鋼結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)考試

1、LOGO鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)土木工程系土木工程系LOGO考試題型及分數(shù)分布考試題型及分數(shù)分布一、填空題（一、填空題（2020分）分）四、計算題（四、計算題（5050分）分）LOGO緒緒 論論一、鋼結(jié)構(gòu)的特點一、鋼結(jié)構(gòu)的特點強度高、自重小強度高、自重小塑性、韌性好塑性、韌性好材質(zhì)均勻，工作可靠性高材質(zhì)均勻，工作可靠性高適于機械化加工、工業(yè)化生產(chǎn)程度高適于機械化加工、工業(yè)化生產(chǎn)程度高有利保護環(huán)境、節(jié)約資源有利保護環(huán)境、節(jié)約資源密閉性好密閉性好耐熱不耐火耐熱不耐火易銹蝕易銹蝕LOGO二、二、 鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用概況鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用概況 根據(jù)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的鋼結(jié)構(gòu)的特點，它主要適用于下列結(jié)構(gòu)：特點，它主要適用于下列結(jié)構(gòu)：

2、（1 1）承受荷載很大或跨度大，高度大的結(jié)構(gòu)）承受荷載很大或跨度大，高度大的結(jié)構(gòu) （2 2）承受動力荷載作用或經(jīng)常移動的結(jié)構(gòu)）承受動力荷載作用或經(jīng)常移動的結(jié)構(gòu) （3 3）經(jīng)常拆裝的拼裝式結(jié)構(gòu)）經(jīng)常拆裝的拼裝式結(jié)構(gòu) （4 4）對密閉性要求高的結(jié)構(gòu)）對密閉性要求高的結(jié)構(gòu) （5 5）高溫車間或需承受一定高溫的結(jié)構(gòu)）高溫車間或需承受一定高溫的結(jié)構(gòu) （6 6）輕型結(jié)構(gòu)）輕型結(jié)構(gòu)LOGO1 1、建筑結(jié)構(gòu)功能要求、建筑結(jié)構(gòu)功能要求（1 1）安全性）安全性：（2 2）適用性：）適用性： （3 3）耐久性：）耐久性：三、三、 鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理及方法鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理及方法2 2、結(jié)構(gòu)的可靠度、結(jié)構(gòu)的可靠度 我國我

3、國建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GB50068-2001)(GB50068-2001)規(guī)定，在規(guī)定條件下，規(guī)定，在規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能的概率完成預(yù)定功能的概率p ps s，稱為結(jié)構(gòu)的可，稱為結(jié)構(gòu)的可靠度?？煽慷仁菍Y(jié)構(gòu)可靠性的概率度量?？慷??？煽慷仁菍Y(jié)構(gòu)可靠性的概率度量。LOGO 極限狀態(tài)極限狀態(tài) 當(dāng)結(jié)構(gòu)或其組成部分超過某一特定狀態(tài)就不當(dāng)結(jié)構(gòu)或其組成部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求時，此特定狀態(tài)就稱為該功能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求時，此特定狀態(tài)就稱為該功能的極限狀態(tài)。能的極限狀態(tài)。 我國現(xiàn)行的我國現(xiàn)行的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范采用以概率理

4、論為基礎(chǔ)，采用以概率理論為基礎(chǔ)，用分項系數(shù)表達的用分項系數(shù)表達的極限狀態(tài)的設(shè)計方法極限狀態(tài)的設(shè)計方法極限狀態(tài)極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)LOGO結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)可以分為下列兩類：結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)可以分為下列兩類： 承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài) 對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到最大承載對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到最大承載能力或是出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形，包括傾覆、強度破能力或是出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形，包括傾覆、強度破壞、疲勞破壞、喪失穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C動體系或出現(xiàn)過度壞、疲勞破壞、喪失穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C動體系或出現(xiàn)過度的塑性變形。的塑性變形。正常使用極限狀態(tài)正常使用

5、極限狀態(tài) 對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到正常使用對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值，包括出現(xiàn)影響正常使用或影或耐久性能的某項規(guī)定限值，包括出現(xiàn)影響正常使用或影響外觀的變形，出現(xiàn)影響正常使用或耐久性能的局部損壞響外觀的變形，出現(xiàn)影響正常使用或耐久性能的局部損壞以及影響正常使用的振動。以及影響正常使用的振動。LOGO可靠指標(biāo)可靠指標(biāo)可靠指標(biāo)可靠指標(biāo)22RSZZRS1.3 1.3 鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理和計算方法鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理和計算方法與失效概率與失效概率Pf 間存在著一一對應(yīng)關(guān)系，間存在著一一對應(yīng)關(guān)系， 1 1）減小時，失效概率減小時，失效概率Pf增大；增大； 2 2）增大時，失效概率

6、增大時，失效概率Pf 減小。減小。LOGO(1)(1)承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)可變荷載效應(yīng)控制的組合：可變荷載效應(yīng)控制的組合：fniQiKciQiKQQGKG2110永久荷載效應(yīng)控制的組合：永久荷載效應(yīng)控制的組合：fniQiKciQiGKG10荷載用設(shè)計值荷載用設(shè)計值LOGO0結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，安全等級為，安全等級為一級一級或設(shè)計使用或設(shè)計使用年限為年限為100100年及以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，年及以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，不應(yīng)小于不應(yīng)小于1.11.1；安全等級為安全等級為二級二級或設(shè)計使用年限為或設(shè)計使用年限為5050年及結(jié)構(gòu)構(gòu)年及結(jié)構(gòu)構(gòu)件，件，不應(yīng)小于不應(yīng)小于1.01.0；安全等級為；安

7、全等級為三級三級或設(shè)計使用或設(shè)計使用年限為年限為5 5年結(jié)構(gòu)構(gòu)件，年結(jié)構(gòu)構(gòu)件，不應(yīng)小于不應(yīng)小于0.90.9；1.3 1.3 鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理和計算方法鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理和計算方法G永久荷載分項系數(shù)永久荷載分項系數(shù)，當(dāng)，當(dāng)永久荷載永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的效應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力承載力不利不利時取時取1.21.2，但對，但對由永久荷載效應(yīng)控制的組由永久荷載效應(yīng)控制的組合則取合則取1.351.35。當(dāng)永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力。當(dāng)永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力有有利時取利時取1.01.0；驗算；驗算結(jié)構(gòu)傾覆、滑移或漂浮時取結(jié)構(gòu)傾覆、滑移或漂浮時取0.90.9；Q可變荷載分項系數(shù)，當(dāng)可變荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)

8、構(gòu)可變荷載分項系數(shù)，當(dāng)可變荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力件的承載力不利時取不利時取1.41.4( (當(dāng)樓面活荷載大于當(dāng)樓面活荷載大于4.04.0時，取時，取1.31.3) )；有利時，取為有利時，取為0 0。LOGOc可變荷載組合系數(shù)?？勺兒奢d組合系數(shù)。fniQiKQiGKG10對于一般排架、框架結(jié)構(gòu)，可采用簡化式計算，由可變荷對于一般排架、框架結(jié)構(gòu)，可采用簡化式計算，由可變荷載效應(yīng)控制的組合：載效應(yīng)控制的組合：簡化式中采用的荷載組合值系數(shù)，一般情況下可采簡化式中采用的荷載組合值系數(shù)，一般情況下可采用用0.90.9；當(dāng)只有；當(dāng)只有1 1個可變荷載時，取為個可變荷載時，取為1.01.0。 (2)(2

9、)正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài) niQiKciKQGK21荷載用標(biāo)準(zhǔn)值荷載用標(biāo)準(zhǔn)值LOGO3 3、良好的工藝性能良好的工藝性能( (包括冷加工、熱加工以及焊接性包括冷加工、熱加工以及焊接性能能) )一、對鋼材的基本要求：一、對鋼材的基本要求：1 1、具有較高的抗拉強度具有較高的抗拉強度 fufu和屈服點和屈服點 fyfy ( (結(jié)構(gòu)的承結(jié)構(gòu)的承載力大，所需的截面小，結(jié)構(gòu)的自重輕載力大，所需的截面小，結(jié)構(gòu)的自重輕).).2 2、具有較好的塑性、韌性具有較好的塑性、韌性( (塑性好，不易發(fā)生塑性好，不易發(fā)生脆性破壞；韌性好，利于承受動力荷載脆性破壞；韌性好，利于承受動力荷載).).根據(jù)具體工作

10、條件，有時還要求具有適應(yīng)低溫、高溫和根據(jù)具體工作條件，有時還要求具有適應(yīng)低溫、高溫和腐蝕性環(huán)境的能力。腐蝕性環(huán)境的能力。2 2 建筑鋼材建筑鋼材LOGO2 2、脆性破壞脆性破壞：破壞前沒有任何預(yù)兆，破壞是：破壞前沒有任何預(yù)兆，破壞是突然發(fā)生突然發(fā)生的的，斷口平直并呈有光澤的晶粒狀。，斷口平直并呈有光澤的晶粒狀。二、鋼材的破壞形式：塑性破壞和脆性破壞。二、鋼材的破壞形式：塑性破壞和脆性破壞。 在設(shè)計、施工和使用鋼結(jié)構(gòu)時，注意防止脆性破壞。在設(shè)計、施工和使用鋼結(jié)構(gòu)時，注意防止脆性破壞。1 1、塑性破壞塑性破壞：斷口呈纖維狀，色澤發(fā)暗。破壞前斷口呈纖維狀，色澤發(fā)暗。破壞前有有明顯的變形明顯的變形，破

11、壞歷時時間長，可以采取補救措施。破壞歷時時間長，可以采取補救措施。三、建筑鋼材的主要機械性能三、建筑鋼材的主要機械性能強度和塑性、冷彎性能、沖擊韌性強度和塑性、冷彎性能、沖擊韌性常溫靜載單向拉伸試驗冷彎試驗沖擊試驗LOGO三、建筑鋼材的主要機械性能三、建筑鋼材的主要機械性能強度和塑性強度和塑性常溫靜載單向常溫靜載單向拉伸試驗拉伸試驗冷彎試驗冷彎試驗沖擊試驗沖擊試驗冷彎性能冷彎性能沖擊韌性沖擊韌性曲線曲線強度指標(biāo)：強度指標(biāo)：fy屈服強度屈服強度，fu抗拉強度抗拉強度塑性指標(biāo)：塑性指標(biāo)：伸長率伸長率，截面收縮率截面收縮率作為鋼材設(shè)作為鋼材設(shè)計應(yīng)力極限計應(yīng)力極限即強度的標(biāo)即強度的標(biāo)準(zhǔn)值準(zhǔn)值強度的安強

12、度的安全儲備全儲備反映鋼材塑性（或延性）冷彎指標(biāo)：冷彎指標(biāo)：冷彎冷彎180180反映鋼材彎曲塑性變形能力和鋼材質(zhì)量的綜合指標(biāo)韌性指標(biāo)：韌性指標(biāo)：沖擊韌性值沖擊韌性值反映在動荷載作用下，鋼材抵抗脆性破壞的能力是鋼材強度和塑性的綜合指標(biāo)低溫沖擊韌低溫沖擊韌性性LOGO四、各種因素對鋼材主要性能的影響四、各種因素對鋼材主要性能的影響1 1、 化學(xué)成分化學(xué)成分 碳碳硅硅強度強度塑性、韌性和疲勞，焊接性和抗腐蝕性塑性、韌性和疲勞，焊接性和抗腐蝕性強度強度塑性和韌性無明顯影響。塑性和韌性無明顯影響。錳錳強度和硬度強度和硬度能消除或減輕氧、硫所引起的熱脆性能消除或減輕氧、硫所引起的熱脆性有益元素有益元素磷磷

13、硫硫強度、屈強比、硬度強度、屈強比、硬度塑性和韌性塑性和韌性低溫冷脆低溫冷脆熱脆性熱脆性各種機械性能各種機械性能氧氧氮氮強度強度塑性特別是韌性塑性特別是韌性熱脆性熱脆性強度強度塑性特別是韌性塑性特別是韌性低溫冷脆低溫冷脆有害元素有害元素LOGO2.4 2.4 影響鋼材機械性能的因素影響鋼材機械性能的因素 3 3、冶煉、澆注和軋制的影響、冶煉、澆注和軋制的影響 按脫氧程度或方法不同而分為按脫氧程度或方法不同而分為沸騰鋼沸騰鋼(F)(F)、鎮(zhèn)定鋼、鎮(zhèn)定鋼(Z)(Z)、和特殊鎮(zhèn)定鋼和特殊鎮(zhèn)定鋼(TZ)(TZ)。薄鋼板的強度比厚鋼板的強度薄鋼板的強度比厚鋼板的強度高高。冶煉缺陷冶煉缺陷：偏析、非金屬夾

14、雜、氣孔、裂紋和分層。偏析、非金屬夾雜、氣孔、裂紋和分層。4 4、鋼材硬化、鋼材硬化冷作硬化冷作硬化時效硬化時效硬化人工時效人工時效鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB500172003）將鋼材分為四組，鋼板越厚越厚，設(shè)計強度越越低低。LOGO5 5、 溫度影響溫度影響 溫度升高，鋼材強度是降低、應(yīng)變增大；反之，溫度升高，鋼材強度是降低、應(yīng)變增大；反之，溫度降低，鋼材強度略有增加，塑性和韌性降低而溫度降低，鋼材強度略有增加，塑性和韌性降低而變脆。變脆。 藍脆：藍脆：在在250250度度左右時左右時 徐變：徐變：當(dāng)溫度在當(dāng)溫度在260260320320度度時時當(dāng)溫度達到當(dāng)溫度達到600600度度時強度很低，不能

15、承擔(dān)荷載。時強度很低，不能承擔(dān)荷載。2.4 2.4 影響鋼材機械性能的因素影響鋼材機械性能的因素 （1 1） 溫度升高溫度升高（2 2）溫度降低）溫度降低 當(dāng)溫度低于常溫時，鋼材的脆性傾向隨溫度降低而當(dāng)溫度低于常溫時，鋼材的脆性傾向隨溫度降低而增加增加-低溫冷脆低溫冷脆LOGO6 6、 復(fù)雜應(yīng)力、應(yīng)力集中及殘余應(yīng)力復(fù)雜應(yīng)力、應(yīng)力集中及殘余應(yīng)力(1)(1)復(fù)雜應(yīng)力的影響復(fù)雜應(yīng)力的影響 鋼材常是在兩向或三向的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下工作，這鋼材常是在兩向或三向的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下工作，這時鋼材的屈服并不取決于某一個方向的應(yīng)力，而是由反時鋼材的屈服并不取決于某一個方向的應(yīng)力，而是由反映各方向應(yīng)力綜合影響的映各方向

16、應(yīng)力綜合影響的相當(dāng)應(yīng)力（也稱折算應(yīng)力）相當(dāng)應(yīng)力（也稱折算應(yīng)力）來來表示。表示。當(dāng)當(dāng)eqeq f fy y時，鋼材處于彈性階段；時，鋼材處于彈性階段；當(dāng)當(dāng)eqeq f fy y時，鋼材處于塑性階段。時，鋼材處于塑性階段。21323222121eq223eqyyvyfff58. 03LOGO(2) (2) 應(yīng)力集中應(yīng)力集中 應(yīng)力集中是造成構(gòu)件脆性破壞的主要原因之一。應(yīng)力集中是造成構(gòu)件脆性破壞的主要原因之一。2.4 2.4 影響鋼材機械性能的因素影響鋼材機械性能的因素 鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)力集中現(xiàn)象不可避免，但只要在設(shè)計和施工時鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)力集中現(xiàn)象不可避免，但只要在設(shè)計和施工時注意采取合理的構(gòu)件形狀和構(gòu)造措施

17、，使截面的變化注意采取合理的構(gòu)件形狀和構(gòu)造措施，使截面的變化平緩過渡，平緩過渡，就能降低應(yīng)力集中的影響。另外，在常溫下承受靜力荷載作用就能降低應(yīng)力集中的影響。另外，在常溫下承受靜力荷載作用的鋼結(jié)構(gòu)，由于建筑鋼材的塑性較好，當(dāng)應(yīng)力在局部達到屈服的鋼結(jié)構(gòu)，由于建筑鋼材的塑性較好，當(dāng)應(yīng)力在局部達到屈服應(yīng)力后，應(yīng)力后，鋼材的塑性變形使應(yīng)力重分布鋼材的塑性變形使應(yīng)力重分布，應(yīng)力分布不均勻現(xiàn)象應(yīng)力分布不均勻現(xiàn)象也會趨于平緩也會趨于平緩。因此，只要符合設(shè)計與施工規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，。因此，只要符合設(shè)計與施工規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，計算時可不考慮應(yīng)力集中的影響。計算時可不考慮應(yīng)力集中的影響。LOGO(3) (3) 殘余應(yīng)

18、力的影響殘余應(yīng)力的影響 對鋼材進行對鋼材進行熱軋、氣割、焊接熱軋、氣割、焊接等加工時，由于構(gòu)件等加工時，由于構(gòu)件 各部分受到各部分受到不均勻的加熱和不均勻的冷卻不均勻的加熱和不均勻的冷卻，使同截面上的，使同截面上的各部分產(chǎn)生不均勻的膨脹和收縮，從而截面上產(chǎn)生各部分產(chǎn)生不均勻的膨脹和收縮，從而截面上產(chǎn)生自相平自相平衡的應(yīng)力衡的應(yīng)力稱為殘余應(yīng)力。稱為殘余應(yīng)力。 殘余應(yīng)力對構(gòu)件的殘余應(yīng)力對構(gòu)件的靜力計算強度無影響靜力計算強度無影響。但使構(gòu)件。但使構(gòu)件的的剛度及穩(wěn)定性降低剛度及穩(wěn)定性降低。殘余應(yīng)力與荷載產(chǎn)生的應(yīng)力疊加會。殘余應(yīng)力與荷載產(chǎn)生的應(yīng)力疊加會產(chǎn)生二向或三向應(yīng)力，使構(gòu)件處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，降低鋼產(chǎn)

19、生二向或三向應(yīng)力，使構(gòu)件處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，降低鋼材的沖擊韌性和抗疲勞破壞能力，加劇低溫脆斷。材的沖擊韌性和抗疲勞破壞能力，加劇低溫脆斷。LOGO2.4 2.4 影響鋼材機械性能的因素影響鋼材機械性能的因素 6 6、 鋼材的疲勞鋼材的疲勞 疲勞破壞前構(gòu)件沒有明顯的變形特征，屬于疲勞破壞前構(gòu)件沒有明顯的變形特征，屬于脆性破壞脆性破壞。 疲勞強度與疲勞強度與應(yīng)力幅、應(yīng)力比、應(yīng)力集中程度和應(yīng)力循環(huán)應(yīng)力幅、應(yīng)力比、應(yīng)力集中程度和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)次數(shù)有關(guān)。有關(guān)。 疲勞計算采用疲勞計算采用容許應(yīng)力幅法容許應(yīng)力幅法，荷載采用，荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值，不考，不考慮荷載分項系數(shù)和動力系數(shù)，應(yīng)力按慮荷載分項系數(shù)和動力系數(shù)

20、，應(yīng)力按彈性彈性工作計算。工作計算。LOGO五、鋼材的種類、規(guī)格及選用五、鋼材的種類、規(guī)格及選用 我國在建筑鋼結(jié)構(gòu)中主要采用的鋼材：我國在建筑鋼結(jié)構(gòu)中主要采用的鋼材：碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼。低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼。1 1、 鋼材的種類鋼材的種類鋼材的牌號鋼材的牌號Q X X XQ X X X代表屈服強度的字母；代表屈服強度的字母；脫氧方法符號脫氧方法符號質(zhì)量等級符號質(zhì)量等級符號屈服點的數(shù)值屈服點的數(shù)值例如：例如：Q235AFQ235AFLOGOZ Z向鋼的牌號：向鋼的牌號： 當(dāng)鋼板厚度較大時，為防止鋼材在焊接或在厚當(dāng)鋼板厚度較大時，為防止鋼材在焊接或在厚度方向承受拉力而發(fā)生分層

21、撕裂，要求采用一種能度方向承受拉力而發(fā)生分層撕裂，要求采用一種能抗層狀撕裂的鋼材，抗層狀撕裂的鋼材，Z Z向鋼。向鋼。Z XZ X截面收縮率截面收縮率代表代表Z Z向鋼向鋼LOGO結(jié)構(gòu)的重要性結(jié)構(gòu)的重要性荷載特征荷載特征連接方法連接方法結(jié)構(gòu)所處的溫度和環(huán)境結(jié)構(gòu)所處的溫度和環(huán)境鋼材的厚度鋼材的厚度 2 2、鋼材的選用原則、鋼材的選用原則LOGO3 3 鋼結(jié)構(gòu)的連接鋼結(jié)構(gòu)的連接 鋼結(jié)構(gòu)的連接方法：鋼結(jié)構(gòu)的連接方法：焊縫連接、鉚釘連接和螺栓連接焊縫連接、鉚釘連接和螺栓連接三種。三種。螺栓連接螺栓連接普通螺栓連接普通螺栓連接高強度螺栓連接高強度螺栓連接A A、B B級（精制螺栓）級（精制螺栓）C C級

22、（粗制螺栓）級（粗制螺栓）摩擦型連接摩擦型連接承壓型連接承壓型連接依靠板間的摩擦依靠板間的摩擦力傳遞剪力力傳遞剪力依靠栓桿受剪、依靠栓桿受剪、孔壁承壓傳遞剪孔壁承壓傳遞剪力力依靠栓桿受剪、依靠栓桿受剪、孔壁承壓傳遞剪孔壁承壓傳遞剪力力高強度螺栓的性能等級高強度螺栓的性能等級LOGO高強螺栓的性能等級有高強螺栓的性能等級有8.88.8級、級、10.910.9級。級。 小數(shù)點前小數(shù)點前8 8、1010螺栓材料經(jīng)熱加工后的最低抗拉強度；螺栓材料經(jīng)熱加工后的最低抗拉強度； 小數(shù)點后小數(shù)點后0.80.8、0.90.9屈強比屈強比一、焊縫連接一、焊縫連接電弧焊：電弧焊：手工電弧焊、自動或半自動埋弧焊、氣體

23、保護焊手工電弧焊、自動或半自動埋弧焊、氣體保護焊。手工電弧焊常用的焊條有手工電弧焊常用的焊條有碳鋼焊條碳鋼焊條和和低合金鋼焊條低合金鋼焊條牌號有牌號有E43E43型、型、E50E50型和型和E55E55型等型等1 1、焊接方法、焊接方法LOGO焊條應(yīng)與焊件鋼材相適應(yīng)（等強度要求）。焊條應(yīng)與焊件鋼材相適應(yīng)（等強度要求）。Q235Q235E43E43焊條；焊條； Q345Q345E50E50焊條焊條Q390Q390（Q420Q420）E55E55焊條焊條 E E焊條；型號由四部分組成焊條；型號由四部分組成 E E 前兩位數(shù)前兩位數(shù) 焊縫金屬最小抗拉強度焊縫金屬最小抗拉強度(43kg/mm2)(43

24、kg/mm2)；后兩位數(shù)后兩位數(shù) 焊接位置、電流及藥皮類型。焊接位置、電流及藥皮類型。 不同鋼種的鋼材相焊接時，宜采用與不同鋼種的鋼材相焊接時，宜采用與低強度低強度鋼材相適鋼材相適應(yīng)的焊條應(yīng)的焊條LOGO（ 被連接鋼材的相互位置）被連接鋼材的相互位置）對接連接對接連接搭接連接搭接連接T T型連接型連接角部連接角部連接焊縫連接形式焊縫連接形式 2 2、焊縫連接形式及焊縫形式、焊縫連接形式及焊縫形式焊縫連接形式焊縫連接形式LOGO焊縫形式焊縫形式對接焊縫對接焊縫角角 焊焊 縫縫按受力方向劃分按受力方向劃分正正對接焊縫：焊縫對接焊縫：焊縫垂直垂直于力線于力線斜斜對接焊縫：焊縫對接焊縫：焊縫傾斜傾斜于

25、力線于力線正面正面角焊縫：焊縫角焊縫：焊縫垂直垂直于力線于力線側(cè)面?zhèn)让娼呛缚p：焊縫角焊縫：焊縫平行平行于力線于力線按焊縫的施焊方位按焊縫的施焊方位平焊（俯焊）平焊（俯焊）立焊立焊橫焊橫焊 仰焊仰焊質(zhì)量最難保證質(zhì)量最難保證焊縫質(zhì)量等級分焊縫質(zhì)量等級分三級三級焊縫的符號由焊縫的符號由引出線和基本符號引出線和基本符號組成必要時加上組成必要時加上輔助符號、輔助符號、補充符號和尺寸符號補充符號和尺寸符號LOGO3 3、對接焊縫構(gòu)造與計算、對接焊縫構(gòu)造與計算坡口形式與坡口形式與焊件厚度焊件厚度有關(guān)。有關(guān)。引弧板可消除引弧板可消除起弧、滅弧起弧、滅弧的影響。的影響。對接焊縫的計算長度對接焊縫的計算長度用引弧

26、板：用引弧板：不用引弧板：不用引弧板：實llw較薄焊件的厚度實tllw2 在對接焊縫的拼接處，當(dāng)兩塊焊件的寬度或厚度相差在對接焊縫的拼接處，當(dāng)兩塊焊件的寬度或厚度相差4mm4mm以上時，應(yīng)分別把較寬或較厚一側(cè)的板件做成不大于以上時，應(yīng)分別把較寬或較厚一側(cè)的板件做成不大于1 1：2.52.5的斜邊與窄或薄的焊件焊接。的斜邊與窄或薄的焊件焊接。（承受動力荷載且需要進行疲（承受動力荷載且需要進行疲勞計算的結(jié)構(gòu)不大于勞計算的結(jié)構(gòu)不大于1 1：4 4）（1 1）對接焊縫構(gòu)造）對接焊縫構(gòu)造LOGO不用引弧板的一、二級焊縫需要焊縫強度驗算。不用引弧板的一、二級焊縫需要焊縫強度驗算。三級焊縫都需要進行強度驗算

27、。三級焊縫都需要進行強度驗算。對接焊縫的計算公式與構(gòu)件強度公式相同。對接焊縫的計算公式與構(gòu)件強度公式相同。焊縫可視為構(gòu)件的組成部分；焊縫可視為構(gòu)件的組成部分；焊縫中應(yīng)力分布基本同構(gòu)件。焊縫中應(yīng)力分布基本同構(gòu)件。（2 2） 對接焊縫的計算對接焊縫的計算軸心受力對接焊縫軸心受力對接焊縫wcwtwfftlN 或LOGOwvwwwftlVtIVS23maxwtwwftlMWM2max6截面剪應(yīng)力截面剪應(yīng)力矩形截面矩形截面截面正應(yīng)力截面正應(yīng)力Ww-焊縫截面模量焊縫截面模量Sw-焊縫截面面積矩焊縫截面面積矩Iw-焊縫截面慣性矩焊縫截面慣性矩-焊縫抗剪強度設(shè)計值焊縫抗剪強度設(shè)計值wvf承受彎矩和剪力共同作用

28、的對接焊縫承受彎矩和剪力共同作用的對接焊縫LOGOwtf1 .132121工字形截面工字形截面hh0max1 最大正應(yīng)力同矩形截面要求最大正應(yīng)力同矩形截面要求 最大剪應(yīng)力同矩形截面最大剪應(yīng)力同矩形截面 在腹板與翼緣交接處，驗算折算應(yīng)力在腹板與翼緣交接處，驗算折算應(yīng)力tIVSww11t1Sw1-翼緣對中和軸的翼緣對中和軸的面積矩面積矩b)22(1011thbtSwLOGO4 4、角焊縫的構(gòu)造和計算、角焊縫的構(gòu)造和計算fh角焊縫的焊腳尺寸角焊縫的焊腳尺寸eh角焊縫的計算厚度，對直角角焊縫：角焊縫的計算厚度，對直角角焊縫：fehh7 . 0按兩焊腳邊的夾角劃分按兩焊腳邊的夾角劃分 直角角焊縫直角角焊

29、縫角焊縫角焊縫 斜角角焊縫斜角角焊縫（1)1)角焊縫的形式和構(gòu)造角焊縫的形式和構(gòu)造直角角焊縫按截面形式劃分直角角焊縫按截面形式劃分普通型普通型平坦型平坦型 凹面型凹面型按其長度方向和外力作用方向劃分按其長度方向和外力作用方向劃分正面角焊縫正面角焊縫側(cè)面角焊縫側(cè)面角焊縫斜向角焊縫斜向角焊縫LOGOminmax2.1thf最大焊腳尺寸要求最大焊腳尺寸要求對邊緣角焊縫thmmtfmax,6)21 (,6maxmmthmmtf角焊縫的構(gòu)造要求角焊縫的構(gòu)造要求最小焊腳尺寸要求最小焊腳尺寸要求maxmin5.1thfLOGO對自動焊對自動焊: :mmhf1min對對T T型連接的單面角焊縫：型連接的單面角

30、焊縫：mmhf1min當(dāng)焊件厚度當(dāng)焊件厚度thmmtfmin,4maxffminfhhh設(shè)計：設(shè)計：側(cè)面角焊縫最大計算長度側(cè)面角焊縫最大計算長度fwhl60max超出部分在計算中不考慮。超出部分在計算中不考慮。若內(nèi)力沿角焊縫若內(nèi)力沿角焊縫全長分布全長分布，則計算長度則計算長度不受此限不受此限。角焊縫的最小計算長度角焊縫的最小計算長度)40,8max(minmmhlfwLOGO在搭接連接中，搭接長度在搭接連接中，搭接長度L5t L5t min min 且且25mm25mm。搭接連接的構(gòu)造要求搭接連接的構(gòu)造要求3.4 3.4 角焊縫的構(gòu)造和計算角焊縫的構(gòu)造和計算當(dāng)板件端部當(dāng)板件端部僅有兩側(cè)面角焊縫

31、僅有兩側(cè)面角焊縫時，時，l wbl wb（兩側(cè)焊縫距離）（兩側(cè)焊縫距離）)mmt (mm)mmt ( tb122001216或同時同時圍焊的圍焊的轉(zhuǎn)角處轉(zhuǎn)角處必須必須連續(xù)施焊。連續(xù)施焊。非圍焊時，可在構(gòu)件轉(zhuǎn)角非圍焊時，可在構(gòu)件轉(zhuǎn)角處作長度處作長度2h2hf f 的繞角焊的繞角焊LOGO:的關(guān)系和實際長度角焊縫的計算長度fwllfwwhllll側(cè)面角焊縫正面角焊縫三面圍焊：. 1fwhll2. 2側(cè)面角焊縫兩面?zhèn)群福篺wfwhllhllL側(cè)面角焊縫正面角焊縫形圍焊：. 3不在內(nèi)）（繞角的側(cè)面角焊縫繞角焊：fwhll2. 4NNllNNllNNllNNfh2ll焊縫實際長度焊縫實際長度 取為取為5

32、mm5mm的倍數(shù)，如的倍數(shù)，如192mm192mm取為取為195mm195mm，196mm196mm取為取為200mm200mm。lLOGO主要受剪應(yīng)力，分布不均，兩頭大中間小，主要受剪應(yīng)力，分布不均，兩頭大中間小， 焊縫越長應(yīng)力不均勻程度越高焊縫越長應(yīng)力不均勻程度越高強度相對強度相對較低較低，塑性較好，塑性較好破壞常發(fā)生在近似破壞常發(fā)生在近似4545斜平面上斜平面上（2 2）角焊縫的計算）角焊縫的計算側(cè)面角焊縫側(cè)面角焊縫正面角焊縫正面角焊縫角焊縫應(yīng)力狀態(tài)遠比側(cè)焊縫復(fù)雜角焊縫應(yīng)力狀態(tài)遠比側(cè)焊縫復(fù)雜正、剪應(yīng)力都有，且分布很不均勻正、剪應(yīng)力都有，且分布很不均勻根部應(yīng)力集中最厲害，常常是開裂的起源點

33、根部應(yīng)力集中最厲害，常常是開裂的起源點焊縫破壞焊縫破壞強度高強度高，但塑性差，但塑性差正面角焊縫的承載力正面角焊縫的承載力高于高于側(cè)面角焊縫，我國取側(cè)面角焊縫，我國取1.221.22倍。倍。LOGO端焊縫端焊縫側(cè)焊縫側(cè)焊縫 計算截面計算截面 均取焊縫均取焊縫4545喉部為有效截面喉部為有效截面（假定破壞截面）（假定破壞截面）有效焊縫高度有效焊縫高度 h h e e 0.7 h 0.7 h f ( (焊縫高度焊縫高度) )h h fh h fh h e e有效截有效截面面計算焊縫長度計算焊縫長度l lw w 每條連續(xù)焊縫的長度每條連續(xù)焊縫的長度2 2h h f（每端扣（每端扣h h f ）角焊縫

34、的計算截面角焊縫的計算截面hfhehfh1h2deh-h-焊縫厚度、焊縫厚度、h h1 1熔深熔深h h2 2凸度、凸度、d d焊趾、焊趾、e e焊根焊根LOGO則得直角角焊縫在各種應(yīng)力共同下的計算式則得直角角焊縫在各種應(yīng)力共同下的計算式 fwffff22 正面角焊縫的強度增大系數(shù)，直接承受動力荷載時取正面角焊縫的強度增大系數(shù)，直接承受動力荷載時取1.01.0。 f對正面角焊縫對正面角焊縫 wffwefflhN對側(cè)面角焊縫對側(cè)面角焊縫 wfwefflhN角焊縫的基本計算公式。只要將焊縫應(yīng)力分解為垂直于焊縫長度角焊縫的基本計算公式。只要將焊縫應(yīng)力分解為垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力和平行于焊縫長度方向

35、的應(yīng)力，基本公式就可適用于方向的應(yīng)力和平行于焊縫長度方向的應(yīng)力，基本公式就可適用于任何受力狀態(tài)。任何受力狀態(tài)。LOGO（作用力平行于焊縫方向）（作用力平行于焊縫方向）wfwefflhN側(cè)面角焊縫側(cè)面角焊縫角焊縫受軸心力作用時的計算角焊縫受軸心力作用時的計算正面角焊縫正面角焊縫wfwffweffflhN22. 1-正面角焊縫強度增大系數(shù)，正面角焊縫強度增大系數(shù)，1.22 1.22 。f當(dāng)承受動力荷載時：當(dāng)承受動力荷載時：0 . 1fLOGO斜向角焊縫斜向角焊縫weyflhNwexflhN3.4 3.4 角焊縫的構(gòu)造和計算角焊縫的構(gòu)造和計算wffweflhN-斜向角焊縫強度增大系數(shù)。斜向角焊縫強度

36、增大系數(shù)。f2sin3111fLOGO角鋼角焊縫連接角鋼角焊縫連接( (桁架的桿件桁架的桿件, ,計算焊縫長度計算焊縫長度) )（a a ） 三面圍焊三面圍焊 N= NN= N1 1+ N+ N2 2+ N+ N3 32N肢背、肢尖焊縫承擔(dān)的力肢背、肢尖焊縫承擔(dān)的力1N端面焊縫承擔(dān)的力端面焊縫承擔(dān)的力3N3.4 3.4 角焊縫的構(gòu)造和計算角焊縫的構(gòu)造和計算wffweflhN3由由得端面焊縫承擔(dān)的得端面焊縫承擔(dān)的3NwffffbhN337 . 02LOGO2311NNKN2322NNKN3.4 3.4 角焊縫的構(gòu)造和計算角焊縫的構(gòu)造和計算wffwfhNl1117 . 02fwhll11wffwf

37、hNl2227 . 02fwhll22肢尖、肢背所需焊縫長度肢尖、肢背所需焊縫長度 、1l2lLOGO兩面?zhèn)群竷擅鎮(zhèn)群窷KN11NKN223.4 3.4 角焊縫的構(gòu)造和計算角焊縫的構(gòu)造和計算wffwfhNl1117 . 02fwhll211wffwfhNl2227 . 02fwhll222肢尖、肢背所需焊縫長度肢尖、肢背所需焊縫長度 、1l2lLOGO承受彎矩、剪力和軸力共同作用時承受彎矩、剪力和軸力共同作用時T T形連接的角焊縫計算形連接的角焊縫計算已知：已知：M M、V V、N N、問題：驗算焊縫強度、問題：驗算焊縫強度N NNxNxNyNyMM解：將外力向心簡化解：將外力向心簡化LOGO

38、b b）M M作用下作用下a a）NxNx作用下，焊縫是正面角焊縫作用下，焊縫是正面角焊縫wfxNflhN7 . 02 N Nx xM M AB 27 . 026wfeMflhMWMLOGO（2 2）強度條件）強度條件 wfyflhN7 . 02c c）NyNy作用下，焊縫是側(cè)面角焊縫作用下，焊縫是側(cè)面角焊縫N Ny ywfffMfNfffff222)(3.4 3.4 角焊縫的構(gòu)造和計算角焊縫的構(gòu)造和計算LOGO5 5、 焊接殘余應(yīng)力和殘余變形、焊接殘余應(yīng)力和殘余變形、 焊接殘余應(yīng)力焊接殘余應(yīng)力-由于焊接時產(chǎn)生不均勻溫度場，導(dǎo)致焊件不由于焊接時產(chǎn)生不均勻溫度場，導(dǎo)致焊件不 均勻脹縮，冷卻后引起

39、的內(nèi)部殘存應(yīng)力。均勻脹縮，冷卻后引起的內(nèi)部殘存應(yīng)力。 焊接殘余變形焊接殘余變形-焊接冷卻后引起的產(chǎn)生的變形。焊接冷卻后引起的產(chǎn)生的變形。焊接殘余應(yīng)力的分類：縱向、橫向和厚度方向焊接殘余應(yīng)力的分類：縱向、橫向和厚度方向具備條件：具備條件：2 2、變形受到約束、變形受到約束3 3、塑性變形、塑性變形1 1、不均勻溫度場、不均勻溫度場LOGO焊接殘余應(yīng)力和殘余變形的危害焊接殘余應(yīng)力和殘余變形的危害焊接殘余應(yīng)力的影響焊接殘余應(yīng)力的影響殘余應(yīng)力對構(gòu)件靜力強度無影響殘余應(yīng)力對構(gòu)件靜力強度無影響殘余應(yīng)力存在降低結(jié)構(gòu)剛度殘余應(yīng)力存在降低結(jié)構(gòu)剛度穩(wěn)定承載力降低穩(wěn)定承載力降低疲勞強度降低疲勞強度降低 低溫冷脆低溫

40、冷脆LOGO減少焊接應(yīng)力和焊接變形的措施減少焊接應(yīng)力和焊接變形的措施1 1、設(shè)計方面、設(shè)計方面 尺寸適當(dāng)，宜采用細長焊縫。尺寸適當(dāng)，宜采用細長焊縫。 位置合理，焊縫應(yīng)布置在結(jié)構(gòu)對稱位置上。位置合理，焊縫應(yīng)布置在結(jié)構(gòu)對稱位置上。 焊縫數(shù)量宜少，不宜過分集中焊縫數(shù)量宜少，不宜過分集中 應(yīng)盡量避免三向焊縫相交。應(yīng)盡量避免三向焊縫相交。2 2、工藝措施、工藝措施 選擇合理的施焊程序選擇合理的施焊程序 反變形法反變形法 焊件預(yù)熱法焊件預(yù)熱法退火法退火法 錘擊法錘擊法 局部加熱法局部加熱法LOGO6 6、普通螺栓連接的構(gòu)造、普通螺栓連接的構(gòu)造螺栓的排列要滿足以下三個方面的要求：螺栓的排列要滿足以下三個方面

41、的要求： （1 1）受力要求：）受力要求： （2 2）構(gòu)造要求：）構(gòu)造要求： （3 3）施工要求：）施工要求：螺栓的排列：螺栓的排列：并列并列錯列錯列最小栓距為最小栓距為3d3d0 0, ,最小端距為最小端距為2d2d0 0LOGO普通螺栓連接的工作性能和計算普通螺栓連接的工作性能和計算 剪力螺栓（抗剪螺栓）：螺栓桿剪力螺栓（抗剪螺栓）：螺栓桿垂直于垂直于力線力線按受力情況分為按受力情況分為 拉力螺栓（抗拉螺栓）：螺栓桿拉力螺栓（抗拉螺栓）：螺栓桿平行于平行于力線力線 既受剪又受拉的螺栓既受剪又受拉的螺栓3.6 3.6 普通螺栓連接的構(gòu)造和計算普通螺栓連接的構(gòu)造和計算破壞形式破壞形式受剪螺栓連

42、接受剪螺栓連接1 1）栓桿被剪斷）栓桿被剪斷 2 2）鋼板被擠壓破壞（螺栓承壓破壞）鋼板被擠壓破壞（螺栓承壓破壞）3 3）鋼板被拉斷）鋼板被拉斷4 4）鋼板被剪壞）鋼板被剪壞 5) 5) 螺桿彎曲破壞螺桿彎曲破壞計算螺栓承計算螺栓承載力載力計算構(gòu)件的凈截面承載力計算構(gòu)件的凈截面承載力限制端距和栓距限制端距和栓距限制板疊厚度不大于限制板疊厚度不大于5d5dLOGO抗剪連接抗拉連接抗剪連接抗剪連接板件之間有板件之間有相互錯動相互錯動的趨勢的趨勢抗拉連接抗拉連接板件之間有板件之間有相互脫開相互脫開的趨勢的趨勢3.6 3.6 普通螺栓連接的構(gòu)造和計算普通螺栓連接的構(gòu)造和計算LOGO單個普通螺栓抗剪承載

43、力單個普通螺栓抗剪承載力受剪承載力設(shè)計值受剪承載力設(shè)計值bvvbvfdnN42承壓承載力設(shè)計值承壓承載力設(shè)計值bcbcftdN單個螺栓承載力設(shè)計值單個螺栓承載力設(shè)計值bcbvbNNN,minminLOGO受剪螺栓連接受軸心剪力作用常見的是雙蓋板對接連接受剪螺栓連接受軸心剪力作用常見的是雙蓋板對接連接和搭接連接和搭接連接bNNnmin011501 . 1dl時當(dāng)0115dl 7 . 0時當(dāng)0160dl 時當(dāng)0115dl 0 . 1受剪螺栓連接受軸心剪力作用時：受剪螺栓連接受軸心剪力作用時：1l1lLOGOfANn構(gòu)件凈截面強度驗算構(gòu)件凈截面強度驗算An-構(gòu)件或連接件在所驗算截面處的凈截面面積構(gòu)件

44、或連接件在所驗算截面處的凈截面面積N-構(gòu)件或連接件在所驗算截面處的軸心力設(shè)計值構(gòu)件或連接件在所驗算截面處的軸心力設(shè)計值f-鋼材的抗拉強度設(shè)計值鋼材的抗拉強度設(shè)計值凈截面強度驗算應(yīng)選擇構(gòu)件或連接件的最不利截面，凈截面強度驗算應(yīng)選擇構(gòu)件或連接件的最不利截面，即最大內(nèi)力或凈截面最小的截面。即最大內(nèi)力或凈截面最小的截面。3.6 3.6 普通螺栓連接的構(gòu)造和計算普通螺栓連接的構(gòu)造和計算LOGONnnN1NnnnN21)(01dnBtAn螺栓并列排列布置時螺栓并列排列布置時板件板件3-3截面截面1-1截面承受軸心力為截面承受軸心力為N2-2截面截面拼接板拼接板3-3截面受力最大截面受力最大NnnnN21)

45、(2031dnBtAnLOGO) 1(202222124dneenetAn錯列螺栓排列錯列螺栓排列需驗算正交截面和折線截面的強度需驗算正交截面和折線截面的強度3.6 3.6 普通螺栓連接的構(gòu)造和計算普通螺栓連接的構(gòu)造和計算LOGO 普通螺栓群普通螺栓群軸心受剪軸心受剪的強度驗算流的強度驗算流程程bcbVNN 、計算bcbVbNNN，minmin0115dl bNnNminbNnNmin7 . 01501 . 101dl是否驗算凈截面強度驗算凈截面強度fANnLOGO 普通螺栓群普通螺栓群軸心受剪承載力確定軸心受剪承載力確定流流程程0115dl 7 . 01501 . 101dl是否按連接處凈截

46、面強度確定按連接處凈截面強度確定minbuNnNminbuNn N按螺栓承載力確定按螺栓承載力確定unNA f取其最小值取其最小值 。LOGOF作用下每個螺栓平均受力，則 1FFNn （2）普通螺栓群偏心受剪eF=F+TOr1x1y1y2N1TxN1TyN1TNt21F作用作用扭矩扭矩T作用作用圖圖3.7.4LOGO 栓群在扭矩栓群在扭矩T=Fe作用下，每個螺栓均受剪，按彈性作用下，每個螺栓均受剪，按彈性設(shè)計法計算的基本假設(shè)如下：設(shè)計法計算的基本假設(shè)如下： 連接件絕對剛性連接件絕對剛性, , 螺栓彈性；螺栓彈性； 連接板件繞栓群形心轉(zhuǎn)動，各螺栓所受剪力大小連接板件繞栓群形心轉(zhuǎn)動，各螺栓所受剪力

47、大小與該螺栓至形心距離與該螺栓至形心距離ri成正比，方向則與它和形心的連線成正比，方向則與它和形心的連線垂直。垂直。在扭矩作用下，在扭矩作用下，離形心最遠的螺栓離形心最遠的螺栓受力最大。受力最大。221211iiiTyxTrrTrNLOGObtebtebtfdfAN42受拉螺栓連接受拉螺栓連接單個普通螺栓的抗拉承載力單個普通螺栓的抗拉承載力受拉螺栓連接破壞受拉螺栓連接破壞形式為形式為栓桿被拉斷栓桿被拉斷bttNnNN螺栓群軸心受拉螺栓群軸心受拉btNNn LOGO彎矩作用下彎矩作用下假設(shè)：螺栓受力與到旋轉(zhuǎn)中心距離成正比假設(shè)：螺栓受力與到旋轉(zhuǎn)中心距離成正比3.6 3.6 普通螺栓連接的構(gòu)造和計算

48、普通螺栓連接的構(gòu)造和計算假定螺栓群繞彎矩指向的最外排螺栓旋轉(zhuǎn)假定螺栓群繞彎矩指向的最外排螺栓旋轉(zhuǎn)btiNyyMN211LOGO大小偏心判別大小偏心判別21min/iyNeynNN受拉螺栓群在偏心力作用下的計算受拉螺栓群在偏心力作用下的計算、小偏心、小偏心21maxiyyMnNN、大偏心、大偏心btNNmax21maxiymyeNN0minN0minNLOGO122bVVbttNNNNbcVNN承壓承載力承壓承載力nVNV同時受剪和受拉的螺栓連接同時受剪和受拉的螺栓連接破壞形式有：破壞形式有：栓桿受剪兼受拉破壞栓桿受剪兼受拉破壞孔壁承壓破壞孔壁承壓破壞LOGONVb=0.9nf P摩擦型高強螺栓

49、的計算摩擦型高強螺栓的計算摩擦型高強螺栓受剪連接摩擦型高強螺栓受剪連接單個高強螺栓抗剪承載力設(shè)計值單個高強螺栓抗剪承載力設(shè)計值摩擦型高強螺栓群的抗剪計算摩擦型高強螺栓群的抗剪計算 分析方法和計算公式與普通螺栓同。分析方法和計算公式與普通螺栓同。不同的是凈截面強度驗算不同的是凈截面強度驗算LOGO(2).(2).構(gòu)件凈截面強度驗算構(gòu)件凈截面強度驗算 N N+ + + + + + + + +NNANN孔前傳力分析孔前傳力分析fAN)nn5 . 01 (ANn1nLOGOPNbt8 . 0一個高強螺栓的抗拉承載力設(shè)計值一個高強螺栓的抗拉承載力設(shè)計值 摩擦型高強度螺栓受拉連接摩擦型高強度螺栓受拉連接受

50、拉力作用的高強螺栓群計算受拉力作用的高強螺栓群計算軸心力作用下：軸心力作用下： PNn8 . 0PNnNbt8 . 0受彎矩作用的高強螺栓群計算受彎矩作用的高強螺栓群計算PymMyNit8 . 0211與普通螺栓連接的區(qū)別：與普通螺栓連接的區(qū)別： （a a）中性軸置于形心軸上中性軸置于形心軸上 （b b）N Nt tb b=0.8P=0.8P（普通螺栓普通螺栓 N Nt tb b = A= Ae ef ft tb b ）LOGO1bttbvvNNNNPnNfbv9 . 0PN8 . 0bt受剪力與拉力同時作用的高強螺栓群計算受剪力與拉力同時作用的高強螺栓群計算LOGO螺栓總數(shù)螺栓總數(shù) n（1）

51、螺栓抗剪計算）螺栓抗剪計算bcbv , minNNbmin vnN NN求求 n 時，取整數(shù)時，取整數(shù)（2）鋼板強度計算）鋼板強度計算f AN n鋼材抗拉或鋼材抗拉或抗壓設(shè)計強度抗壓設(shè)計強度鋼板凈截面積鋼板凈截面積bI 截面截面AnI螺栓并列布置螺栓并列布置螺栓錯列布置螺栓錯列布置atdn -bA0In螺栓并列布置螺栓并列布置螺栓錯列布置螺栓錯列布置nIInInA ,Amin A tdnea) 1n(e2A0II22II1nIIII 截面截面AnII典型節(jié)點（典型節(jié)點（1 1）受螺栓群分布平面內(nèi)軸力的剪切作用受螺栓群分布平面內(nèi)軸力的剪切作用 軸力軸力 N普通螺栓群連接的計算（普通螺栓群連接的計

52、算（1 1）LOGO螺栓的螺栓的最大拉力最大拉力btmaxNN驗算驗算123452列列 5排排螺栓群繞最低排螺栓群繞最低排螺栓軸線旋轉(zhuǎn)螺栓軸線旋轉(zhuǎn)典型節(jié)點（典型節(jié)點（2 2）螺栓群受彎矩螺栓群受彎矩M M的作用的作用 構(gòu)件構(gòu)件A構(gòu)件構(gòu)件Bn1i2i11maxyMyNNLOGO螺栓群繞形心線螺栓群繞形心線旋轉(zhuǎn)時內(nèi)力分布旋轉(zhuǎn)時內(nèi)力分布螺栓群繞最低排螺螺栓群繞最低排螺栓旋轉(zhuǎn)時內(nèi)力分布栓旋轉(zhuǎn)時內(nèi)力分布形心線形心線最低最低排螺排螺栓線栓線先假定：螺栓群繞形心線轉(zhuǎn)動先假定：螺栓群繞形心線轉(zhuǎn)動0mint,N（1）當(dāng)）當(dāng) ，螺栓都受拉，原假定正確，螺栓都受拉，原假定正確，驗算：要求驗算：要求btmaxt,NN

53、（2）當(dāng)）當(dāng) ，最低排螺栓受壓，則螺栓群繞最低排螺栓中心轉(zhuǎn)動，最低排螺栓受壓，則螺栓群繞最低排螺栓中心轉(zhuǎn)動 重新計算螺栓的最大拉力重新計算螺栓的最大拉力0mint,Nbtmaxt,NN驗算：要求驗算：要求654321 yy nn1i2i1mint,MNNn1i2i6maxt,yy nMNNn1i2imaxt,yy 6NeMN典型節(jié)點（典型節(jié)點（3 3）螺栓群受彎矩螺栓群受彎矩M M和軸拉力和軸拉力N N的作用的作用 LOGO(1)采用支托承剪采用支托承剪C級螺栓承拉彎級螺栓承拉彎剪力剪力V 支托焊縫承受支托焊縫承受 進行焊縫驗算進行焊縫驗算彎矩彎矩M、軸拉力、軸拉力N 螺栓承受螺栓承受 進行螺

54、栓驗算進行螺栓驗算 方法同前方法同前剪力剪力V Nv = V/n彎矩彎矩M、軸拉力、軸拉力N Nt,max 計算方法同計算方法同前前驗算驗算1)()(2btmaxt,2bvvNNNNbcvNN (2) 采用采用A、B 級級螺栓承受拉彎剪螺栓承受拉彎剪典型節(jié)點（典型節(jié)點（4 4）螺栓群受彎矩螺栓群受彎矩M M、剪力、剪力V V和軸拉力和軸拉力N N的作用的作用 LOGO高強度螺栓連接的計算高強度螺栓連接的計算螺栓抗剪驗算螺栓抗剪驗算P n 0.9NnNNfbvv凈截面應(yīng)力凈截面應(yīng)力fnAN凈截面積凈截面積鋼板材料設(shè)計強度鋼板材料設(shè)計強度鋼板搭接，承受剪力鋼板搭接，承受剪力 N共共 2n 個螺栓個

55、螺栓鋼板凈截面鋼板凈截面抗拉強度驗算抗拉強度驗算nn0.51NnN5 . 0nNFnNN111凈截面凈截面受力受力第一排螺栓數(shù)第一排螺栓數(shù) n 1nN0.5F 每個孔前摩擦力每個孔前摩擦力最外側(cè)螺栓最外側(cè)螺栓為不利截面為不利截面典型節(jié)點（典型節(jié)點（1）摩擦型連接高強度螺栓群受剪力）摩擦型連接高強度螺栓群受剪力N作用作用LOGO形心線形心線12345承受彎矩承受彎矩 M連接保持不松動，所有螺栓均處于受拉狀態(tài)連接保持不松動，所有螺栓均處于受拉狀態(tài)螺栓群繞形心線旋轉(zhuǎn)！螺栓群繞形心線旋轉(zhuǎn)！驗算最上一排受拉螺栓驗算最上一排受拉螺栓P 0.8NyMyNbtn1i2i1maxt1N典型節(jié)點（典型節(jié)點（2 2

56、）摩擦型連接高強度螺栓群受彎矩）摩擦型連接高強度螺栓群受彎矩M M作用作用LOGO無論有否拉力無論有否拉力N N，總是繞螺栓群形心線旋轉(zhuǎn)！總是繞螺栓群形心線旋轉(zhuǎn)！123456nVNv1剪力剪力V彎矩彎矩M拉力拉力N1btt1bvv1NNNNPnNfbv9 . 0PN8 . 0bt驗算驗算典型節(jié)點（典型節(jié)點（3 3） 摩擦型連接高強度螺栓群受彎矩摩擦型連接高強度螺栓群受彎矩M M、剪力、剪力V V、拉力拉力N N作用作用P 0.8NyMynNNbtn1i2i1maxt1NLOGO4 4 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件進行軸心受力構(gòu)件設(shè)計時，必須滿足：進行軸心受力構(gòu)件設(shè)計時，必須滿足：承載能力極限狀態(tài)和

57、正常使用極限狀態(tài)的要求承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的要求承載能力極限狀態(tài)：承載能力極限狀態(tài)： 受拉構(gòu)件受拉構(gòu)件以強度控制以強度控制 受壓構(gòu)件受壓構(gòu)件應(yīng)同時滿足強度和穩(wěn)定要求應(yīng)同時滿足強度和穩(wěn)定要求正常使用極限狀態(tài)：保證構(gòu)件的剛度正常使用極限狀態(tài)：保證構(gòu)件的剛度當(dāng)沒有截面削弱當(dāng)沒有截面削弱時承載力由穩(wěn)定時承載力由穩(wěn)定控制控制對于受拉構(gòu)件要正常工作需要對于受拉構(gòu)件要正常工作需要滿足強度和剛度條件滿足強度和剛度條件對于受壓構(gòu)件要正常對于受壓構(gòu)件要正常工作需要工作需要滿足強度、穩(wěn)定和剛度條件滿足強度、穩(wěn)定和剛度條件有截面削弱有截面削弱無截面削弱無截面削弱滿足穩(wěn)定和剛度條件滿足穩(wěn)定和剛度條件LOG

58、OfANnf f 鋼材強度設(shè)計值；鋼材強度設(shè)計值；A An n 構(gòu)件凈截面面積構(gòu)件凈截面面積一、軸心受力構(gòu)件的強度一、軸心受力構(gòu)件的強度il000yyyxxxilil二、剛度計算二、剛度計算 構(gòu)件的最大長細比構(gòu)件的最大長細比 構(gòu)件計算長度構(gòu)件計算長度0l- -截面的回轉(zhuǎn)半徑截面的回轉(zhuǎn)半徑iAIi LOGOll0構(gòu)件的計算長度系數(shù)，由構(gòu)件的支構(gòu)件的計算長度系數(shù)，由構(gòu)件的支承條件確定，兩端鉸接，取承條件確定，兩端鉸接，取1.0 構(gòu)件兩個主軸方程的支承條件不同，或支承點的距構(gòu)件兩個主軸方程的支承條件不同，或支承點的距離不同，所以兩個主軸方向的計算長度也會不同。離不同，所以兩個主軸方向的計算長度也會不

59、同。xyyzxzllx0lly210LOGO屈曲形式屈曲形式: : 1) 1)彎曲屈曲：彎曲屈曲：只發(fā)生彎曲變形只發(fā)生彎曲變形, , 截面繞一個主軸旋轉(zhuǎn)；截面繞一個主軸旋轉(zhuǎn)； 2)2)扭轉(zhuǎn)屈曲：扭轉(zhuǎn)屈曲：繞縱軸扭轉(zhuǎn)繞縱軸扭轉(zhuǎn); ; 3) 3)彎扭屈曲：彎扭屈曲：即有彎曲變形也有扭轉(zhuǎn)變形。即有彎曲變形也有扭轉(zhuǎn)變形。2 2、軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定、軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定4.2 4.2 軸心受力構(gòu)件正常工作的基本要求軸心受力構(gòu)件正常工作的基本要求彎曲屈曲彎曲屈曲：雙軸對稱截面，單軸對稱截面繞非對稱軸；：雙軸對稱截面，單軸對稱截面繞非對稱軸；扭轉(zhuǎn)屈曲扭轉(zhuǎn)屈曲：十字形截面；：十字形截面；彎扭屈曲彎扭屈曲

60、：單軸對稱截面繞對稱軸：單軸對稱截面繞對稱軸構(gòu)件屈曲形式取決于截面形式、尺寸、構(gòu)件屈曲形式取決于截面形式、尺寸、 桿件長度和桿端支承情桿件長度和桿端支承情況。況。LOGO實際軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計算實際軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計算fAN由截面類型和由截面類型和確定確定, , 根據(jù)表截面類型，查表根據(jù)表截面類型，查表235yfycrcrRyRfNfAfLOGOyyyxxxilil/00構(gòu)件長細比應(yīng)按照下列規(guī)定確定：構(gòu)件長細比應(yīng)按照下列規(guī)定確定：截面為雙軸對稱或極對稱的構(gòu)件截面為雙軸對稱或極對稱的構(gòu)件xl0yl0式中式中 、 構(gòu)件對主軸構(gòu)件對主軸x x和和y y的計算長度；的計算長度；xiyi 、