条件下,可取0.13~0.17; β为牙侧角,为牙型角α的一半,2βα= 5. 螺杆强度 1、 实心

钢结构的螺栓连接-附答案

钢结构练习四螺栓连接 一、选择题(××不做要求) 1.单个螺栓的承压承载力中,[N]= d∑t·f y,其中∑t为( D )。 A)a+c+e B)b+d C)max{a+c+e,b+d} D)min{a+c+e,b+d} 2.每个受剪拉作用的摩擦型高强度螺栓所受的拉力应低于其预拉力的( C )。 A)1.0倍B)0.5倍C)0.8倍D)0.7倍 3.摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接的主要区别是( D )。 A)摩擦面处理不同B)材料不同 C)预拉力不同D)设计计算不同 4.承压型高强度螺栓可用于( D )。 A)直接承受动力荷载 B)承受反复荷载作用的结构的连接 C)冷弯薄壁型钢结构的连接 D)承受静力荷载或间接承受动力荷载结构的连接 5.一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是( D )。 A)螺杆的抗剪承载力B)被连接构件(板)的承压承载力 C)前两者中的较大值D)A、B中的较小值 6.摩擦型高强度螺栓在杆轴方向受拉的连接计算时,( C )。 A)与摩擦面处理方法有关B)与摩擦面的数量有关 C)与螺栓直径有关D)与螺栓性能等级无关 7.图示为粗制螺栓连接,螺栓和钢板均为Q235钢,则该连接中螺栓的受剪面有( C )个。 A)1 B)2 C)3 D)不能确定 8.图示为粗制螺栓连接,螺栓和钢板均为Q235钢,连接板厚度如图示,则该连接中承压板厚度为( B )mm。 A)10 B)20 C)30 D)40

9.普通螺栓和承压型高强螺栓受剪连接的五种可能破坏形式是:I .螺栓剪断;Ⅱ.孔壁承压破坏;Ⅲ.板件端部剪坏;Ⅳ.板件拉断;Ⅴ.螺栓弯曲变形。其中( B )种形式是通过计算来保证的。 A )I 、Ⅱ、Ⅲ B )I 、Ⅱ、Ⅳ C )I 、Ⅱ、Ⅴ D )Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 10.摩擦型高强度螺栓受拉时,螺栓的抗剪承载力( B )。 A )提高 B )降低 C )按普通螺栓计算 D )按承压型高强度螺栓计算 11.高强度螺栓的抗拉承载力( B )。 A )与作用拉力大小有关 B )与预拉力大小有关 C )与连接件表面处理情况有关 D )与A ,B 和C 都无关 12.一宽度为b ,厚度为t 的钢板上有一直径为d 0的孔,则钢板的净截面面积为( C )。 A )t d t b A n ?-?=2 B )t d t b A n ?-?=420π C )t d t b A n ?-?=0 D )t d t b A n ?-?=2 0π 13.剪力螺栓在破坏时,若栓杆细而连接板较厚时易发生( A )破坏;若栓杆粗而连接板较薄时,易发生( B )破坏。 A )栓杆受弯破坏 B )构件挤压破坏 C )构件受拉破坏 D )构件冲剪破坏 14.摩擦型高强度螺栓的计算公式)25.1(9.0t f b v N P n N -?=μ中符号的意义,下述何项为正确? ( D )。 A )对同一种直径的螺栓,P 值应根据连接要求计算确定 B )0.9是考虑连接可能存在偏心,承载力的降低系数 C )1.25是拉力的分项系数 D )1.25是用来提高拉力N t ,以考虑摩擦系数在预压力减小时变小使承载力降低的不利因素。 ???15.在直接受动力荷载作用的情况下,下列情况中采用( A )连接方式最为适合。 A )角焊缝 B )普通螺栓 C )对接焊缝 D )高强螺栓 16.在正常情况下,根据普通螺栓群连接设计的假定,在M≠0时,构件B ( D )。 A )必绕形心d 转动 B )绕哪根轴转动与N 无关,仅取决于M 的大小 C )绕哪根轴转动与M 无关,仅取决于N 的大小 D )当N=0时,必绕c 转动

碳钢螺栓的等级分为3

碳钢螺栓的等级分为3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级,小数点前后的数字分别表示螺栓材料的公称抗拉强度和屈强比,例如:标记8.8级螺栓表示材料的抗拉强度达到800MPa,屈强比为0.8即其屈服强度达到800X0.8=640MPa; 不锈钢螺栓的等级分为45、50、60、70、80,材料主要分奥氏体 A1、A2、A4,马氏体和铁素体C1、C2、C4,其表示方法例如A2-70,“--”前后分别表示螺栓材料和强度等级。 螺栓的材料和许用应力 (1)螺栓材料 常用材料:Q215、Q235、25和45号钢,对于重要的或特殊用途的螺纹联接件,可选用15Cr ,20Cr,40Cr,15MnVB,30CrMrSi 等机械性能较高的合金钢。 (2)许用应力 螺纹联接件的许用应力与载荷性质(静、变载荷) 、联接是否拧紧,预紧力是否需要控制以及螺纹联接件的材料、结构尺寸等因素有关。精确选定许用应力必须考虑上述各因素,设计时可参照表11-4选择。表11-4 螺栓、螺钉、螺柱、螺母的性能等级 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 (≤M16) 8.8 (>M16) 9.8 10.9 12.9 螺栓、螺钉、螺柱抗拉强度极限 sb /MPa 公称300 400 500 600 800 800 900 1000 1200

min 330 400 420 500 520 600 800 830 900 1040 1220 屈服强度极限 ss /MPa 公称180 240 320 300 400 480 640 640 720 900 1080 min 190 240 340 300 420 480 640 660 720 940 1100 布氏硬度HB min 90 109 113 134 140 181 232 248 269 312 365 推荐材料10 Q215 15 Q235 10 Q215 25 35 15 Q235 45 35 35 35 45 40Cr 15MnVB 30CrMnSi 15MnVB 相配合螺母性能级别4或5 4或5 4或5 5 5 6 8或9 8或9 9 10 12 推荐材料10 Q215 10 Q215 10 Q215 10 Q215 10 Q215 15 Q215 35 35 35 40Cr

钢结构的八大基础知识

钢结构的八大基础知识! 一、钢结构的特点 1 钢结构自重较轻 2 钢结构工作的可靠性较高 3 钢材的抗振(震)性、抗冲击性好 4 钢结构制造的工业化程度较高 5 钢结构可以准确快速地装配 6 容易做成密封结构 7 钢结构易腐蚀 8 钢结构耐火性差 二、常用钢结构用钢的牌号与性能

1 炭素结构钢:Q195、Q215、Q235等 2 低合金高强度结构钢 3 优质碳素结构钢与合金结构钢 4 专门用途钢 三、钢结构的材料选用原则 钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏,根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。

《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号,是在条件许可时的首先选择,并不禁止其它型号的使用,只要使用的钢材满足规范的要求即可。 四、主要钢结构技术内容 高层钢结构技术 根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构,其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。钢构件质轻延性好,可采用焊接型钢或轧制型钢,适用于超高建层建筑;劲性钢筋混凝土构件刚

度大,防火性能好,适用于中高层建筑或底部结构;钢管混凝土施工简便,仅用于柱结构。 空间钢结构技术 空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观,施工速度快。以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架与网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构型式。具有空间刚度大,用钢量低的优点,在设计、施工和检验规程,并可提供完备的CAD。除网架结构外,空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。 轻钢结构技术 伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。由5mm 以上钢板焊接或轧制的大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条,圆钢制成柔性支持系统和高强螺栓连接构成的轻钢结构体系,柱距可从6m到9m,跨度可达30m或更大,高度可达十几米,并可设轻型吊四。用钢量20~30kg/ m2。现已有标准化的设计程序和专业化生产企业,产品质量好,安装速度快,重量轻,投资少,施工不受季节限制,适用于各种轻型工业厂房。 钢混凝土组合结构技术 以型钢或钢管理与混凝土构件组成的梁、柱承重结构为钢混组合结构,近年来应用范围日益扩大。组合结构兼有钢与混凝土两者的优点,整体强度大、刚性好、抗震性能良好,当采用外包混凝土构造时,更具有良好的耐火和耐腐蚀性能。组合结构构件一般可降低用钢量15~20%。组合楼盖与

螺栓连接的有限元分析

1 概述螺栓是机载设备设计中常用的联接件之一。其具有结构简单, 拆装方便,调整容易等优点, 被广泛应用于航空、航天、汽车以及各种工程结构之中。在航空机载环境下,由于振动冲击的影响,设备往往产生较大的过载,对作为紧固件的螺栓带来强度高要求。螺栓是否满足强度要求,关系到机载设备的稳定性和安全性。 传统力学的解析方法对螺栓进行强度校核,主要是运用力的分解和平移原理,解力学平衡方程,借助理论和经验公式,理想化和公式化。没有考虑到连接部件整体性、力的传递途径、部件的局部细节( 如应力集中、应力分布) 等等。通过有限元法,整体建模,局部细化,可以弥补传统力学解析的缺陷。用有限元分析软件 MSC.Patran/MSC.Nastran 提供的特殊单元来模拟螺栓连接,过程更方便,计算更精确,结果更可靠。因此,有限元在螺栓强度校核中的应用越来越广泛。 2 有限元模型的建立 对于螺栓的模拟,有多种模拟方法,如多点约束单元法和梁元法等。 多点约束单元法(MPC)即采用特殊单元RBE2来模拟螺栓连接。在螺栓连接处,设置其中一节点为从节点(Dependent) ,另外一个节点为主节点(Independent) 。主从节点之间位移约束关系使得从节点跟随主节点位移变化。比例因子选为1, 使从节点和主节点位移变化协调一致,从而模拟实际工作状态下,螺栓对法兰的连接紧固作用。 梁元法模拟即采用两节点梁单元Beam其能承受拉伸、剪切、扭转。通过参数设置,使梁元与螺栓几何属性一致。 本文分别用算例来说明这两种方法的可行性。 2.1 几何模型 如图 1 所示组合装配体,底部约束。两圆筒连接法兰通过8 颗螺栓固定。端面受联合载荷作用。

钢结构的螺栓连接复习题附答案

钢结构练习四 螺栓连接 一、选择题(××不做要求) 1.单个螺栓的承压承载力中,[N]= d∑t·f y,其中∑t为( D )。 A)a+c+e B)b+d C)max{a+c+e,b+d} D)min{a+c+e,b+d} 2.每个受剪拉作用的摩擦型高强度螺栓所受的拉力应低于其预拉力的( C )。 A)1.0倍 B)0.5倍 C)0.8倍 D)0.7倍 3.摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接的主要区别是( D )。 A)摩擦面处理不同 B)材料不同 C)预拉力不同 D)设计计算不同 4.承压型高强度螺栓可用于( D )。 A)直接承受动力荷载 B)承受反复荷载作用的结构的连接 C)冷弯薄壁型钢结构的连接 D)承受静力荷载或间接承受动力荷载结构的连接 5.一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是( D )。 A)螺杆的抗剪承载力 B)被连接构件(板)的承压承载力 C)前两者中的较大值 D)A、B中的较小值 6.摩擦型高强度螺栓在杆轴方向受拉的连接计算时,( C )。 A)与摩擦面处理方法有关 B)与摩擦面的数量有关 C)与螺栓直径有关 D)与螺栓性能等级无关 7.图示为粗制螺栓连接,螺栓和钢板均为Q235钢,则该连接中螺栓的受剪面有( C )个。 A)1 B)2 C)3 D)不能确定 8.图示为粗制螺栓连接,螺栓和钢板均为Q235钢,连接板厚度如图示,则该连接中承压板厚度为( B )mm。 A)10 B)20 C)30 D)40

9.普通螺栓和承压型高强螺栓受剪连接的五种可能破坏形式是:I .螺栓剪断;Ⅱ.孔壁承压破坏;Ⅲ.板件端部剪坏;Ⅳ.板件拉断;Ⅴ.螺栓弯曲变形。其中( B )种形式是通过计算来保证的。 A )I 、Ⅱ、Ⅲ B )I 、Ⅱ、Ⅳ C )I 、Ⅱ、Ⅴ D )Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 10.摩擦型高强度螺栓受拉时,螺栓的抗剪承载力( B )。 A )提高 B )降低 C )按普通螺栓计算 D )按承压型高强度螺栓计算 11.高强度螺栓的抗拉承载力( B )。 A )与作用拉力大小有关 B )与预拉力大小有关 C )与连接件表面处理情况有关 D )与A ,B 和C 都无关 12.一宽度为b ,厚度为t 的钢板上有一直径为d 0的孔,则钢板的净截面面积为( C )。 A )t d t b A n ?-?=2 0 B )t d t b A n ?-?=420π C )t d t b A n ?-?=0 D )t d t b A n ?-?=20π 13.剪力螺栓在破坏时,若栓杆细而连接板较厚时易发生( A )破坏;若栓杆粗而连接板较薄时,易发生( B )破坏。 A )栓杆受弯破坏 B )构件挤压破坏 C )构件受拉破坏 D )构件冲剪破坏 14.摩擦型高强度螺栓的计算公式)25.1(9.0t f b v N P n N -?=μ中符号的意义,下述何项为正确?( D )。 A )对同一种直径的螺栓,P 值应根据连接要求计算确定 B )0.9是考虑连接可能存在偏心,承载力的降低系数 C )1.25是拉力的分项系数 D )1.25是用来提高拉力N t ,以考虑摩擦系数在预压力减小时变小使承载力降低的不利因素。 ???15.在直接受动力荷载作用的情况下,下列情况中采用( A )连接方式最为适合。 A )角焊缝 B )普通螺栓 C )对接焊缝 D )高强螺栓 16.在正常情况下,根据普通螺栓群连接设计的假定,在M ≠0时,构件B ( D )。 A )必绕形心d 转动 B )绕哪根轴转动与N 无关,仅取决于M 的大小 C )绕哪根轴转动与M 无关,仅取决于N 的大小 D )当N=0时,必绕c 转动

钢结构基础知识

钢结构基础知识 钢结构识图基础 (1) 一、施工图基本知识 (3) 1. 制图标准有关规定 (3) 2. 构件名称的代号 (4) 3. 材料代号 (5) 4. 螺栓与球节点 (7) 5. 焊缝及其表示方法 (12) 6. 钢结构的防火和防腐 (14) 二、钢结构节点详图 (17) 1. 节点详图识读 (17) 2. 柱拼接连接详图 (17) 3. 梁拼接连接详图 (19)

4. 绘图练习 (20)

一、施工图基本知识 在建筑钢结构工程设计中,通常将结构施工图的设计分为设计图设计和施工详图设计两个阶段。设计图设计是由设计单位编制完成,施工详图设计是以设计图为依据,由钢结构加工厂深化编制完成,并将其作为钢结构加工与安装的依据。 设计图与施工详图的主要区别是:设计图是根据工艺、建筑和初步设计等要求,经设计和计算编制而成的较高阶段的施工设计图。它的目的和深度以及所包含的内容是作为施工详图编制的依据,它由设计单位编制完成,图纸表达简明,图纸量少。内容一般包括:设计总说明、结构布置图、构件图、节点图和钢材订货表等。施工详图是根据设计图编制的工厂施工和安装详图,也包含少量的连接和构造计算,它是对设计图的进一步深化设计,目的是为制造厂或施工单位提供制造、加工和安装的施工详图,它一般由制造厂或施工单位编制完成,它图纸表示详细,数量多。内容包括:构件安装布置图、构件详图等。本书只介绍钢结构设计图的识读。 1.制图标准有关规定 (1)线型 在结构施工图中图线的宽度b通常为2.0mm、1.4mm、0.7mm、0.5mm、0.35mm,当选定基本线宽度为b时,则粗实线为b、中实线为0.5b、细实线为0.25b。在同一张图纸中,相同比例的各种

钢结构的螺栓基础知识

螺栓基础知识 紧固件 业界称之“工业之米”,其对于工业,相当于粮食对于人类。紧固件分为标准件和异型件两大类。一个国家的紧固件发展水平可以直接反映该国工业化程度。其中,德国标准为国际公认的高标准,国际标准(ISO 标准)中%采用的是照搬德标,而我国紧固件标准的建立基础是国际标准。 标准件 指由相关政府部门规定其属性并通过发布的使用的。如国标,德标,美标,日标等。 异型件 指根据工程需要按图纸加工的一些链接件。如地脚螺栓,拉条等。 紧固件主要构成: 专业术语 1.规 格:即形状大小。通常包括直径和长度。螺栓、螺钉、螺柱(常见紧固件)表述方式如下(例): M20*70 “M”表示“米”制螺纹(即国家标准螺纹); 数字“20”代表螺栓直径; 数字“70”代表螺栓长度。 均以毫米(mm )计算,且螺栓、螺钉长度不含头部尺寸,螺柱则通常表示全长或有效长度(GB/T898/899通常表示的长度不含栽入部分,详见五金手册)。 M30*2*280 称为细扣螺栓,中间2表示螺纹经 螺母常见表述方式如下:(例) M20 同螺栓,“M ”表示米制螺纹(即国家标准螺纹),数字“20”则表示内螺纹中径,与相同直径的螺栓配套使用。 垫圈的表述方式: 2.执行标准:其具体规定了标准件的形状、光滑度,硬度指标力学性能等标准,有的标准对 材质,工艺也有明确的规定,其函盖了某种标准件的绝大部分信息。(有国标、非标 美标 日标 德标 欧标 ISO 国际标准)

3.材质:就是原材料的化学成分,分为普碳钢、中碳钢、合金钢等。 4.级别:特指螺栓的强度。 5.力学性能:又说机械性能,包括硬度,屈服度,伸长率,断面率等 6.表面处理:指给紧固件表面做特殊处理以达到防腐蚀或美观的效果。发黑,镀锌等。 螺栓 螺栓的种类有: 6.六角螺栓:栓头为六角形;包括钢结构用大六角螺栓和普通外六角。 普通外六角螺栓,执行标准有GB/T5780/1/2/3(国标5780/2为半牙螺栓,5781/3为全牙螺栓) 5780/1为一下,通常称为普通螺栓,国标螺栓或普栓等; 5782/3泛指级以上(级级)的高强螺栓,栓头略厚。 钢结构用大六角螺栓,常用直径型号为(M12目前国内没有生产)M16 M20 M22 M24 M27 M30 为级。“S”代表钢结构专用栓。 注:同级别的六角螺栓和大六角螺栓的区别在于,栓头厚度及最短弦长标准不同,大六角栓头部要厚较大,即栓头相对较大。同为M20的六角螺栓最短弦长比较如下 六角弦长30大六角弦长为34 2.地脚螺栓:如图1-1 图1-1 国家地脚螺栓(9字形),执行标准GB/T799-1988,如下图:

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