mm，取l=120 mm（按GB5782—86 l系列10进位） 故螺栓标记：GB5782—86 M36×120

11—3 一钢结构托架由两块边板和一块承重板焊成的，两块边板各用四个螺栓与立柱相连接，其结构尺寸如图所示。托架所受的最大载荷为20 kN，载荷有较大的 变动。试问：

（1）此螺栓连接采用普通螺栓连接还是铰制孔用螺栓连接为宜？

（2）如采用铰制孔用螺栓连接，螺栓的直径应为多大？ 解题要点：

（1） 采用铰制孔用螺栓连接较为合宜。因为如用普通 螺栓连接，为了防止边板下滑，就需在拧紧螺母时施加相当大的预紧力，以保证接合面间有足够大的摩擦力。这样就要 增大连接的结构尺寸。

（2）确定螺栓直径 （a）螺栓组受力分析：

由题解11—3图可见，载荷作用在总体结构的对称平面内，因此每一边（块）钢板所受载荷：

P=20/2 kN=10000

将载荷P向螺栓组连接的接合面形心简化，则得 横向载荷（向下滑移）： P=10000 N

旋转力矩（绕中心O）T=10000×300 N·mm=3000000 N?mm （b）计算受力最大螺栓的横向载荷Fs：

在横向载荷P作用下各螺栓受的横向载荷Fsp大小相等，方向同P，即

Fsp1 = Fsp2 = Fsp3 = Fsp4 = P/4 = 10000/4 N = 2500 N

在旋转力矩T作用下,各螺栓受的横向载荷FST大小亦相等。这是因为各螺栓中心至形心O点距离相等，方向各垂直于螺栓中心与形心O点的连心线。

由图可见，螺栓中心至形心O点距离为

r = 752?752mm=106.1 mm

故 FST1=FST2=FST3 =FST4 =T/（4r）

=3000000/（4×106.1）N= 7071 N

各螺栓上所受横向载荷FSP和FST的方向如图所示。由图中可以看出螺栓1和螺栓2所受的两个力间夹角α最小（α=45°），故螺栓1和螺栓2所受合力最大，根据力的合成原理，所受总的横向载荷FSmax为

22? FSma= = =FFFFS1SP1ST1?2FSP1FST1cos? xS2 =25002?70712?2?2500?7071?cos45? N=9014 N （c）确定铰制孔用螺栓直径：

选螺栓材料的强度级别4.6级，查教材表11—4得查表?s=240MPa，

11—6得S=2.5 ， [τ]=?s/S=240/2.5 MPa