抗剪螺栓连接计算|钢结构连接设计手册

如图2-59所示的连接中，C级螺栓抗剪性能差，故对重要的连接一般应在端板下设置支托以承受剪力，由螺栓承受拉力。对于次要连接，如果端板下不设置支托，则螺栓同时承受拉力和剪力的共同作用。A级和B级螺栓，抗剪性能好，滑移变形小，也可以同时承受剪力和拉力，连接的破坏形式可能是螺栓受剪兼受拉破坏，也可能是孔壁被挤压破坏。

图2-59 螺栓群受拉力和剪力的共同作用

根据试验，螺栓在受剪拉同时作用时，应满足圆曲线相关公式，以保证螺栓不发生剪拉破坏，即

同时应满足

N_v≤N^b_c （2-34）

以保证板件孔壁不被挤坏。

式中 N_v、N_t——一个螺栓承受的剪力和拉力；

N_v^b、N^b_t、N^b_c——单个螺栓的抗剪、抗拉和承压承载力设计值。

【例2-3】 已知：如图2-60所示为柱翼缘与短横梁的连接，为Q235B钢材的手工焊，焊条E43型，剪力V=260kN，e=120mm，螺栓为C级，梁端竖版下有支托。按照承托承受全部剪力V和不承受V两种情况设计此连接。

图2-60 短横梁与柱翼缘的连接

解：1）承托承受全部剪力V=260kN，螺栓群只承受由偏心力引起的弯矩M=V·e=260×0.12=31.2kN·m。按弹性设计法，可假定螺栓群旋转中心在弯矩指向的最下排螺栓的轴线上。设螺栓为M20（A_e=244.8mm²），则受拉螺栓数n_f=8，连接中为双列螺栓，用m表示。一个螺栓的抗拉承载力设计值为(www.zuozong.com)

N_t^b=A_ef^b_t=244.8×170×10^-3=41.62kN

螺栓的最大拉力为

N_t1＜N^b_t=41.62kN，满足要求。

设支托与柱翼缘连接角焊缝为两面侧焊，并取焊脚尺寸h_f=10mm，焊缝应力为

τ_f＜f_f^w=160N/mm²，满足要求。

注：常数1.35是考虑剪力V对支托与柱翼缘连接角焊缝的偏心影响。

2）不考虑支托承受剪力V，螺栓群同时承受剪力V=260kN和弯矩M=31.2kN·m作用。则一个螺栓承载力设计值为

一个螺栓的最大拉力N_t=20.8kN

一个螺栓的剪力

剪力和拉力联合作用下，满足要求。