鋼結構是通過不同的連接方法,將板材或型鋼連接成整體結構以保證其共同工作。鋼結構的連接必須安全、傳力明確、構造簡單、制造方便和節(jié)約鋼材的原則。連接接頭應有足夠的強度,要有適宜于施行連接手段的足夠空間。螺栓連接是現(xiàn)代鋼結構主要的連接方法之一。其優(yōu)點是:構造簡單,較為簡單的實現(xiàn)標準化生產,制作拆裝方便,可實現(xiàn)異地搬遷。
建筑工程、機械工程的鋼結構中有些螺栓連接受力復雜,存在多個外力同時作用。目前,在進行鋼結構螺栓群連接強度分析時,往往只限于作用簡單外力的強度分析,對于結構上作用更多的外力強度分析缺乏深入研究。為了確保螺栓群在多個力作用下安全工作,須對其強度進行更全面分析。
按彈性設計法,在彎矩作用下,離中軸較遠的螺栓受的拉力較大,而壓應力則由彎矩指向一側的部分端板承受,其受力特點為:受拉螺栓截面為幾個螺栓點,而端板受壓則是寬度較大的實體矩形截面。當計算螺栓形心位置來作為中軸時,所得到的端板受壓高度。總是很小,中和軸通常在彎矩指向一側最外排螺栓附近的某個位置。因此,實際分析時可以近似的取中軸位于最下排螺栓的0’處,即認為連接變形為繞0’處水平軸轉動,螺栓拉力與0’點算起的縱坐標y成正比,偏安全地忽略力臂很小的端板受壓區(qū)部分的力矩而只考慮受拉螺栓部分。
實踐證明,利用強度理論對螺栓群在復雜受力下進行強度計算結果正確,對截面設計和強度校核更為方便。設計中,通常是先按構造要求排好螺栓,再驗算受力最大的螺栓。由于計算是由受力最大的螺栓的承載力控制,而此時其他螺栓受力較小,不能充分發(fā)揮作用,因此這是一種偏安全的彈性設計法。
專業(yè)從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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