[學(xué)習(xí)]鋼結(jié)構(gòu)ppt課件第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接_第1頁
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文檔簡介

1、第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接,本章重點(diǎn)1、鋼結(jié)構(gòu)的各種連接方法的特點(diǎn);2、角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算;3、焊接殘余應(yīng)力與變形的產(chǎn)生機(jī)理與影響;4、普通螺栓受剪連接的破壞形式與機(jī)理;5、高強(qiáng)螺栓連接的構(gòu)造與計(jì)算。,目 錄,第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的連接方法第二節(jié) 焊接連接的特性第三節(jié) 對(duì)接焊縫連接的構(gòu)造和計(jì)算第四節(jié) 角焊縫連接的構(gòu)造和計(jì)算第五節(jié) 焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形第六節(jié) 普通螺栓連接的構(gòu)造和計(jì)算第七節(jié) 高強(qiáng)度螺栓連接的性能和計(jì)算

2、,第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的連接方法,一、連接設(shè)計(jì)原則二、結(jié)構(gòu)的連接方法,一、連接設(shè)計(jì)原則,鋼結(jié)構(gòu)是由鋼板、型鋼通過必要的連接組成構(gòu)件,各構(gòu)件再通過一定的安裝連接而形成整體結(jié)構(gòu)。連接部位應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度及延性。被連接構(gòu)件間應(yīng)保持正確的相互位置,以滿足傳力和使用要求。連接的加工和安裝比較復(fù)雜、費(fèi)工,因此選定合適的連接方案和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)。連接設(shè)計(jì)不合理會(huì)影響結(jié)構(gòu)的造價(jià)、安全和壽命。 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)連接節(jié)點(diǎn)的位置及其所要求的

3、強(qiáng)度和剛度,合理地確定連接方式及節(jié)點(diǎn)的細(xì)部構(gòu)造和計(jì)算方法,并應(yīng)注意以下幾點(diǎn):,(1)連接的設(shè)計(jì)應(yīng)與結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析時(shí)的假定相一致;(2)結(jié)構(gòu)的荷載,內(nèi)力組合應(yīng)能提供連接的最不利受力工況;(3)連接的構(gòu)造應(yīng)傳力直接,各零件受力明確,并盡可能避免嚴(yán)重的應(yīng)力集中;(4)連接的計(jì)算模型應(yīng)能考慮剛度不同的零件間的變形協(xié)調(diào);(5)構(gòu)件相互連接的節(jié)點(diǎn)應(yīng)盡可能避免偏心,不能完全避免時(shí)應(yīng)考慮偏心的影響;(6)避免在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生過大的殘余應(yīng)力,尤其

4、是約束造成的殘余應(yīng)力,避免焊縫過度密集;(7)厚鋼板沿厚度方向受力容易出現(xiàn)層間撕裂,節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以充分注意;(8)連接的構(gòu)造應(yīng)便于制作、安裝,綜合造價(jià)低。,二、結(jié)構(gòu)的連接方法,焊縫連接鉚釘連接 螺栓連接,焊縫連接,20世紀(jì)初開始在工程結(jié)構(gòu)上較廣泛應(yīng)用。焊接是現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)最主要的連接方法之一。優(yōu)點(diǎn):不削弱構(gòu)件截面,構(gòu)造簡單,節(jié)約鋼材,加工方便,可采用自動(dòng)化操作,生產(chǎn)效率高。剛度較大、密封性能好。缺點(diǎn):焊縫附近存在熱影響區(qū),由

5、高溫快速降到常溫,使鋼材脆性加大;存在焊接殘余應(yīng)力及殘余變形;焊接結(jié)構(gòu)低溫冷脆問題也比較突出。,鉚釘連接,優(yōu)點(diǎn):傳力可靠,韌性和塑性好,質(zhì)量易于檢查,抗動(dòng)力荷載好 。缺點(diǎn):構(gòu)造復(fù)雜、費(fèi)工、費(fèi)鋼。,螺栓連接,(1)普通螺栓連接 1)C級(jí)螺栓連接: 2)A、B級(jí)螺栓連接:(2)高強(qiáng)螺栓連接 20世紀(jì)中鋼結(jié)構(gòu)開始采用。 是現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)最主要的連接方法之一。(3)射釘

6、、自攻螺栓連接,(1).普通螺栓連接,優(yōu)點(diǎn):裝卸便利,設(shè)備簡單 。缺點(diǎn):螺栓精度低時(shí)不宜受剪,螺栓精度高時(shí)加工和安裝難度較大 。,(2). 高強(qiáng)螺栓連接,優(yōu)點(diǎn):加工方便,對(duì)結(jié)構(gòu)削弱少,可拆換,能承受動(dòng)力荷載,耐疲勞,塑性、韌性好 。缺點(diǎn):摩擦面處理,安裝工藝略為復(fù)雜,造價(jià)略高,(3)射釘、自攻螺栓連接,優(yōu)點(diǎn):靈活,安裝方便,構(gòu)件無須予先處理,適用于輕鋼、薄板結(jié)構(gòu) 。缺點(diǎn):不能受較大集中力 。,第二節(jié) 焊接連接的特性,一、鋼結(jié)

7、構(gòu)中常用的焊接方法二、焊縫類型三、焊縫缺陷、質(zhì)量檢驗(yàn)和焊縫級(jí)別四、焊縫符號(hào)及標(biāo)注方法,一、鋼結(jié)構(gòu)中常用的焊接方法,1、電 弧 焊 1)手工焊 2)自動(dòng)焊 3)半自動(dòng)焊 2、電 阻 焊 3、氣 焊 4、電 渣 焊注:各種焊接方法的比較。,各種焊接方法的比較,焊接連接與鉚釘、螺栓連接比較,有以下優(yōu)缺點(diǎn):,優(yōu)點(diǎn): 1)不需打孔,省工省時(shí); 2)任何形狀的構(gòu)件可直接連接,連接構(gòu)造方便; 3)氣密性、水密性好,結(jié)

8、構(gòu)剛度較大,整體性較好。 缺點(diǎn): 1)焊接附近有熱影響區(qū),材質(zhì)變脆; 2)焊接的殘余應(yīng)力使結(jié)構(gòu)易發(fā)生脆性破壞,殘余變形使結(jié)構(gòu)形狀、尺寸發(fā)生變化。3)焊接裂縫一經(jīng)發(fā)生,便容易擴(kuò)展。,三、焊縫缺陷、質(zhì)量檢驗(yàn)和焊縫級(jí)別,1、焊縫缺陷2、焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)和焊縫級(jí)別3、焊縫連接的型式及焊縫形式4、焊縫符號(hào)及標(biāo)注方法,1、焊縫缺陷,①焊縫尺寸偏差; ②咬邊; ③弧坑,起弧或落弧處焊縫所形成的凹坑;④未熔合;⑤母材被燒穿; ⑥氣孔

9、;⑦非金屬夾渣;⑧裂紋。缺陷會(huì)引起應(yīng)力集中削弱焊縫有效截面,降低承載能力。若發(fā)現(xiàn)焊縫有裂紋,應(yīng)徹底鏟除后補(bǔ)焊。,2、焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)和焊縫級(jí)別,焊接時(shí)為保證質(zhì)量,需要注意之處: (1)對(duì)不熟悉的鋼種焊接時(shí),需做工藝性能和力學(xué)性能的試驗(yàn); (2)焊工要進(jìn)行考核,持證上崗; (3)焊條、焊絲、焊劑按規(guī)定烘焙; (4)多層焊接需連續(xù)施焊,每層焊道之間要清理; (5)焊縫出現(xiàn)裂縫,應(yīng)申報(bào)、查明原因,方能處理。焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)方法分:外

10、觀檢查、超聲波探傷檢驗(yàn)、X射線檢驗(yàn)。  焊縫質(zhì)量分三級(jí): 一級(jí)焊縫需經(jīng)外觀檢查、超聲波探傷、x射線檢驗(yàn)都合格;二級(jí)焊縫需外觀檢查、超聲波探傷合格;三級(jí)焊縫需外觀檢查合格。,3、焊縫連接的型式及焊縫形式,連接的型式: 按兩焊件的相對(duì)位置分為: (1)平接、 (2)搭接、 (3)頂接,焊縫形式:(1)按構(gòu)造可分為:對(duì)接焊縫和角焊縫(2)對(duì)接焊縫按受力與焊縫方向分: 

11、0;   a)直縫:作用力方向與焊縫方向正交     b)斜縫:作用力方向與焊縫方向斜交  (3)角焊縫按受力與焊縫方向分:     a)端縫:作用力方向與焊縫長度方向垂直     b)側(cè)縫:作用力方向與焊縫長度方向平行 (4)按焊縫連續(xù)性:     a)連續(xù)焊縫:受力較好

12、    b)斷續(xù)焊縫:易發(fā)生應(yīng)力集中  (5)按施工位置:     俯焊、立焊、橫焊、仰焊,其中以俯焊施工位置最好,所以焊縫質(zhì)量也最好,仰焊最差。,4、焊縫符號(hào)及標(biāo)注方法(P195~197),按《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50105-2001)和《焊縫符號(hào)表示法》(GB324-88)執(zhí)行。,第三節(jié) 對(duì)接焊縫連接的構(gòu)造和計(jì)算,對(duì)接焊縫傳力直接、平順、沒有顯著的應(yīng)力

13、集中現(xiàn)象,受力性能良好。但質(zhì)量要求高,焊件間施焊間隙要求嚴(yán),一般多用于工廠制造的連接中,主要用于板件、型鋼的拼接或構(gòu)件的連接。一、對(duì)接焊縫的構(gòu)造二、對(duì)接焊縫的計(jì)算,一、對(duì)接焊縫的構(gòu)造,1. 對(duì)接焊縫的形式2. 對(duì)接焊縫的優(yōu)缺點(diǎn) 3. 對(duì)接焊縫的構(gòu)造處理 4. 對(duì)接焊縫的強(qiáng)度,1. 對(duì)接焊縫的形式,a) 直邊縫:適合板厚t ? 10mm b) 單邊V形:適合板厚t =10~20mm c) 雙邊V形:適合板厚t =10~20m

14、m d) U形:適合板厚t > 20mm e) K形:適合板厚t > 20mm f) X形:適合板厚t > 20mm,2. 對(duì)接焊縫的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):用料經(jīng)濟(jì)、傳力均勻、無明顯的應(yīng)力集中,利于承受動(dòng)力荷載。 缺點(diǎn):需剖口,焊件長度要精確。 3. 對(duì)接焊縫的構(gòu)造處理 (1)起落弧處易有焊接缺陷,所以用引弧板。但采用引弧板施工復(fù)雜,除承受動(dòng)力荷載外,一般不用,計(jì)算時(shí)將焊縫長度兩端各減去5mm。 (2)變

15、厚度板對(duì)接,在板的一面或兩面切成坡度不大于1:4的斜面,避免應(yīng)力集中。 (圖1)(3)變寬度板對(duì)接,在板的一側(cè)或兩側(cè)切成坡度不大于1:4的斜邊,避免應(yīng)力集中。 (圖2),4. 對(duì)接焊縫的強(qiáng)度 有引弧板的對(duì)接焊縫在受壓時(shí)與母材等強(qiáng),但焊縫的抗拉強(qiáng)度與焊縫質(zhì)量等級(jí)有關(guān)。,圖 1,圖 2,二、對(duì)接焊縫的計(jì)算,對(duì)接焊縫的應(yīng)力分布認(rèn)為與焊件原來的應(yīng)力分布基本相同。計(jì)算時(shí),焊縫中最大應(yīng)力(或折算應(yīng)力)不能超過焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,運(yùn)用材力理論計(jì)

16、算。 對(duì)接焊縫的計(jì)算包括: 1、軸心受力的對(duì)接焊縫 2、斜向受力的對(duì)接焊縫 3、對(duì)接焊縫承受彎矩、剪力和軸心力共同作用時(shí)的計(jì)算4、鋼梁的對(duì)接焊縫 5、牛腿與翼緣的對(duì)接焊縫 6、部分焊透的對(duì)接焊縫,1、軸心受力的對(duì)接焊縫的計(jì)算,N—軸心拉力或壓力;  Lw—焊縫計(jì)算長度,無引弧板時(shí),焊縫長度取實(shí)長減去10mm(2t),有引弧板時(shí),取實(shí)長; t—平接時(shí)為焊件的較小厚度,頂接時(shí)取腹板厚;   

17、;            —對(duì)接焊縫的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。,或,2、斜向受力的對(duì)接焊縫的計(jì)算(如圖),—對(duì)接焊縫抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 主要用于焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值低于構(gòu)件強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的連接中。 優(yōu)點(diǎn):抗動(dòng)力荷載性能較好 缺點(diǎn):較費(fèi)材料 當(dāng) tg? ?1.5即 ? ? 56.3?時(shí),可不驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度。,斜向受力的對(duì)接焊縫受力

18、圖,3、對(duì)接焊縫承受彎矩、剪力和軸心力共同作用時(shí)的計(jì)算,4、鋼梁的對(duì)接焊縫的計(jì)算(如圖),焊縫內(nèi)應(yīng)力分布同母材。 同時(shí)受彎、剪時(shí),分別驗(yàn)算最大正應(yīng)力、最大剪應(yīng)力 Wx—焊縫截面抵抗矩 Sw —焊縫截面上計(jì)算點(diǎn)處以上(以下)截面對(duì)中和軸的面積矩對(duì)于腹板和翼緣的交界點(diǎn),正應(yīng)力、剪應(yīng)力雖不是最大,但都比較大,所以需驗(yàn)算折算應(yīng)力,即: ?1、?1為腹板與翼緣交界點(diǎn)處的正應(yīng)力和剪應(yīng)力;1.1為考慮到最大折算應(yīng)力只在部分截面的部分點(diǎn)出

19、現(xiàn),而將強(qiáng)度設(shè)計(jì)值適當(dāng)提高。,5、牛腿與翼緣的對(duì)接焊縫的計(jì)算,腿和柱的對(duì)接焊縫,剪力全部由腹板承受并均勻分布,彎矩、拉力由全截面承擔(dān),與梁計(jì)算相同,截面形式和截面上各種應(yīng)力分布見圖。 圖中該牛腿截面為非對(duì)稱,在拉力作用下,全截面均勻受拉,在剪力作用下,整個(gè)腹板截面按均勻抗剪考慮,在彎矩作用下,中和軸以上受拉,中和軸以下受壓。因此圖中1、2、3、4點(diǎn)均需強(qiáng)度驗(yàn)算。點(diǎn)1為下翼緣最外緣的點(diǎn),點(diǎn)2為下翼緣與腹板的交界點(diǎn),點(diǎn)3為上翼緣與腹板的交

20、界點(diǎn),點(diǎn)4為上翼緣最外緣的點(diǎn)。各點(diǎn)計(jì)算為:,各點(diǎn)計(jì)算,點(diǎn)1:點(diǎn)2: 點(diǎn)3:點(diǎn)4: 式中: AW ′—有效抗剪面積, AW ′=h0tw AW—整個(gè)焊縫截面的截面積; yi—各計(jì)算點(diǎn)到中和軸的距離。,部分焊透的對(duì)接焊縫的計(jì)算,在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,有時(shí)遇到板件較厚,而板件間連接受力較小時(shí),可以采用部分焊透的對(duì)接焊縫(圖7-21),例如當(dāng)用四

21、塊較厚的鋼板焊成的箱形截面軸心受壓柱時(shí),由于焊縫主要起聯(lián)系作用,就可以用部分焊透的坡口焊縫(圖7-21-f)。在此情況下,用焊透的坡口焊縫并非必要,而采用角焊縫則外形不能平整,都不如采用部分焊透的坡口焊縫為好。當(dāng)垂直于焊縫長度方向受力時(shí),因部分焊透處的應(yīng)力集中帶來不利的影響,對(duì)于直接承受動(dòng)力荷載的連接不宜采用;但當(dāng)平行于焊縫長度方向受力時(shí),其影響較小可以采用。部分焊透的對(duì)接焊縫,由于它們未焊透,只起類似于角焊縫的作用,因此設(shè)計(jì)中應(yīng)按

22、角焊縫的計(jì)算公式進(jìn)行,取βf=1.0,僅在垂直于焊縫長度的壓力作用下,可取 βf =1.22。其有效厚度則取為:見(P200),部分焊透的對(duì)接焊縫,例題7—1(P201~202),,第四節(jié) 角焊縫連接的構(gòu)造和計(jì)算,角焊縫為沿兩直交或斜交焊件的交線焊接的焊縫,可用于對(duì)接、搭接以及直角或斜角相交的T形和角接接頭中。因?yàn)榻呛缚p施焊時(shí)板邊不需要加工坡口,施焊較方便。一、類型和特點(diǎn)二、構(gòu)造要求 三、角焊縫的計(jì)算,一、類型和特點(diǎn),1、角焊縫按

23、受力與焊縫方向分為:(1)側(cè)面角焊縫(側(cè)縫):焊縫長度方向與受力方向平行,其特點(diǎn)為應(yīng)力分布簡單些,但分布并不均勻,剪應(yīng)力兩端大,中間小。側(cè)縫強(qiáng)度低,但塑性較好。應(yīng)力分布如圖所示(2)正面角焊縫(端縫):焊縫垂直于受力方向,其特點(diǎn)為受力后應(yīng)力狀態(tài)較復(fù)雜,應(yīng)力集中嚴(yán)重,焊縫根部形成高峰應(yīng)力,易于開裂。端縫破壞強(qiáng)度要高一些,但塑性差。應(yīng)力分布如圖所示,側(cè)面角焊縫應(yīng)力分布圖,正面角焊縫應(yīng)力分布圖,2、角焊縫按截面形式可分為:(1)直角角焊

24、縫 (如圖)(a)普通焊縫 (b)平坡焊縫 (c)深熔焊縫 l    一般采用(a)。但(a)應(yīng)力集中較嚴(yán)重,在承受動(dòng)力荷載時(shí)采用(b)、(c)。 (2)斜角角焊縫 (如圖) (d)斜銳角焊縫 (e)斜鈍角焊縫 (f)斜凹面角焊縫 主要用于鋼管連接中 角焊縫主要采用直角角焊縫。,直角角焊縫,(a)普通焊縫 (b)平坡焊縫 (c)深熔焊縫,斜角角焊縫,(d)斜銳角

25、焊縫 (e)斜鈍角焊縫 (f)斜凹面角焊縫,二、構(gòu)造要求,首先角焊縫的主要尺寸焊腳尺寸hf和焊縫長度lw 應(yīng)滿足下列構(gòu)造要求:1、焊腳尺寸hfhf過小,熱量小,快速被周圍金屬吸收,冷卻過快而產(chǎn)生淬硬組織,使金屬變脆,容易形成裂紋。hf過大,易使焊件過燒,改變金相組織,且易燒穿較薄焊件2、焊縫長度lw lw過小,會(huì)由于落弧的弧坑相距太近造成應(yīng)力集中過大。lw過大,由于外力在側(cè)焊縫內(nèi)引起的剪應(yīng)力,沿側(cè)縫長度方向的分

26、布不均勻,兩端大,中間小。所以hf和lw不能過大或過小,具體限值見下表(或參考教材P203~205),其它構(gòu)造要求:,(1)  承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)中,垂直于受力方向的焊縫不宜采用不焊透的對(duì)接焊縫。 (2) 在直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)中,角焊縫表面應(yīng)做成直線形或凹形,焊腳尺寸的比例:對(duì)正面角焊縫宜為1:1.5,長邊順內(nèi)力方向;對(duì)側(cè)面角焊縫可為1:1。 (3) 在次要構(gòu)件或次要焊接連接中,可采用斷續(xù)角焊縫。斷續(xù)角焊縫之間的凈距

27、,不應(yīng)大于15t(對(duì)受壓構(gòu)件)或30t(對(duì)受拉構(gòu)件),t為較薄焊件的厚度。,三、角焊縫的計(jì)算,1.強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 試驗(yàn)得沿焊縫長度方向受剪時(shí)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為 ,荷載產(chǎn)生的應(yīng)力垂直于焊縫長度方向時(shí),強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為1.22 。 2.計(jì)算的基本公式 3.角焊縫的計(jì)算包括如下幾個(gè)類型:(1)受軸心力焊件的拼接板連接計(jì)算 (2)承受軸向力N角鋼的連接計(jì)算(3)彎矩、剪力、軸力共同作用下的頂接連接角焊縫計(jì)算 (4)扭矩作用下的角

28、焊縫連接計(jì)算 (5)扭矩、剪力、軸力共同作用下的搭接連接角焊縫計(jì)算,2、計(jì)算的基本公式(P206~208),如圖(a)所示角焊縫的連接,在三向軸力作用下,角焊縫所受 之力如圖(b)所示,在有效截面BDEF上的應(yīng)力可用σ⊥、τ⊥、τ∥表示,其中σ⊥、τ⊥為垂直焊縫長度方向的正應(yīng)力和剪應(yīng)力, τ∥為平行于焊縫長度方向的剪應(yīng)力。實(shí)驗(yàn)證明,角焊縫在復(fù)雜應(yīng)力作用下的強(qiáng)度條件可和母材一樣用下式表示:式中: 是角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,

29、把它看作剪切強(qiáng)度,因而乘以 。,為了便于計(jì)算角焊縫,對(duì)于如圖(b)所示的有效截面BDEF上的正應(yīng)力σ⊥叫和剪應(yīng)力τ⊥改用兩個(gè)垂直于焊腳CB和BA并在有效截面上分布的應(yīng)力σfy和σfx表示,同時(shí)剪應(yīng)力τ∥的符號(hào)改用τfz表示。計(jì)算時(shí)不考慮諸力的偏心作用,而且認(rèn)為有效截面上的諸應(yīng)力都是均勻分布的。有效截面積為Ae。根據(jù)平衡條件簡化可得:,角焊縫應(yīng)力分析圖,,(1)當(dāng)σfx=σfy=0時(shí) ,即只有沿焊縫長度方向軸向力作用時(shí)(軸向力作用

30、的側(cè)面角焊縫): (2)當(dāng)σfy(或σfx)=τfz = 0時(shí) ,即只有垂直于焊縫長度方向軸向力作用時(shí)(軸向力作用的正面角焊縫)強(qiáng)度提高22%: 或,(3)當(dāng)σfy(或σfx)=0時(shí) ,即角焊縫既只承受平行于焊縫長度方

31、向的應(yīng)力τf和垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力σf時(shí):(4) 公式適用條件 適于非直接動(dòng)力荷載作用,直接動(dòng)力荷載作用時(shí),考慮正面角焊縫塑性性能較差,取它和側(cè)面角焊縫的強(qiáng)度相同,把公式中的1.22變?yōu)?即可。按容許應(yīng)力法計(jì)算焊接連接時(shí),強(qiáng)度均取角焊縫的容許剪應(yīng)力,應(yīng)力根據(jù)荷載標(biāo)準(zhǔn)值求得。,(5)有效厚度:α——兩焊腳邊的夾角, hf——焊腳尺寸。,注:圓鋼與平板、圓鋼與圓鋼之間的焊 縫如圖所示,其有效厚度可按下式計(jì)算:

32、圓鋼與平板: he =0.7hf圓鋼與圓鋼: he =0.1(d1+2d2)-a 式中d1,d2—大、小圓鋼直徑(mm); a—焊縫表面至兩個(gè)圓鋼公切線距離。,(a)如圖(a)所示矩形拼接板側(cè)面角焊縫連接 ?f ——沿焊縫長度方向的剪應(yīng)力。 he  ——角焊縫有效厚度; lw ——角焊縫計(jì)算長度,每條角焊縫取實(shí)際長度減10mm(每端減5mm或2t); ∑

33、lw ——連接一側(cè)角焊縫計(jì)算長度之和;fwf ——角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;,(1)受軸心力焊件的的拼接板連接計(jì)算,(b)如圖(b)所示矩形拼接板正面角焊縫連接 σf ——垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力; he  ——角焊縫有效厚度; lw ——角焊縫計(jì)算長度,每條角焊縫取實(shí)際長度減10mm(每端減5mm或2t); ∑ lw ——連接一側(cè)角焊縫計(jì)算長度之和;ffw ——角焊縫強(qiáng)

34、度設(shè)計(jì)值; ?f ——系數(shù),對(duì)承受靜力荷載和間接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu),?f =1.22,直接承受動(dòng)力荷載?f =1.0。,(c)如圖(c)所示矩形拼接板,三面圍焊??上劝词?計(jì)算正面角焊縫所承擔(dān)的內(nèi)力N1,再由N—N1按式計(jì)算側(cè)面角焊縫。如三面圍焊受直接動(dòng)載,由于βf =1.0,則按軸力由連接一側(cè)角焊縫有效截面面積平均承擔(dān)按下式計(jì)算:式中 ∑ lw ——連接一側(cè)所有焊縫的計(jì)算長度之和。 (

35、d)為使傳力線平緩過渡,減小矩形拼接板轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中,可改用菱形拼接板圖(d)所示。菱形拼接板正面角焊縫長度較小,為使計(jì)算簡化,可忽略正面角焊縫及斜焊縫的βf增大系數(shù),不論何種荷載均按上式計(jì)算。,軸心力作用下角焊縫連接,(2)承受軸向力N角鋼的連接,(a)角鋼用兩面?zhèn)群缚p與節(jié)點(diǎn)板連接的焊縫計(jì)算(如圖所示) :先計(jì)算出肢背和肢尖焊縫所受軸心力N1 、N2 :K1、 K2——焊縫內(nèi)力分配系數(shù);N1 、N2 ——分別為角鋼肢背和肢

36、尖傳遞的內(nèi)力。 再按側(cè)焊縫計(jì)算公式驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度,角鋼用兩面?zhèn)群缚p與節(jié)點(diǎn)板連接的焊縫圖,(b)角鋼用三面圍焊與節(jié)點(diǎn)板連接的焊縫計(jì)算: (如圖所示)端部正面角焊縫能傳遞的內(nèi)力為:,(c)角鋼用“L”型焊縫與節(jié)點(diǎn)板連接的焊縫計(jì)算(如圖所示): 由 N2 = 0得:,3、彎矩、剪力、軸力共同作用下的頂接連接角焊縫圖,彎矩M作用下,x方向應(yīng)力: 剪力作用下,y方向應(yīng)力: 軸力N作用下x方向應(yīng)力: M、V和N共同作用下,焊

37、縫上或下端點(diǎn)最危險(xiǎn)處應(yīng)滿足: 式中:如果只承受上述M、N、V的某一、兩種荷載時(shí),只取其相應(yīng)的應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算。,彎矩、剪力、軸力共同作用下的角焊縫應(yīng)力圖,4、扭矩T作用(T平面∥焊縫平面)(如圖所示),假定:(1)被連接件是剛性的,焊縫是彈性的;(2)被連接件繞焊縫形心O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),焊縫上任一點(diǎn)應(yīng)力與r的大小成正比,方向與r垂直。 按照材力理論計(jì)算:,扭矩作用時(shí)角焊縫應(yīng)力,5、 扭矩、剪力、軸力共同作用下搭接連接角焊縫計(jì)算圖,扭

38、矩T作用下各點(diǎn)應(yīng)力計(jì)算(以A點(diǎn)為例): Ix+Iy為焊縫計(jì)算截面對(duì)形心的極慣性矩,rx、ry為焊縫角點(diǎn)到焊縫形心的坐標(biāo)距離。 V作用下A點(diǎn) : N作用下A點(diǎn): A點(diǎn)合應(yīng)力: 要求: 注意計(jì)算時(shí)需判斷應(yīng)力最大點(diǎn)!,扭矩、剪力、軸力共同作用下的角焊縫應(yīng)力圖,第五節(jié) 焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形,焊接殘余變形:鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件或節(jié)點(diǎn)在焊接過程中,局部區(qū)域受到很強(qiáng)的高溫作用,在此不均勻的加熱和冷

39、卻過程中產(chǎn)生的變形稱為焊接變形。 焊接殘余應(yīng)力:焊接后冷卻時(shí),焊縫與焊縫附近的鋼材不能自由收縮,由此約束而產(chǎn)生的應(yīng)力稱為焊接應(yīng)力。焊接殘余應(yīng)力的分類和形成的原因焊接殘余應(yīng)力對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響 焊接殘余變形的產(chǎn)生和防止 減少焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形的方法 合理的焊縫設(shè)計(jì),1、焊接殘余應(yīng)力的分類和形成的原因,(1)焊接殘余應(yīng)力的分類 縱向應(yīng)力:沿著焊縫長度方向的應(yīng)力 橫向應(yīng)力:垂直于焊縫長度方向且平行于構(gòu)件表面的應(yīng)力 厚度方

40、向應(yīng)力:垂直于焊縫長度方向且垂直于構(gòu)件表面的應(yīng)力。約束狀態(tài)下產(chǎn)生的焊接應(yīng)力: (2)焊接殘余應(yīng)力成因 縱向應(yīng)力: 橫向應(yīng)力: 厚度方向應(yīng)力: 約束狀態(tài)下產(chǎn)生的焊接應(yīng)力:,(a)縱向焊接殘余應(yīng)力,產(chǎn)生的原因:(1)焊接過程的不均勻加熱和冷卻的過程導(dǎo)致焊接殘余應(yīng)力和變形(2)有塑性變形才有焊接殘余應(yīng)力。(3)溫度高處受拉。,(b)橫向殘余應(yīng)力,產(chǎn)生的原因:①

41、焊縫縱向收縮,兩塊鋼板趨向于彎成弓形,實(shí)際上焊縫將兩塊鋼板連成整體,于是在焊縫中部將產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力,兩端產(chǎn)生橫向壓應(yīng)力.②施焊過程中,先焊的焊縫先冷卻凝固,具有一定的強(qiáng)度,阻止后焊焊縫在橫向的自由膨脹,使其產(chǎn)生橫向的塑性壓縮變形,產(chǎn)生橫向應(yīng)力。,2、焊接殘余應(yīng)力對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響,1、對(duì)常溫下承受靜力荷載結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度沒有影響,但剛度降低; 2、由于焊接應(yīng)力使焊縫處于三向應(yīng)力狀態(tài),阻礙了塑性變形,裂紋易發(fā)生和發(fā)展; 3、降低疲勞強(qiáng)度;

42、4、降低壓桿的穩(wěn)定性; 5、使構(gòu)件提前進(jìn)入彈塑性工作階段。,焊接變形是由于焊接過程中焊區(qū)的收縮變形引起的,表現(xiàn)在構(gòu)件局部的鼓起、歪曲、彎曲或扭曲等。表現(xiàn)主要有:縱向收縮、橫向收縮、彎曲變形、角變形、波浪變形、扭曲變形等。(如圖所示)焊接殘余變形不僅影響結(jié)構(gòu)的尺寸,使裝配困難,影響使用質(zhì)量過大的變形將顯著降低結(jié)構(gòu)的承載能力,甚至使結(jié)構(gòu)不能使用。,3、焊接變形的產(chǎn)生和防止,表現(xiàn)主要有:縱向收縮、橫向收縮、彎曲變形、角變形、波浪變形、扭曲

43、變形等。如圖 所示,4、 減少焊接應(yīng)力和焊接變形的方法,(1)采用適當(dāng)?shù)暮附映绦?,如分段焊、分層焊?(2)盡可能采用對(duì)稱焊縫,使其變形相反而抵消; (3)施焊前使結(jié)構(gòu)有一個(gè)和焊接變形相反的預(yù)變形; (4)對(duì)于小構(gòu)件焊前預(yù)熱、焊后回火,然后慢慢冷卻,以消除焊接應(yīng)力。,5、合理的焊縫設(shè)計(jì),為了減少焊接應(yīng)力與焊接變形,設(shè)計(jì)時(shí)在構(gòu)造上要采用一些措施如:(1)焊接的位置要合理,焊縫的布置應(yīng)盡可能對(duì)稱于構(gòu)件重心,以減小焊接變形。(2)焊

44、縫尺寸要適當(dāng),在容許范圍內(nèi),可以采用較小的焊腳尺寸,并加大焊縫長度,使需要的焊縫總面積不變,以免因焊腳尺寸過大而引起過大的焊接殘余應(yīng)力。焊縫過厚還可能引起施焊時(shí)燒穿、過熱等現(xiàn)象。,(3)焊縫不宜過分集中,(4)應(yīng)盡量避免三向焊縫相交,為此可使次要焊縫中斷,主要焊縫連續(xù)通過(5)要考慮鋼板的分層問題。 此外,為了保證焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,還應(yīng)注意以下問題:1、要考慮施焊時(shí),焊條是否易于到達(dá)。2、焊縫連接構(gòu)造要盡可能避免仰焊。,第六

45、節(jié) 普通螺栓連接的構(gòu)造和計(jì)算,一、普通螺栓的種類和特性二、普通螺栓連接的構(gòu)造要求三、普通螺栓連接的分類和受力性能四、普通螺栓連接的計(jì)算,一、普通螺栓的種類和特性,1.表示:普通螺栓為粗牙大六角頭型,代號(hào)用字母M與公稱直徑(毫米)表示,如M18,M20,M22,M24。 2.按制作精度分類: 分為 A、B、 C級(jí)螺栓。 C級(jí)采用4.6、4.8級(jí)(小數(shù)點(diǎn)前的數(shù)字代表抗拉強(qiáng)度,單位百N/mm2;小數(shù)部分代表屈強(qiáng)比)材料制作,只要求Ⅱ類

46、孔(在單個(gè)零件上一次沖成或不用鉆模鉆成設(shè)計(jì)孔徑的孔),栓徑比孔徑小1.5~3.0mm。A、 B級(jí)螺栓采用8.8級(jí)材料(45號(hào)和35號(hào)鋼)制作,要求Ⅰ類孔(用鉆模鉆成或在裝配好后鉆成或擴(kuò)鉆止設(shè)計(jì)孔徑),栓徑比孔徑小0.3~0.5mm。特性見下表。,二、普通螺栓連接的構(gòu)造要求,1. 排列: 排列應(yīng)簡單、統(tǒng)一而緊湊。主要分為并列和錯(cuò)列排列。錯(cuò)列較緊湊。,2、構(gòu)造要求1)受力要求: a)端距限制——防止孔端鋼板剪斷,≥2d0

47、 ;      b)螺孔中距限制 ; 2)構(gòu)造要求:防止板翹曲后浸入潮氣而腐蝕,限制螺孔中矩最大值; 3)施工要求:為便于擰緊螺栓,留適當(dāng)間距(不同的工具有不同要求)根據(jù)以上要求設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足規(guī)范要求,盡量按最小容許距離取用,且宜取為5mm的倍數(shù),并按等距離布置,以縮小連接的尺寸。(詳見P228~229圖7—62~64及表7—5~7—8),三、普通螺栓連接的分類和受力性能,分類 :按受力

48、方式可分為抗剪螺栓連接和抗拉螺栓連接。(一)抗剪螺栓連接 (二)抗拉螺栓連接,(一)抗剪螺栓連接,1、受力性能:抗剪螺栓連接受力后,當(dāng)外力不大時(shí),由構(gòu)件間的摩擦力來傳遞外力。當(dāng)外力增大超過極限摩擦力后,構(gòu)件間相對(duì)滑移,螺桿開始接觸構(gòu)件的孔壁而受剪,孔壁則受壓。 當(dāng)連接處于彈性階段,螺栓群中的各螺栓受力不等,兩端大,中間??;當(dāng)外力繼續(xù)增大,達(dá)到塑性階段時(shí),各螺栓承擔(dān)的荷載逐漸接近,最后趨于相等直到破壞。,2、破壞形式,(1)栓桿剪

49、斷;(2)孔壁擠壓壞;(3)鋼板拉斷;(4)端部鋼板剪斷;(5)栓桿受彎破壞 ;(6)螺栓雙剪破壞 。,(1)螺栓剪斷,(2)孔壁擠壓破壞,(3)鋼板由于螺孔削弱而凈截面拉斷(連接板件凈截面破壞),(4)鋼板因螺孔端距或螺孔中距太小而剪壞(板件被沖剪破壞),(5)螺桿因太長或螺孔大于螺桿直徑而產(chǎn)生彎、剪破壞(螺栓桿身太細(xì)而受彎),(6)螺栓雙剪破壞 (雙剪破壞),(二)抗拉螺栓連接,一般表現(xiàn)為拉斷。,四、普通螺栓連接的計(jì)算,(

50、一)螺栓的承載力(1)剪力螺栓 (2)拉力螺栓 (3)同時(shí)承受剪力和桿軸方向拉力的螺栓 (二)螺栓群的計(jì)算 (1)剪力螺栓群受力通過形心的計(jì)算 (2)受扭矩和剪力作用的抗剪螺栓群計(jì)算(3)剪力螺栓群在扭矩、剪力和軸力作用下的計(jì)算 (4) 螺栓群在軸心力作用下抗拉計(jì)算(5) 受彎矩作用抗拉螺栓連接計(jì)算(6)螺栓群同時(shí)受剪力和拉力的計(jì)算,(1)剪力螺栓(如圖),每個(gè)普通螺栓的抗剪承載力 :每個(gè)普通螺栓的承壓承載力:

51、 式中:        nv——受剪面數(shù)     d ——螺桿直徑 ——同一方向承壓構(gòu)件較小總厚度 、 ——螺栓抗剪、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 最大承載力:,剪力螺栓,(2)拉力螺栓,抗拉承載力: 式中:       de ——螺

52、紋處有效直徑    ——抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,(3)同時(shí)承受剪力和桿軸方向拉力的螺栓,式中:       Nv 、Nt ——每個(gè)普通螺栓所承受的剪力、拉力             ——每個(gè)普通螺栓抗剪、抗拉和承壓承載力

53、設(shè)計(jì)值,受力特性:沿受力方向,受力分配不均,兩端大中間?。ㄒ妶D),在一定范圍內(nèi),靠塑變可以均布內(nèi)力,過大時(shí),設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)仍按均布,但強(qiáng)度需乘折減系數(shù)β,當(dāng)15d0 ≤ l1 ≤ 60d0時(shí): 當(dāng)l1≥60d0

54、時(shí)β=0.7,當(dāng)l1≤15d0時(shí)β=1.0連接所需螺栓數(shù)量:連接板凈截面強(qiáng)度,1、剪力螺栓群受力通過形心時(shí)的計(jì)算,式中: f ——連接板材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度;      An ——節(jié)點(diǎn)板凈截面積。 當(dāng)螺栓并列布置時(shí):當(dāng)螺栓錯(cuò)列布置時(shí),構(gòu)件有可能沿I-I或II-II截面破壞。II-II截面的凈截面積可近似地取為 :取I-I、II-II凈截面的較小者來驗(yàn)算鋼板凈截面強(qiáng)度

55、。,2、受扭矩和剪力作用的抗剪螺栓群計(jì)算,計(jì)算假定:圖示①被連接鋼板是剛性的,螺栓是彈性的; ②鋼板繞螺栓群中心O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),螺栓的剪切變形與它到中心O的距離成正比,剪切力或鋼板所受的反作用力與r成正比,方向與r垂直。 根據(jù)扭矩平衡條件和計(jì)算假定有在扭矩T作用下螺栓所受的最大剪力為:,其水平和豎直分力為: V由螺栓平均承擔(dān),每個(gè)螺栓承受: 則在T和V共同作用下,受力最大的螺栓1承受的合成剪力N1應(yīng)滿足,受扭矩和剪力作用的

56、抗剪螺栓群計(jì)算圖,設(shè)計(jì)時(shí)受力最大的一個(gè)螺栓所承受的設(shè)計(jì)剪力應(yīng)不大于螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值即:,3、剪力螺栓群在扭矩、剪力和軸力共同作用下的計(jì)算 (如圖所示),螺栓群中受力最大的螺栓在T、V、N作用下的合力為:其中: 若僅有T,則相當(dāng)于剪力螺栓群受扭。如果 x1>3y1 ,則可假定 y=0 ;反之,如果y1>3x1,則可假定x=0,剪力螺栓群在扭矩、剪力和軸力共同作用下的計(jì)算圖,4、 螺栓群在軸心力作用下抗拉計(jì)

57、算,當(dāng)設(shè)計(jì)拉力N通過螺栓群形心時(shí),所需的螺栓數(shù)目為:,,5、受彎矩作用抗拉螺栓連接計(jì)算,注:此類連接因無支托板,一般應(yīng)考慮精制螺栓連接,以減少連接變形。,,6、螺栓群同時(shí)受剪力和拉力的計(jì)算,第七節(jié) 高強(qiáng)度螺栓連接的性能和計(jì)算,一、高強(qiáng)度螺栓連接的性能二、高強(qiáng)度螺栓的計(jì)算,一、高強(qiáng)度螺栓連接的性能,1、材料及其表示2、受力性能,1、材料及其表示,高強(qiáng)螺栓按規(guī)范規(guī)定的等級(jí)分為8.8級(jí)和10.9級(jí)。級(jí)別別劃分的小數(shù)點(diǎn)前的數(shù)字8或10分別代

58、表材料經(jīng)熱處理后的最低抗拉強(qiáng)度,小數(shù)點(diǎn)后面的數(shù)字代表屈強(qiáng)比。 如 8.8級(jí)為 ,fu=800N/mm2,fy/fu=0.8 ; 10.9級(jí)為 ,fu=1000N/mm2,fy/fu=0.9 。 高強(qiáng)螺栓有螺桿、螺帽和墊圈組成。推薦采用的鋼號(hào):大六角高強(qiáng)度螺栓8.8級(jí)的有45號(hào)鋼和35號(hào)鋼。10.9級(jí)的有20MnTiB、40B和35vB鋼。扭剪型高強(qiáng)螺栓只有10.9級(jí),推薦鋼號(hào)為20MnTiB鋼。墊圈均采用45號(hào)鋼

59、制造,并經(jīng)熱處理。,2、受力性能,(1) 高強(qiáng)螺栓和普通螺栓連接受力的主要區(qū)別:普通螺栓連接的螺母擰緊的預(yù)拉力很小,受力后全靠螺桿承壓和抗剪來傳遞剪力。高強(qiáng)度螺栓安裝時(shí)將螺帽擰緊,使螺桿產(chǎn)生預(yù)拉力而壓緊構(gòu)件接觸面,靠接觸面的摩擦來阻止連接板相互滑移,以達(dá)到傳遞外力的目的。(2)高強(qiáng)螺栓按傳力機(jī)理分摩擦型高強(qiáng)螺栓和承壓型高強(qiáng)螺栓。 摩擦型和承壓型高強(qiáng)螺栓的受力特點(diǎn):,摩擦型高強(qiáng)螺栓,摩擦型高強(qiáng)螺栓完全依靠被連接件之間的摩阻力傳

60、力, 當(dāng)荷載在摩擦面作用的剪力等于最大摩阻力時(shí)即為連接的極限荷載。摩擦型高強(qiáng)螺栓對(duì)孔壁質(zhì)量要求不高(Ⅱ類孔),但是為了提高摩阻力,對(duì)連接的摩擦接觸面應(yīng)進(jìn)行處@。另外,這種連接的節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中小,連接質(zhì)量容易控制,不象焊接節(jié)點(diǎn)易產(chǎn)生脆性破壞。經(jīng)過大量的試驗(yàn)研究和工程實(shí)踐證明,在承受反復(fù)荷載作用下高強(qiáng)螺栓的預(yù)拉力不會(huì)竺弛。因此,螺桿本身不會(huì)因疲勞而折斷。摩擦型高強(qiáng)螺栓連接的優(yōu)點(diǎn)是施工簡便,受力好,耐疲勞,易拆換,工作安全可靠及計(jì)算簡單,已廣

61、泛用于鋼結(jié)構(gòu)連接中,尤其適用于承受動(dòng)載的結(jié)構(gòu)。,承壓型高強(qiáng)螺栓,承壓型高強(qiáng)螺栓連接的特征是剪力超過摩阻力時(shí),構(gòu)件之間發(fā)生相互滑動(dòng),螺桿和孔壁接觸,由摩阻力和螺桿的剪切、承壓共同傳力,接近破壞時(shí)以螺栓剪壞或孔壁承壓破壞為承載力極限,這點(diǎn)又和普通螺栓受力相同。承壓型高強(qiáng)螺栓連接的承載力比摩擦型的高,司節(jié)約螺栓數(shù)。但這種連接剪切變形較大,還應(yīng)以不出現(xiàn)滑移作為正常使用的極限狀態(tài)。若用于動(dòng)載連接中這種剪切反復(fù)滑動(dòng)可能導(dǎo)致螺栓松動(dòng),故規(guī)范規(guī)定不得用

62、于直接承受動(dòng)載的結(jié)構(gòu)中。承壓型高強(qiáng)螺栓連接在我國正在逐步推廣中。,因此:摩擦型高強(qiáng)螺栓連接是以剪力等于摩擦力為承載能力的極限狀態(tài)。承壓型高強(qiáng)螺栓連接以螺栓或鋼板破壞為承載能力的極限狀態(tài)。 高強(qiáng)螺栓的預(yù)拉力戶是通過擰緊螺母實(shí)現(xiàn)的,施工中一般采用扭矩法、轉(zhuǎn)角法或扭剪法來徑制預(yù)拉力。(3)高強(qiáng)螺栓的排列和普通螺栓相同,二、高強(qiáng)度螺栓的計(jì)算,1、摩擦型高強(qiáng)度螺栓 2、承壓型高強(qiáng)度螺栓 3、高強(qiáng)度螺栓在各種連接形式下承受各種荷載時(shí)的

63、強(qiáng)度計(jì)算,1、 摩擦型高強(qiáng)度螺栓,(1)摩擦型高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值(2)摩擦型高強(qiáng)度螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值(3)同時(shí)受剪、受桿軸方向拉力時(shí)的一個(gè)摩擦型高強(qiáng)螺栓的承載力,(1)摩擦型高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值,Nvb —— 一個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值; nf —— 傳力摩擦面數(shù);   u —— 摩擦面抗滑移系數(shù); P—— 每個(gè)高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力。 一個(gè)承受剪力Nv 的螺栓需滿足:Nv≤ Nvb 。,

64、(2)摩擦型高強(qiáng)度螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值,Ntb —— 一個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值; P—— 每個(gè)高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力。 一個(gè)承受剪力Nt 的螺栓需滿足:Nt≤ Ntb 。,(3)同時(shí)受剪、受桿軸方向拉力時(shí)的一個(gè)摩擦型高強(qiáng)螺栓的承載力:,一個(gè)承受剪力Nt 、 Nv的螺栓需滿足: Nt≤ Ntb Nv≤ Nvb,2、承壓型高強(qiáng)度螺栓,(1)承壓型高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值(2)承壓型高強(qiáng)度螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)

65、值(3)同時(shí)受剪、受桿軸方向拉力時(shí)的一個(gè)承壓型高強(qiáng)螺栓的承載力,(1)承壓型高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值,為防止承壓型高強(qiáng)螺栓受剪變形過大,所受剪力不得大于按摩擦型高強(qiáng)度螺栓計(jì)算的抗剪承載力 的1.3倍。 所以一個(gè)承受剪力的承壓型高強(qiáng)度螺栓需滿足:,承壓型高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值與普通螺栓計(jì)算相同,分螺栓桿抗剪和孔壁承壓兩部分。,(2)承壓型高強(qiáng)度螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值,承壓型高強(qiáng)螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值與摩擦型高強(qiáng)螺栓

66、相同,即,Ntb —— 一個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值; P—— 每個(gè)高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力。 一個(gè)承受剪力Nt 的螺栓需滿足:Nt≤ Ntb 。,(3)同時(shí)受剪、受桿軸方向拉力時(shí)的一個(gè)承壓型高強(qiáng)螺栓的承載力:,一個(gè)承受剪力Nt 、 Nv的螺栓需滿足: Nt≤ Ntb Nv≤ Nvb,3、 高強(qiáng)度螺栓在各種連接形式下承受各種荷載時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算:,各種高強(qiáng)度螺栓群承受各種荷載時(shí),其中受力最大的螺栓承受的基本上與普通螺栓群

67、計(jì)算相同。但有三點(diǎn)不同之處需注意: (1)承受剪力的摩擦型的高強(qiáng)度螺栓群的連接板凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算(2)拉力螺栓群在拉力、彎矩作用下受拉力最大的螺栓強(qiáng)度計(jì)算(3)同時(shí)受剪、受桿軸方向拉力的承壓型高強(qiáng)螺栓的強(qiáng)度計(jì)算,(1)承受剪力的摩擦型的高強(qiáng)度螺栓群的連接板凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算,需考慮孔前傳遞部分荷載。第一排螺栓孔處傳遞的荷載:   式中:n1 ——計(jì)算截面上的螺栓數(shù);    

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