me 鋼結構第三章(連接)

1、1本章內(nèi)容本章內(nèi)容：3.1 鋼結構的連接方法鋼結構的連接方法 3.2 焊接方法和焊縫連接形式焊接方法和焊縫連接形式 3.3 角焊縫的構造與計算角焊縫的構造與計算 3.4 對接焊縫的構造與計算對接焊縫的構造與計算 3.5 焊接應力和焊接變形焊接應力和焊接變形 3.6 螺栓連接的構造螺栓連接的構造 3.7 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 3.8 高強度螺栓連接的工作性能和計算高強度螺栓連接的工作性能和計算 第三章第三章 本章重點本章重點：角焊縫角焊縫的構造與計算，的構造與計算，普通螺栓連接普通螺栓連接的計算，的計算， 高強度螺栓高強度螺栓連接的計算連接的計算本章難點本章難

2、點：如何運用相關公式進行各種連接計算如何運用相關公式進行各種連接計算22、鉚接、鉚接1、焊接、焊接 對接焊縫對接焊縫角角 焊焊 縫縫3 3. .1 1 鋼結構的鋼結構的連接方法連接方法連接的方式連接的方式連接的原則連接的原則安全可靠、傳力明確、構造簡單、制造方便和節(jié)約鋼材安全可靠、傳力明確、構造簡單、制造方便和節(jié)約鋼材33、螺栓連接、螺栓連接普通螺栓普通螺栓高強螺栓高強螺栓摩擦型連接摩擦型連接承壓型連接承壓型連接3 3. .1 1 鋼結構的鋼結構的連接方法連接方法43 3. .1 1 鋼結構的鋼結構的連接方法連接方法螺栓連接螺栓連接鉚釘連接鉚釘連接焊接連接焊接連接53 3. .1 1 鋼結構的

3、鋼結構的連接方法連接方法3.1.1 3.1.1 焊接連接焊接連接缺點缺點* * 構造簡單構造簡單 任何形式的構件都可直接相連；任何形式的構件都可直接相連；* * 用料經(jīng)濟用料經(jīng)濟 不削弱截面；不削弱截面；* * 制作加工方便制作加工方便 可實現(xiàn)自動化操作；可實現(xiàn)自動化操作；* * 連接的密閉性好，結構剛度大，整體性好連接的密閉性好，結構剛度大，整體性好。 * * 材質(zhì)易變脆；材質(zhì)易變脆；* * 產(chǎn)生殘余應力、殘余應變、焊接缺陷產(chǎn)生殘余應力、殘余應變、焊接缺陷* * 降低壓桿穩(wěn)定、影響疲勞強度降低壓桿穩(wěn)定、影響疲勞強度* * 對裂紋十分敏感對裂紋十分敏感* * 低溫冷脆問題較為突出。低溫冷脆問題

4、較為突出。優(yōu)點優(yōu)點現(xiàn)代鋼結構最基本的連接方式，應用最廣泛。現(xiàn)代鋼結構最基本的連接方式，應用最廣泛。63 3. .1 1 鋼結構的鋼結構的連接方法連接方法3.1.2 3.1.2 螺栓連接螺栓連接7 1 1、普通螺栓連接、普通螺栓連接3 3. .1 1 鋼結構的鋼結構的連接方法連接方法3.1.2 3.1.2 螺栓連接螺栓連接精制螺栓精制螺栓粗制螺栓粗制螺栓代號代號A A級和級和B B級級C C級級性能等級性能等級5.65.6級和級和8.88.8級級4.64.6級和級和4.84.8級級加工方式加工方式車床上經(jīng)過切削而成車床上經(jīng)過切削而成單個零件上一次沖成單個零件上一次沖成加工精度加工精度螺桿與栓孔直

5、徑之差為螺桿與栓孔直徑之差為mm0.5mm螺桿與栓孔直徑之差為螺桿與栓孔直徑之差為1.51.53mm3mm抗剪性能抗剪性能好好較差較差經(jīng)濟性能經(jīng)濟性能價格高價格高價格經(jīng)濟價格經(jīng)濟用途用途構件精度很高的結構（機構件精度很高的結構（機械結構）；現(xiàn)已被高強螺械結構）；現(xiàn)已被高強螺栓取代栓取代沿螺栓桿軸受拉的連接；次沿螺栓桿軸受拉的連接；次要的受剪連接；安裝的臨時要的受剪連接；安裝的臨時固定固定82 2、高強螺栓連接、高強螺栓連接 （1 1）材料、性能等級）材料、性能等級 高強鋼材制成：優(yōu)質(zhì)碳素鋼：高強鋼材制成：優(yōu)質(zhì)碳素鋼：3535號、號、4545號；號； 合合 金金 鋼：鋼：2

6、0MnTiB20MnTiB、40B40B、35VB35VB。 性能等級：性能等級：8.88.8級、級、10.910.9級。級。 小數(shù)點前小數(shù)點前8 8、10 10 螺栓材料經(jīng)熱加工后的最低抗拉強螺栓材料經(jīng)熱加工后的最低抗拉強 度為度為830830、1040N/mm1040N/mm2 2； 小數(shù)點后小數(shù)點后0.80.8、0.90.9屈強比屈強比uff/2 . 03 3. .1 1 鋼結構的鋼結構的連接方法連接方法3.1.2 3.1.2 螺栓連接螺栓連接9（2 2）類型（按抗剪性能分）類型（按抗剪性能分）2 2、高強螺栓連接、高強螺栓連接3 3. .1 1 鋼結構的鋼結構的連接方法連接方法3.1.

7、2 3.1.2 螺栓連接螺栓連接高強度螺栓高強度螺栓摩擦型連接摩擦型連接高強度螺栓高強度螺栓承壓型連接承壓型連接傳力機理傳力機理利用預拉力把被連接的部利用預拉力把被連接的部件夾緊，使部件的接觸面件夾緊，使部件的接觸面間產(chǎn)生很大的摩擦力，外間產(chǎn)生很大的摩擦力，外力通過力通過摩擦力摩擦力來傳遞來傳遞允許接觸面滑移，依靠螺栓允許接觸面滑移，依靠螺栓桿和螺孔之間的桿和螺孔之間的承壓承壓來傳力來傳力栓孔直徑栓孔直徑螺桿的公稱直徑螺桿的公稱直徑+1.5+1.52.0mm2.0mm螺桿的公稱直徑螺桿的公稱直徑+1.0+1.01.5mm1.5mm特點特點剪切變形小，彈性性能好，剪切變形小，彈性性能好，特別適用

8、于承受動力荷載特別適用于承受動力荷載的結構的結構連接緊湊，但剪切變形大，連接緊湊，但剪切變形大，不應用于直接承受動力荷載不應用于直接承受動力荷載的結構的結構103 3. .1 1 鋼結構的鋼結構的連接方法連接方法3.1.3 3.1.3 鉚釘連接鉚釘連接 鉚釘連接鉚釘連接是用一端帶有半圓形預制釘頭的是用一端帶有半圓形預制釘頭的鉚釘，將釘桿燒紅迅速插入被連接件的釘孔中，鉚釘，將釘桿燒紅迅速插入被連接件的釘孔中，再用鉚釘槍將另一端也打鉚成釘頭，使連接達再用鉚釘槍將另一端也打鉚成釘頭，使連接達到緊固。到緊固。缺點缺點費工費料、勞動強度高。費工費料、勞動強度高。目前承重鋼結構連接中已很少應用。目前承重鋼

9、結構連接中已很少應用。優(yōu)點優(yōu)點傳力可靠，塑性、韌性好，傳力可靠，塑性、韌性好，動力性能好動力性能好11打火引弧打火引弧-電弧周圍的金屬液化電弧周圍的金屬液化( (熔熔池池)焊條熔化焊條熔化滴入熔池滴入熔池與焊件的與焊件的熔融金屬結合冷卻即形成焊縫。熔融金屬結合冷卻即形成焊縫。3 3. .2 2 焊接方法和焊接連接形式焊接方法和焊接連接形式3.2.1 3.2.1 鋼結構常用的焊接方法鋼結構常用的焊接方法電阻焊電阻焊電弧焊電弧焊1 1）手工電弧焊）手工電弧焊2 2）自動、半自動埋弧焊）自動、半自動埋弧焊氣體保護焊氣體保護焊原理：原理：利用電弧產(chǎn)生熱量熔化涂利用電弧產(chǎn)生熱量熔化涂有藥皮的焊條和母材形

10、成焊縫。有藥皮的焊條和母材形成焊縫。（藥皮產(chǎn)生保護氣體）（藥皮產(chǎn)生保護氣體） 焊機焊機導線導線熔池熔池焊條焊條焊鉗焊鉗保護氣體保護氣體焊件焊件電弧電弧優(yōu)點：優(yōu)點：方便，適應性強，特別適方便，適應性強，特別適用于在高空和野外作業(yè)，小型焊用于在高空和野外作業(yè)，小型焊接，接，應用最廣泛。應用最廣泛。缺點：缺點：質(zhì)量波動大，要求焊工等級質(zhì)量波動大，要求焊工等級高，勞動強度大，生產(chǎn)效率低。高，勞動強度大，生產(chǎn)效率低。 （1 1）手工電弧焊）手工電弧焊123 3. .2 2 焊接方法和焊接連接形式焊接方法和焊接連接形式3.2.1 3.2.1 鋼結構常用的焊接方法鋼結構常用的焊接方法（1 1）手工電弧焊）手

11、工電弧焊A A、焊條的選擇：焊條的選擇： 焊條應與焊件鋼材（主體金屬）相適應。焊條應與焊件鋼材（主體金屬）相適應。Q390Q390、Q420Q420鋼選擇鋼選擇E55E55型焊條型焊條(E5500-E5518)(E5500-E5518)Q345Q345鋼選擇鋼選擇E50E50型焊條型焊條 (E5001-E5048)(E5001-E5048)Q235Q235鋼選擇鋼選擇E43E43型焊條（型焊條（E4300-E4328)E4300-E4328)B B、焊條的表示方法：焊條的表示方法：EE焊條焊條(Electrode)(Electrode)第第1 1、2 2位數(shù)字為熔敷金屬的最小抗拉強度（位數(shù)字為

12、熔敷金屬的最小抗拉強度（N/mmN/mm2 2) )第第3 3、4 4表示適用焊接位置、電流及藥皮的類型。表示適用焊接位置、電流及藥皮的類型。不同鋼種的鋼材焊接，宜采用與低強度鋼材相適應的焊條。不同鋼種的鋼材焊接，宜采用與低強度鋼材相適應的焊條。133 3. .2 2 焊接方法和焊接連接形式焊接方法和焊接連接形式3.2.1 3.2.1 鋼結構常用的焊接方法鋼結構常用的焊接方法（2 2）埋弧焊（自動或半自動）埋弧焊（自動或半自動）l 光焊絲埋在焊劑下，通電后電弧使焊絲、光焊絲埋在焊劑下，通電后電弧使焊絲、焊件、焊劑熔化形成焊縫。焊件、焊劑熔化形成焊縫。l 焊劑溶化后形成焊渣浮在溶化金屬表面，焊劑

13、溶化后形成焊渣浮在溶化金屬表面，隔絕空氣接觸，供給必要的合金元素。隔絕空氣接觸，供給必要的合金元素。( (代替代替藥皮）藥皮）、焊絲轉盤焊絲轉盤送絲器送絲器焊劑漏斗焊劑漏斗焊劑焊劑熔渣熔渣焊件焊件優(yōu)點：優(yōu)點：自動化程度自動化程度高，焊接速度快，高，焊接速度快，勞動強度低，焊縫勞動強度低，焊縫質(zhì)量好。質(zhì)量好。缺點：缺點：設備投資大，設備投資大，施工位置受限。施工位置受限。焊絲的選擇應與主體金屬等強度。焊絲的選擇應與主體金屬等強度。143 3. .2 2 焊接方法和焊接連接形式焊接方法和焊接連接形式3.2.1 3.2.1 鋼結構常用的焊接方法鋼結構常用的焊接方法（3 3）氣體保護焊）氣體保護焊 利

14、用焊槍噴出的利用焊槍噴出的COCO2 2或其他惰性氣體或其他惰性氣體代替焊劑代替焊劑的電弧溶焊方的電弧溶焊方法。直接依靠保護氣體在電弧周圍形成保護層，以防止有害氣體法。直接依靠保護氣體在電弧周圍形成保護層，以防止有害氣體的侵入。的侵入。 優(yōu)點：優(yōu)點：沒有熔渣，焊接速沒有熔渣，焊接速度快，焊接質(zhì)量好。度快，焊接質(zhì)量好。缺點：缺點：施工條件受限制，施工條件受限制，不適用于在風較大的地方不適用于在風較大的地方施焊。施焊。15不采用焊接材料不采用焊接材料電流通過焊件表面電流通過焊件表面的電阻，產(chǎn)生熱量的電阻，產(chǎn)生熱量熔化金屬，再加壓熔化金屬，再加壓力而焊合力而焊合適宜板厚不大于適宜板厚不大于12 mm

15、的焊接的焊接冷彎薄壁型鋼連接冷彎薄壁型鋼連接常采用此焊接方法常采用此焊接方法（4 4）電阻焊）電阻焊3 3. .2 2 焊接方法和焊接連接形式焊接方法和焊接連接形式16（ 被連接鋼材的相互位置）被連接鋼材的相互位置）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 3 3. .2 2 焊接方法和焊接連接形式焊接方法和焊接連接形式3.2.2 3.2.2 焊接連接形式及焊縫形式焊接連接形式及焊縫形式（1 1）焊縫連接形式）焊縫連接形式173 3. .2 2 焊接方法和焊接連接形式焊接方法和焊接連接形式3.2.2 3.2.2 焊接連接形式及焊縫形式焊接連接形式及焊縫

16、形式（1 1）焊縫連接形式）焊縫連接形式183 3. .2 2 焊接方法和焊接連接形式焊接方法和焊接連接形式3.2.2 3.2.2 焊接連接形式及焊縫形式焊接連接形式及焊縫形式（2 2）焊縫形式）焊縫形式A A、按連接方式分：、按連接方式分：對接焊縫對接焊縫和和角焊縫角焊縫。 對接焊縫按受力方向分：對接焊縫按受力方向分： 1 1）正對接焊縫）正對接焊縫 2 2）斜對接焊縫）斜對接焊縫正對接焊縫正對接焊縫斜對接焊縫斜對接焊縫角焊縫按受力與焊縫方向分：角焊縫按受力與焊縫方向分： 1 1）正面角焊縫：力方向與焊縫長度方向垂直。）正面角焊縫：力方向與焊縫長度方向垂直。 2 2）側面角焊縫：力方向與焊縫

17、長度方向平行。）側面角焊縫：力方向與焊縫長度方向平行。 3 3）斜角焊縫：力方向與焊縫長度方向成一定角度。）斜角焊縫：力方向與焊縫長度方向成一定角度。斜角焊縫斜角焊縫193 3. .2 2 焊接方法和焊接連接形式焊接方法和焊接連接形式3.2.2 3.2.2 焊接連接形式及焊縫形式焊接連接形式及焊縫形式（2 2）焊縫形式）焊縫形式B B、按沿長度方向的布置分：、按沿長度方向的布置分：連續(xù)角焊縫連續(xù)角焊縫和和斷續(xù)角焊縫斷續(xù)角焊縫 1 1）連續(xù)角焊縫：連續(xù)角焊縫：受力性能較好，為主要的角焊縫形式。受力性能較好，為主要的角焊縫形式。 2 2）間斷角焊縫：間斷角焊縫：在起、滅弧處容易引起應力集中。只能用

18、于次要或受在起、滅弧處容易引起應力集中。只能用于次要或受力小的構件。力小的構件。50或或10hf50mm或或10hf203 3. .2 2 焊接方法和焊接連接形式焊接方法和焊接連接形式3.2.2 3.2.2 焊接連接形式及焊縫形式焊接連接形式及焊縫形式（2 2）焊縫形式）焊縫形式C C、按施焊位置分：、按施焊位置分：平焊、橫焊、立焊平焊、橫焊、立焊和和仰焊仰焊。平焊平焊立焊立焊a)焊條焊條d)仰焊仰焊b)c)橫焊橫焊質(zhì)量好質(zhì)量好質(zhì)量一般質(zhì)量一般質(zhì)量差質(zhì)量差應盡量避免采用仰焊應盡量避免采用仰焊213 3. .2 2 焊接方法和焊接連接形式焊接方法和焊接連接形式3.2.3 3.2.3 焊接缺陷及焊

19、縫質(zhì)量檢驗焊接缺陷及焊縫質(zhì)量檢驗（1 1）焊縫缺陷）焊縫缺陷 焊縫缺陷焊縫缺陷：指焊接過程中產(chǎn)生于焊縫金屬或附近熱影響區(qū)鋼材：指焊接過程中產(chǎn)生于焊縫金屬或附近熱影響區(qū)鋼材表面或內(nèi)部的缺陷。常見的缺陷有表面或內(nèi)部的缺陷。常見的缺陷有裂紋、焊瘤、燒穿、弧坑、氣孔、裂紋、焊瘤、燒穿、弧坑、氣孔、夾渣、咬邊、未熔合、未焊透夾渣、咬邊、未熔合、未焊透等；以及等；以及焊縫尺寸不符合要求、焊縫焊縫尺寸不符合要求、焊縫成形不良成形不良等。等。 裂紋裂紋焊瘤焊瘤燒穿燒穿弧坑弧坑氣孔氣孔夾渣夾渣咬邊咬邊未熔合未熔合未焊透未焊透223 3. .2 2 焊接方法和焊接連接形式焊接方法和焊接連接形式3.2.3 3.2.

20、3 焊接缺陷及焊縫質(zhì)量檢驗焊接缺陷及焊縫質(zhì)量檢驗（2 2）焊縫質(zhì)量檢驗）焊縫質(zhì)量檢驗鋼結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范鋼結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50205-2001GB50205-2001規(guī)定焊縫按規(guī)定焊縫按其檢驗方法和質(zhì)量要求分為其檢驗方法和質(zhì)量要求分為一級、二級一級、二級和和三級三級。u 三級焊縫：三級焊縫：只要求對全部焊縫作外觀檢查且符合三級質(zhì)量標準，只要求對全部焊縫作外觀檢查且符合三級質(zhì)量標準，適用于一般連接。適用于一般連接。 外觀檢查（肉眼）外觀檢查（肉眼） 尺寸偏差、表面缺陷；尺寸偏差、表面缺陷；無損檢驗（儀器）無損檢驗（儀器） 檢驗內(nèi)部缺陷（超聲波探傷、檢驗內(nèi)部缺陷（超聲波探傷、X

21、X射線探傷射線探傷、磁粉探傷、滲透探傷）。、磁粉探傷、滲透探傷）。u 二級焊縫：二級焊縫：外觀檢查外觀檢查+ +無損檢驗（超聲波探傷）合格，用于受無損檢驗（超聲波探傷）合格，用于受較大拉應力的重要連接。較大拉應力的重要連接。u 一級焊縫：一級焊縫：外觀檢查外觀檢查+ +無損檢驗（超聲波探傷、無損檢驗（超聲波探傷、X X射線探傷）合射線探傷）合格，用于抗動力、需要驗算疲勞的重要連接。格，用于抗動力、需要驗算疲勞的重要連接。233 3. .2 2 焊接方法和焊接連接形式焊接方法和焊接連接形式3.2.3 3.2.3 焊接缺陷及焊縫質(zhì)量檢驗焊接缺陷及焊縫質(zhì)量檢驗（3 3）焊縫質(zhì)量等級的選用）焊縫質(zhì)量等

22、級的選用1 1） 需要進行疲勞計算的構件需要進行疲勞計算的構件中，垂直于作用力方向的橫向?qū)又校怪庇谧饔昧Ψ较虻臋M向?qū)雍缚p受拉時應為一級，受壓時應為二級。平行于作用力方向的縱焊縫受拉時應為一級，受壓時應為二級。平行于作用力方向的縱向?qū)雍缚p應為二級。向?qū)雍缚p應為二級。 2 2） 在在不需要進行疲勞計算的構件不需要進行疲勞計算的構件中，凡要求與母材等強的受拉中，凡要求與母材等強的受拉對接焊縫應不低于二級；受壓時宜為二級。對接焊縫應不低于二級；受壓時宜為二級。 3 3） 重級工作制和起重量重級工作制和起重量50t50t的中級工作制吊車梁的中級工作制吊車梁的腹板與上的腹板與上翼緣板之間以及吊車

23、桁架上弦桿與節(jié)點板之間的形接頭焊透的對翼緣板之間以及吊車桁架上弦桿與節(jié)點板之間的形接頭焊透的對接與角接組合焊縫，質(zhì)量不應低于二級。接與角接組合焊縫，質(zhì)量不應低于二級。 4 4） 角焊縫質(zhì)量等級一般為三級，但對角焊縫質(zhì)量等級一般為三級，但對直接承受動力荷載且需要驗直接承受動力荷載且需要驗算疲勞和起重量算疲勞和起重量Q Q50t50t的中級工作制吊車梁的中級工作制吊車梁的角焊縫的外觀質(zhì)量應的角焊縫的外觀質(zhì)量應符合二級。符合二級。24焊縫代號焊縫代號-引出線、圖形符號、補充符號、焊縫尺寸引出線、圖形符號、補充符號、焊縫尺寸角焊縫角焊縫3 3. .2 2 焊接方法和焊接連接形式焊接方法和焊接連接形式3

24、.2.4 3.2.4 焊接符號、螺栓及其孔眼圖例焊接符號、螺栓及其孔眼圖例25焊縫代號焊縫代號- -引出線、圖形符號、補充符號、焊縫尺寸引出線、圖形符號、補充符號、焊縫尺寸3 3. .2 2 焊接方法和焊接連接形式焊接方法和焊接連接形式3.2.4 3.2.4 焊接符號、螺栓及其孔眼圖例焊接符號、螺栓及其孔眼圖例26焊縫分布不規(guī)則，在標注焊縫符號的同時，可在圖形上加柵線3 3. .2 2 焊接方法和焊接連接形式焊接方法和焊接連接形式273 3. .3 3 角焊縫的構造與計算角焊縫的構造與計算3.3.1 3.3.1 角焊縫的形式和強度角焊縫的形式和強度（1）按截面形式劃分）按截面形式劃分 直角角焊

25、縫直角角焊縫角焊縫角焊縫 斜角角焊縫斜角角焊縫直角角焊縫直角角焊縫斜角角焊縫斜角角焊縫28 （a） （b） （c）圖圖3.10 直角角焊縫截面直角角焊縫截面普通型普通型平坡型平坡型凹面型凹面型3 3. .3 3 角焊縫的構造與計算角焊縫的構造與計算3.3.1 3.3.1 角焊縫的形式和強度角焊縫的形式和強度圖圖3.11 斜角角焊縫截面斜角角焊縫截面（d）斜銳角焊縫）斜銳角焊縫 （e）斜鈍角焊縫）斜鈍角焊縫 （f）斜凹面角焊縫）斜凹面角焊縫hehehefh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，角焊縫的計算厚度，對直角角焊縫：對直角角焊縫：fehh7 . 0 角焊縫一般用直角角角焊

26、縫一般用直角角焊縫。斜角角焊縫通常用焊縫。斜角角焊縫通常用于鋼漏斗和鋼管結構中。于鋼漏斗和鋼管結構中。對于對于135135o o或或6020mm20mm，U U形、形、K K形或形或X X 形坡口形坡口853 3. .4 4 對接焊縫的構造與計算對接焊縫的構造與計算3.4.1 3.4.1 對接焊縫的構造對接焊縫的構造2.2.構造處理構造處理墊板墊板墊板墊板墊板墊板1 1）為防止熔化金屬流淌必）為防止熔化金屬流淌必要時可在坡口下加墊板。要時可在坡口下加墊板。2 2）在焊縫的起滅弧處，常會出現(xiàn)弧坑）在焊縫的起滅弧處，常會出現(xiàn)弧坑等缺陷，故焊接時可設置引弧板和等缺陷，故焊接時可設置引弧板和引出板，焊

27、后將它們割除。引出板，焊后將它們割除。靜力荷靜力荷載作用時允許不設。載作用時允許不設。當不設引弧板當不設引弧板時，每條焊縫計算長度等于實際長時，每條焊縫計算長度等于實際長度減度減2 t（t為較薄焊件厚度）。為較薄焊件厚度）。 引弧板引弧板863 3. .4 4 對接焊縫的構造與計算對接焊縫的構造與計算3.4.1 3.4.1 對接焊縫的構造對接焊縫的構造2.2.構造處理構造處理3 3）在對接焊縫的拼接處，當焊件的寬度不同或厚度相差）在對接焊縫的拼接處，當焊件的寬度不同或厚度相差4mm4mm 以上時，應分別在寬度方向或厚度方向從一側或兩側做成坡以上時，應分別在寬度方向或厚度方向從一側或兩側做成坡

28、度不大于度不大于1:2.51:2.5的斜角，以使截面過渡和緩，減小應力集中。的斜角，以使截面過渡和緩，減小應力集中。b) 改變厚度改變厚度1:2.5a) 改變寬度改變寬度1:2.5873 3. .4 4 對接焊縫的構造與計算對接焊縫的構造與計算3.4.2 3.4.2 對接焊縫的計算對接焊縫的計算1.1.焊透的對接焊縫的計算焊透的對接焊縫的計算 受壓、受剪的對接焊縫與母材強度相等。受壓、受剪的對接焊縫與母材強度相等。 三級質(zhì)量的焊縫允許存在的缺陷較多，故其三級質(zhì)量的焊縫允許存在的缺陷較多，故其抗抗拉強度拉強度為母材強度的為母材強度的85%85%。 一、二級質(zhì)量的焊縫的一、二級質(zhì)量的焊縫的抗拉強度

29、抗拉強度可認為與母材可認為與母材強度相等。強度相等。 與構件母材強度計算方法相同，采用材料力學的計算公式。與構件母材強度計算方法相同，采用材料力學的計算公式。 加引弧板（引出板）施焊的情況下，一、二級對接焊縫不需加引弧板（引出板）施焊的情況下，一、二級對接焊縫不需計算。計算。 三級焊縫受拉時，或無引弧板（引出板）時才驗算。三級焊縫受拉時，或無引弧板（引出板）時才驗算。 要點要點對接焊縫對接焊縫的強度的強度(P270(P270附附表表1.21.2）NNltNNlt883 3. .4 4 對接焊縫的構造與計算對接焊縫的構造與計算3.4.2 3.4.2 對接焊縫的計算對接焊縫的計算(1) (1) 軸

30、心受力對接焊縫軸心受力對接焊縫wcwtwfftlN或（3.28）N 軸心拉力或壓力設計值軸心拉力或壓力設計值lw 焊縫計算長度，焊縫計算長度，無引弧板時，焊縫計算長度取實際長度減去無引弧板時，焊縫計算長度取實際長度減去2t2t；有引弧板時，取實際長度。；有引弧板時，取實際長度。t 連接件的連接件的較小厚度較小厚度，對，對T T形接頭為形接頭為腹板的厚度腹板的厚度 ; ; ftw 、fcw 對接焊縫的抗拉、抗壓強度設計值（對接焊縫的抗拉、抗壓強度設計值（P307P307表表1.21.2）。）。NNlt垂直于軸力的對接焊縫（正對接焊縫）：垂直于軸力的對接焊縫（正對接焊縫）：89正對接焊縫正對接焊縫

31、斜對接焊縫斜對接焊縫規(guī)范規(guī)定，當斜焊縫傾角規(guī)范規(guī)定，當斜焊縫傾角 56.356.3，即，即tantan 1.51.5時，時，可認為對接斜焊縫與母材等強，不用計算。（例可認為對接斜焊縫與母材等強，不用計算。（例3.83.8）3 3. .4 4 對接焊縫的構造與計算對接焊縫的構造與計算如果正對接焊縫不能滿足強度要求時，可采用斜對接焊縫：如果正對接焊縫不能滿足強度要求時，可采用斜對接焊縫：90(2) (2) 承受彎矩和剪力共同作用的對接焊縫計算承受彎矩和剪力共同作用的對接焊縫計算3 3. .4 4 對接焊縫的構造與計算對接焊縫的構造與計算 焊縫內(nèi)應力分布同母材。焊縫截面是焊縫內(nèi)應力分布同母材。焊縫截

32、面是矩形矩形，正應力與剪應力圖形，正應力與剪應力圖形分布分別為三角形與拋物線形，其最大值應分別滿足下列強度條件。分布分別為三角形與拋物線形，其最大值應分別滿足下列強度條件。 wVwwwmax23ftlVtIVS（3.30）wmaxt2w6wMMfWl t（3.29）M 焊縫承受的彎矩；焊縫承受的彎矩；V 焊縫承受的剪力；焊縫承受的剪力；Ww 焊縫截面模量。焊縫截面模量。Iw 焊縫計算截面慣性矩；焊縫計算截面慣性矩；Sw 焊縫截面計算剪應力處以上部分對中和軸的面積矩。焊縫截面計算剪應力處以上部分對中和軸的面積矩。91 對于工字形或?qū)τ诠ぷ中位騎 T形截面梁的對接焊縫除應分別驗算最大正應力形截面梁

33、的對接焊縫除應分別驗算最大正應力與最大剪應力外，還應驗算與最大剪應力外，還應驗算腹板與翼緣交接處腹板與翼緣交接處的折算應力的折算應力: :wt21211 . 13f（3.31）式中：式中： 1 1、 1 1為腹板與翼緣交接為腹板與翼緣交接處的正應力和剪應力。處的正應力和剪應力。 1.11.1為考慮到最大折算應力只在焊為考慮到最大折算應力只在焊縫局部出現(xiàn)，而將焊縫強度設計值適縫局部出現(xiàn)，而將焊縫強度設計值適當提高的系數(shù)。當提高的系數(shù)。 001maxw2hhMIhx11xVSI t3 3. .4 4 對接焊縫的構造與計算對接焊縫的構造與計算t1b1)22(1011thbtSwSw1翼緣對中和軸的翼

34、緣對中和軸的面積矩面積矩t 腹板的厚度腹板的厚度 ; ;923 3. .4 4 對接焊縫的構造與計算對接焊縫的構造與計算 軸力和彎矩作用下對軸力和彎矩作用下對接焊縫產(chǎn)生正應力，剪力接焊縫產(chǎn)生正應力，剪力作用下產(chǎn)生剪應力，其計作用下產(chǎn)生剪應力，其計算公式為：算公式為：wtwwMNmaxfWMANwvwwmaxmaxftISVwt21211 . 13fMNtIVSw1120wM1hIM式中：式中：1 12 2(3) (3) 承受軸力、彎矩和剪力共同作用的對接焊縫計算承受軸力、彎矩和剪力共同作用的對接焊縫計算93wVwfAV3 3. .4 4 對接焊縫的構造與計算對接焊縫的構造與計算94對接焊縫計算

35、步驟對接焊縫計算步驟確定最不利位置；確定最不利位置；wVwwwftIVS maxtlNwN wteqf1.1322 wMWM wwwtIVS11 max wwtcff 或3 3. .4 4 對接焊縫的構造與計算對接焊縫的構造與計算95 例3-10 計算工字牛腿與鋼柱的對接焊縫強度，F(xiàn)=550kN, 偏心距e=300mm, 鋼材為Q235B, 焊條E43型, 手工焊, 三級檢驗。翼緣加引弧板。96550kN, 550 0.3 165kNmV FM 截面幾何特征值和內(nèi)力截面幾何特征值和內(nèi)力 【解解】：97 a）最大正應力最大正應力maxb）最大剪應力最大剪應力98c）1 1點的折算應力點的折算應力

36、tIVSww11993 3. .5 5 焊接應力和焊接變形焊接應力和焊接變形3.5.1 3.5.1 焊接應力的分類和產(chǎn)生的原因焊接應力的分類和產(chǎn)生的原因 焊接殘余應力焊接殘余應力-由于焊接時產(chǎn)生不均勻溫度場，導致焊件不由于焊接時產(chǎn)生不均勻溫度場，導致焊件不 均勻脹縮，冷卻后引起的內(nèi)部殘存應力均勻脹縮，冷卻后引起的內(nèi)部殘存應力。是。是 一種無荷載作用下的內(nèi)應力。一種無荷載作用下的內(nèi)應力。1.1.焊接殘余應力的分類焊接殘余應力的分類 縱向焊接應力：長度方向的應力縱向焊接應力：長度方向的應力 橫向焊接應力：垂直于焊縫長度方向且平行于構件表橫向焊接應力：垂直于焊縫長度方向且平行于構件表面的應力面的應力

37、 ； 厚度方向焊接應力：垂直于焊縫長度方向且垂直于構厚度方向焊接應力：垂直于焊縫長度方向且垂直于構件表面的應力。件表面的應力。 100+-500500o oC C800800o oC C300300o oC C300300o oC C500500o oC C800800o oC C施施焊焊方方向向8cm64202468cm施焊時焊縫附近達施焊時焊縫附近達16001600以上，而鄰近區(qū)域溫度驟降。以上，而鄰近區(qū)域溫度驟降。焊縫周圍焊縫周圍產(chǎn)生不均產(chǎn)生不均勻溫度場勻溫度場l 焊縫處鋼材受熱伸長，但受兩側低溫區(qū)域的限制產(chǎn)生熱塑性壓縮；焊縫處鋼材受熱伸長，但受兩側低溫區(qū)域的限制產(chǎn)生熱塑性壓縮；l 焊縫

38、冷卻時收縮又受到周圍鋼材的限制而產(chǎn)生拉應力；焊縫冷卻時收縮又受到周圍鋼材的限制而產(chǎn)生拉應力；l 拉應力大小可達鋼材屈服點拉應力大小可達鋼材屈服點 fy;l 遠離焊縫區(qū)域產(chǎn)生縱向壓應力，焊件內(nèi)應力自相平衡。遠離焊縫區(qū)域產(chǎn)生縱向壓應力，焊件內(nèi)應力自相平衡。（1 1）縱向焊接殘余應力）縱向焊接殘余應力2.2.焊接殘余應力的成因焊接殘余應力的成因-+3 3. .5 5 焊接應力和焊接變形焊接應力和焊接變形1013 3. .5 5 焊接應力和焊接變形焊接應力和焊接變形(a)焊縫縱向收縮焊縫縱向收縮時的變形趨勢時的變形趨勢-+-(b)焊縫縱向收縮焊縫縱向收縮 時的橫向應力時的橫向應力xy-+-+(d)焊縫

39、橫向焊縫橫向殘余應力殘余應力yx+-+施施焊焊方方向向(c)焊縫橫向收縮焊縫橫向收縮 時的橫向應力時的橫向應力xyl焊縫縱向收縮，焊件有反向焊縫縱向收縮，焊件有反向彎曲變形彎曲變形的趨勢，焊縫處的趨勢，焊縫處中部受拉，中部受拉，兩端受壓兩端受壓；兩部分合成兩部分合成l先焊焊縫凝固阻止后焊焊縫橫向膨脹，發(fā)生橫向塑性壓縮變形；先焊焊縫凝固阻止后焊焊縫橫向膨脹，發(fā)生橫向塑性壓縮變形；焊縫冷卻，后焊焊縫收縮受限產(chǎn)生焊縫冷卻，后焊焊縫收縮受限產(chǎn)生拉應力拉應力，先焊焊縫產(chǎn)生先焊焊縫產(chǎn)生壓應力壓應力，更遠處另一端受更遠處另一端受拉應力拉應力。（2 2）橫向焊接殘余應力）橫向焊接殘余應力1023 3. .5

40、5 焊接應力和焊接變形焊接應力和焊接變形（3 3）沿厚度方向的焊接殘余應力）沿厚度方向的焊接殘余應力l在厚鋼板的焊接連接中，焊縫需要多層施焊。沿厚度方向先在厚鋼板的焊接連接中，焊縫需要多層施焊。沿厚度方向先焊焊縫凝固，阻止后焊焊縫的膨脹，產(chǎn)生塑性壓縮變形。焊焊縫凝固，阻止后焊焊縫的膨脹，產(chǎn)生塑性壓縮變形。-+-321x xy yz zl冷卻時冷卻時外圍外圍焊縫散熱快焊縫散熱快先冷固先冷固，內(nèi)層焊縫收縮受限制產(chǎn)生沿，內(nèi)層焊縫收縮受限制產(chǎn)生沿厚度方向的拉應力，外部則產(chǎn)生壓應力。厚度方向的拉應力，外部則產(chǎn)生壓應力。 因此除了縱向和橫向焊接殘余應力因此除了縱向和橫向焊接殘余應力 x x ， y y外，

41、還存在沿厚度方外，還存在沿厚度方向的焊接殘余應力向的焊接殘余應力 z z ，這三種應力形成同號三向拉應力，這三種應力形成同號三向拉應力，大大降低大大降低連接的塑性連接的塑性。1033 3. .5 5 焊接應力和焊接變形焊接應力和焊接變形3.5.2 3.5.2 焊接應力對結構性能的影響焊接應力對結構性能的影響1.1.對結構靜力強度的影響對結構靜力強度的影響+-b bf fy yNyNy因焊接殘余應力自相平衡，故：因焊接殘余應力自相平衡，故：當板件全截面達到當板件全截面達到fy，即即N=Ny時：時：結論：結論：焊接殘余應力焊接殘余應力不會不會影響結構影響結構的靜力強度的靜力強度+-f fy yb

42、bB Bt ttyc()Nf b tNB b t +-b bf fy yN Nc cN Nt tyyyytcy( + ) () = () + () = +NfB b tf B b tB b tB t fN NB t f 1043 3. .5 5 焊接應力和焊接變形焊接應力和焊接變形3.5.2 3.5.2 焊接應力對結構性能的影響焊接應力對結構性能的影響2.2.對結構剛度的影響對結構剛度的影響當焊接殘余應力存在時，因截面的當焊接殘余應力存在時，因截面的bt 部分拉應力已經(jīng)達到部分拉應力已經(jīng)達到 fy ，故，故該部分剛度為零（屈服），這時在該部分剛度為零（屈服），這時在N N作用下應變增量為：作用

43、下應變增量為： EtbBN 1 +-b bfy yNN1 22NBtE當截面上沒有焊接殘余應力時，在當截面上沒有焊接殘余應力時，在N 作用下應變增量為：作用下應變增量為：結論：焊接殘余結論：焊接殘余應力使結構變形應力使結構變形增大，即降低了增大，即降低了結構的剛度。結構的剛度。+-fy yNNb bB Bt t1053.3.對低溫冷脆的影響對低溫冷脆的影響4.4.對疲勞強度的影響對疲勞強度的影響 對于厚板或交叉焊縫，將產(chǎn)生三向焊接殘余拉應力，對于厚板或交叉焊縫，將產(chǎn)生三向焊接殘余拉應力，阻礙塑性的發(fā)展，使裂縫容易發(fā)生和發(fā)展，阻礙塑性的發(fā)展，使裂縫容易發(fā)生和發(fā)展，增加了鋼材低增加了鋼材低溫脆斷傾

44、向溫脆斷傾向。所以，降低或消除焊接殘余應力是改善結構。所以，降低或消除焊接殘余應力是改善結構低溫冷脆性能的重要措施。低溫冷脆性能的重要措施。 在焊縫及其附近主體金屬焊接殘余拉應力通常達到在焊縫及其附近主體金屬焊接殘余拉應力通常達到鋼材的屈服強度，此部位是形成和發(fā)展疲勞裂紋的敏感區(qū)域。鋼材的屈服強度，此部位是形成和發(fā)展疲勞裂紋的敏感區(qū)域。因此焊接殘余應力因此焊接殘余應力對結構的疲勞強度有明顯的不利影響。對結構的疲勞強度有明顯的不利影響。3 3. .5 5 焊接應力和焊接變形焊接應力和焊接變形1063 3. .5 5 焊接應力和焊接變形焊接應力和焊接變形3.5.3 3.5.3 焊接變形焊接變形 約

45、束度較小的焊接構件，在施焊時，由于不均勻的加熱和冷卻，約束度較小的焊接構件，在施焊時，由于不均勻的加熱和冷卻，將在焊接應力下產(chǎn)生不可回復的變形。表現(xiàn)主要有：將在焊接應力下產(chǎn)生不可回復的變形。表現(xiàn)主要有：橫向收縮、縱向收縮橫向收縮、縱向收縮彎曲變形彎曲變形角變形角變形波浪變形波浪變形扭曲變形扭曲變形 約束度很大的焊接構件，由于不能自由變形，將會在焊縫及其附約束度很大的焊接構件，由于不能自由變形，將會在焊縫及其附近產(chǎn)生較大的殘余應力。近產(chǎn)生較大的殘余應力。1073 3. .5 5 焊接應力和焊接變形焊接應力和焊接變形3.5.4 3.5.4 減小焊接應力和焊接變形的措施減小焊接應力和焊接變形的措施1

46、.1.合理的焊縫設計合理的焊縫設計（1 1）合理的選擇焊縫的尺寸和形式）合理的選擇焊縫的尺寸和形式（2 2）合理的安排焊縫的位置）合理的安排焊縫的位置（3 3）盡量避免焊縫的過分集中和交叉）盡量避免焊縫的過分集中和交叉（4 4）盡量避免母材在厚度方向的收縮應力）盡量避免母材在厚度方向的收縮應力1082.2.合理的工藝措施合理的工藝措施3 3. .5 5 焊接應力和焊接變形焊接應力和焊接變形（1 1）采用合理的施焊順序和方向）采用合理的施焊順序和方向; ;（2 2）采用反變形法減小焊接變形或焊接應力）采用反變形法減小焊接變形或焊接應力; ;（3 3）小尺寸焊件，應焊前預熱或焊后回火處理。）小尺寸

47、焊件，應焊前預熱或焊后回火處理。焊接前反變形焊接前反變形1093 3. .6 6 螺栓連接的構造螺栓連接的構造3.6.1 3.6.1 螺栓的排列螺栓的排列 螺栓的排列應簡單、統(tǒng)一而緊湊，滿足受力要求，構造螺栓的排列應簡單、統(tǒng)一而緊湊，滿足受力要求，構造合理又便于安裝。排列的方式有并列排列和錯列排列兩種。合理又便于安裝。排列的方式有并列排列和錯列排列兩種。圖圖3.50 螺栓的排列方式螺栓的排列方式并列并列比較簡單整齊，所用連接板尺寸小，但由于螺栓孔的存在，比較簡單整齊，所用連接板尺寸小，但由于螺栓孔的存在，對構件截面的削弱較大；對構件截面的削弱較大；錯列錯列可以減小螺栓孔對截面的削弱，但螺栓空排

48、列不如并列緊湊，可以減小螺栓孔對截面的削弱，但螺栓空排列不如并列緊湊，連接板尺寸較大。連接板尺寸較大。110v 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的要求：3 3. .6 6 螺栓連接的構造螺栓連接的構造3.6.1 3.6.1 螺栓的排列螺栓的排列(1) (1) 受力要求受力要求 下限：下限：防止孔間板破裂防止孔間板破裂3d0上限：上限：防止板間張口和鼓曲防止板間張口和鼓曲。b b）螺孔中心距限制）螺孔中心距限制a a）端距限制）端距限制防止孔端鋼板剪斷，防止孔端鋼板剪斷，2d0 ；中心距太大中心距太大2d端距過小端距過?。? 2）構造要求）構造要求 螺栓的中距及邊

49、距過大，則構件接觸面不夠緊密，螺栓的中距及邊距過大，則構件接觸面不夠緊密，潮氣易侵入縫隙而發(fā)生銹蝕。潮氣易侵入縫隙而發(fā)生銹蝕。（3 3）施工要求）施工要求 要保證有一定的空間，以便轉動扳手，擰緊螺母。要保證有一定的空間，以便轉動扳手，擰緊螺母。111 規(guī)范規(guī)范制定出螺栓排列最大、最小容許距離（制定出螺栓排列最大、最小容許距離（P52,P52,表表3.43.4），），排列螺栓時宜按排列螺栓時宜按最小容許距離最小容許距離取用，且宜取取用，且宜取5mm5mm的倍數(shù)，并按等距的倍數(shù)，并按等距離布置，以縮小連接的尺寸。最大容許距離一般只在起連系作用的離布置，以縮小連接的尺寸。最大容許距離一般只在起連系作

50、用的構造連接中采用。構造連接中采用。 在型鋼上排列的螺栓還應符合各自線距和最大孔徑的要求在型鋼上排列的螺栓還應符合各自線距和最大孔徑的要求（P53P53表表3.7）。）。3 3. .6 6 螺栓連接的構造螺栓連接的構造端距端距邊距邊距1.5d0(1.2d0)2d02d01.5d03d0端距端距端距端距端距端距中距中距邊距邊距線距線距3d02d03d01.5d01.5d03d03d02d0邊距邊距1121133 3. .6 6 螺栓連接的構造螺栓連接的構造3.6.2 3.6.2 螺栓連接的構造要求螺栓連接的構造要求為了保證連接的可靠性，每個桿件的節(jié)點或拼接接頭一端不宜為了保證連

51、接的可靠性，每個桿件的節(jié)點或拼接接頭一端不宜少于兩個永久螺栓；少于兩個永久螺栓；直接承受動荷載的普通螺栓連接應采用雙螺帽，或其他措施以直接承受動荷載的普通螺栓連接應采用雙螺帽，或其他措施以防螺帽松動；防螺帽松動；C C級螺栓只宜用于沿桿軸方向的受拉連接，承受靜力荷載結構級螺栓只宜用于沿桿軸方向的受拉連接，承受靜力荷載結構的次要連接、可拆卸結構的連接和臨時固定構件用的安裝連接的次要連接、可拆卸結構的連接和臨時固定構件用的安裝連接中，也可用中，也可用C C級螺栓受剪。級螺栓受剪。沿桿軸方向受拉螺栓連接的端板，應適當加大剛度，以減小撬沿桿軸方向受拉螺栓連接的端板，應適當加大剛度，以減小撬力對螺栓抗拉

52、承載力的不利影響。力對螺栓抗拉承載力的不利影響。當采用高強螺栓連接時，拼接件不能采用型鋼，只能采用鋼板。當采用高強螺栓連接時，拼接件不能采用型鋼，只能采用鋼板。1143 3. .7 7 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 普通螺栓連接普通螺栓連接按受力情況分為按受力情況分為 FNFA A 剪力螺栓剪力螺栓B B 拉力螺栓拉力螺栓C C 剪力和拉力共剪力和拉力共同作用同作用受力垂直螺桿，承受力垂直螺桿，承剪、承壓。剪、承壓。連接件有錯動趨勢連接件有錯動趨勢受力平行螺桿，承拉受力平行螺桿，承拉連接件有脫開趨勢連接件有脫開趨勢拉力螺栓（抗拉螺栓）拉力螺栓（抗拉螺栓）既受剪又受拉

53、的螺栓既受剪又受拉的螺栓剪力螺栓（抗剪螺栓）剪力螺栓（抗剪螺栓）1153 3. .7 7 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3.7.1 3.7.1 普通螺栓的抗剪連接普通螺栓的抗剪連接( (螺栓只受剪力螺栓只受剪力) )1. 1. 抗剪連接的工作性能抗剪連接的工作性能 抗剪螺栓連接受力后，首先由構抗剪螺栓連接受力后，首先由構件間的件間的摩擦力摩擦力來傳遞外力。當外力增來傳遞外力。當外力增大超過極限摩擦力后，構件間相對滑大超過極限摩擦力后，構件間相對滑移，移，螺桿螺桿開始接觸構件的孔壁而開始接觸構件的孔壁而受剪受剪，孔壁孔壁則則受壓受壓。 對圖示螺栓連接做抗剪試驗對圖示螺栓

54、連接做抗剪試驗, ,即可即可得到板件上得到板件上a a、b b兩點相對位移兩點相對位移與作用與作用力力N N的關系曲線的關系曲線, ,該曲線清楚的揭示了該曲線清楚的揭示了抗抗剪螺栓受力的四個階段剪螺栓受力的四個階段: :NNabNN/2N/2NO1234NNabNN/2N/2NNa ab bNN/2N/2N/2NO1234NO12341 12 23 34 4NO12341163 3. .7 7 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 (1) (1) 摩擦傳力的彈性階段摩擦傳力的彈性階段( (01段段) ) 直線段直線段連接處于彈性狀態(tài)；連接處于彈性狀態(tài)； 該階段較短該階段較短

55、摩擦力較小。摩擦力較小。NNabNN/2N/2NO1234(2) (2) 滑移階段滑移階段( (12段段) ) 克服摩擦力后，板件間突然發(fā)生克服摩擦力后，板件間突然發(fā)生水平滑移，最大滑移量為栓孔和栓桿水平滑移，最大滑移量為栓孔和栓桿間的間隙，直至螺栓桿與孔壁接觸間的間隙，直至螺栓桿與孔壁接觸, ,表現(xiàn)在曲線上為近似水平段。表現(xiàn)在曲線上為近似水平段。3.7.1 3.7.1 普通螺栓的抗剪連接普通螺栓的抗剪連接( (螺栓只受剪力螺栓只受剪力) )117(3) (3) 栓桿傳力的彈性階段栓桿傳力的彈性階段( (23段段) ) 該階段主要靠栓桿與孔壁的接觸傳該階段主要靠栓桿與孔壁的接觸傳力。栓桿受剪力

56、、彎矩作用，孔壁則受力。栓桿受剪力、彎矩作用，孔壁則受擠壓。由于材料的彈性，擠壓。由于材料的彈性，N-N-關系曲線關系曲線呈上升狀態(tài)呈上升狀態(tài), ,達到達到“3”3”點時，表明螺栓點時，表明螺栓或連接件達到彈性極限，此階段結束。或連接件達到彈性極限，此階段結束。 (4) (4) 彈塑性階段彈塑性階段( (34段段) ) 達到達到33后，即使給荷載以很小的后，即使給荷載以很小的增量，連接的剪切變形迅速增大，直到增量，連接的剪切變形迅速增大，直到連接破壞。連接破壞。44點（曲線的最高點）即點（曲線的最高點）即為普通螺栓抗剪連接的極限承載力為普通螺栓抗剪連接的極限承載力Nu。3 3. .7 7 普通

57、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3.7.1 3.7.1 普通螺栓的抗剪連接普通螺栓的抗剪連接( (螺栓只受剪力螺栓只受剪力) )NNabNN/2N/2NO12341183 3. .7 7 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3.7.1 3.7.1 普通螺栓的抗剪連接普通螺栓的抗剪連接( (螺栓只受剪力螺栓只受剪力) )2. 2. 抗剪連接的破壞形式抗剪連接的破壞形式(a)(a)螺桿被剪斷；螺桿被剪斷；a)AB栓桿較細而板件較厚時栓桿較細而板件較厚時b)BA栓桿較粗而板件較薄時栓桿較粗而板件較薄時c)A截面削弱過多時截面削弱過多時d)3535a1A端矩過小

58、時；端矩端矩過小時；端矩2d0e)A板過厚螺栓桿過長；栓桿長度板過厚螺栓桿過長；栓桿長度5da)、b)、c)通過計算解決通過計算解決d)、e) 通過構造解決通過構造解決(b) (b) 連接件孔壁擠壓破壞；連接件孔壁擠壓破壞； (c) (c) 鋼板拉斷；鋼板拉斷；(d) 鋼板沖剪破壞；鋼板沖剪破壞；(e) (e) 螺桿彎曲破壞螺桿彎曲破壞 。1193 3. .7 7 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3.7.1 3.7.1 普通螺栓的抗剪連接普通螺栓的抗剪連接( (螺栓只受剪力螺栓只受剪力) )3. 3. 單個普通螺栓單個普通螺栓抗剪連接的承載力抗剪連接的承載力單個剪力螺栓

59、的設計承載力：單個剪力螺栓的設計承載力：抗剪承載力設計值：抗剪承載力設計值：承壓承載力設計值：承壓承載力設計值：d 剪力螺栓的承載力應考慮剪力螺栓的承載力應考慮螺栓桿受剪螺栓桿受剪和和孔壁承壓孔壁承壓兩種情況，故單栓兩種情況，故單栓抗剪承載力由以下兩式?jīng)Q定抗剪承載力由以下兩式?jīng)Q定: :bv2vbv4fdnN（3.32）bcbcf tdN（3.33）bvbcbmin,minNNNp 假定螺栓受剪面上的剪應力均勻分布假定螺栓受剪面上的剪應力均勻分布 ；p 假定擠壓力沿栓桿直徑平面（實際上是相應于假定擠壓力沿栓桿直徑平面（實際上是相應于栓桿直徑平面的孔壁部分）均勻分布栓桿直徑平面的孔壁部分）均勻分布

60、驗算：驗算：bminNN120抗剪承載力設計值：抗剪承載力設計值：bv2vbv4fdnN承壓承載力設計值：承壓承載力設計值：bcbcf tdN螺栓直徑螺栓直徑承壓強度設計值承壓強度設計值受剪面數(shù)目受剪面數(shù)目螺栓抗剪強度設計值螺栓抗剪強度設計值一個受力方向承壓構件一個受力方向承壓構件總厚度的較小值總厚度的較小值3 3. .7 7 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t1 t2 ,t= t1t1t2t1t2t3t2 t1+ t3 ,t= t2d+b15d0( (d0為孔徑為孔徑) )時，各個螺栓內(nèi)力難以均勻，端時，各個螺栓內(nèi)力難以均勻，端部螺栓受力最大首先破壞，然后依次破壞。由