鋼結(jié)構(gòu)課件二

第六節(jié)普通螺栓的連接一、普通螺栓的連接構(gòu)造螺栓的規(guī)格與表示鋼結(jié)構(gòu)一般選用C級(jí)（粗制）六角螺母螺栓，標(biāo)識(shí)用M和工程直徑（mm）表示，例如M16、M20等螺栓的排列螺栓的各距應(yīng)滿足規(guī)定的要求二、受力性能與計(jì)算1、受力分類螺栓根據(jù)作用不同，按螺栓受力可以分為：受剪、受拉及剪拉共同作用2、受剪連接受力性能與破壞形式五種破壞形式螺栓受剪破壞孔壁擠壓破壞連接板凈截面破壞螺栓受彎破壞連接板沖剪破壞單個(gè)受剪螺栓的承載力計(jì)算螺栓抗剪：孔壁承壓：最大承載力：軸力作用受剪螺栓群的連接計(jì)算受力特性：沿受力方向，受力分配不均，兩端大中間小，在一定范圍內(nèi)，靠塑變可以均布內(nèi)力，過(guò)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)l1≥15d0時(shí)：

當(dāng)l1≥60d0時(shí)β＝0.7連接所需螺栓數(shù)量：連接板凈截面強(qiáng)度扭矩、軸力及剪力共同作用受剪螺栓群計(jì)算扭矩作用：軸力及剪力作用軸力扭矩共同作用下最大受力螺栓受拉螺栓連接受力性能與承載力受彎矩作用螺栓連接計(jì)算M、N共同作用（偏心受拉）螺栓計(jì)算小偏心：大偏心:拉剪共同作用螺栓連接計(jì)算注：此類連接因無(wú)支托板，一般應(yīng)考慮精制螺栓連接，以減少連接變形。第七節(jié)高高強(qiáng)強(qiáng)度螺栓栓連接一、概述述按受力特特性分：：摩擦型與與承壓型型抗剪連接接時(shí)摩擦擦型以板板件間最最大摩擦擦力為承承載力極極限狀態(tài)態(tài)；承壓壓型允許許克服最最大摩擦擦力后，，以螺桿桿抗剪與與孔壁承承壓破壞壞為承載載力極限限狀態(tài)（（同普通通螺栓））。受拉拉時(shí)兩者者無(wú)區(qū)別別。高強(qiáng)螺栓栓采用Ⅱ級(jí)孔，便便于施工工。受傳力機(jī)機(jī)理的要要求，構(gòu)構(gòu)造上除除連接板板的邊、、端距≥1.5d0外其它同同普通螺螺栓。高強(qiáng)螺栓栓的材料料與強(qiáng)度度等級(jí)由高強(qiáng)材材料經(jīng)熱熱處理制制成，按按強(qiáng)度等等級(jí)分10.9與8.8級(jí)。10.9級(jí)一般為為20MnTiB、40Cr等材料，，fu≥1000N/mm2，fu/fy≥0.9；8.8級(jí)一般為為45＃鋼制成成，fu≥800N/mm2，fu/fy≥0.8。高強(qiáng)螺栓栓的預(yù)拉拉力二、摩擦擦型高強(qiáng)強(qiáng)螺栓連連接計(jì)算算受剪連接接計(jì)算一個(gè)螺栓栓抗剪承承載力連接所需需螺栓數(shù)數(shù)凈截面強(qiáng)強(qiáng)度：考考慮50％孔前傳傳力受拉連接接高強(qiáng)螺螺栓計(jì)算算由于高強(qiáng)強(qiáng)螺栓的的基本承承載力為為摩擦力力，而摩摩擦力與與正壓力力有關(guān)，，為保證證板件間間保留一一定的壓壓緊力《規(guī)范》規(guī)定:受彎連連接結(jié)結(jié)算（（形心心軸在在中排排）拉、剪剪共同同作用用連接接計(jì)算算三、承承壓型型高強(qiáng)強(qiáng)螺栓栓連接接受力性性能同同普通通螺栓栓，拉拉剪作作用時(shí)時(shí)以栓栓桿抗抗剪及及孔壁壁承壓壓承力力；受受拉同同摩擦擦型，，計(jì)算算公式式總結(jié)結(jié)如表表3.11。本章重重點(diǎn)1、角焊焊縫的的構(gòu)造造與計(jì)計(jì)算；；2、焊接接殘余余應(yīng)力力與變變形的的產(chǎn)生生機(jī)理理與影影響；；3、普通通螺栓栓受剪剪連接接的破破壞形形式與與機(jī)理理；4、高強(qiáng)強(qiáng)螺栓栓連接接的構(gòu)構(gòu)造與與計(jì)算算。第四章章軸心心受力力構(gòu)件件第一節(jié)節(jié)概概述述第二節(jié)節(jié)軸軸心心受力力構(gòu)件件的強(qiáng)強(qiáng)度與與剛度度第三節(jié)節(jié)實(shí)實(shí)腹腹式軸軸心受受壓構(gòu)構(gòu)件的的整體體穩(wěn)定定第四節(jié)節(jié)實(shí)實(shí)腹腹式軸軸心受受壓構(gòu)構(gòu)件的的局部部穩(wěn)定定第五節(jié)節(jié)實(shí)實(shí)腹腹式軸軸心受受壓構(gòu)構(gòu)件的的截面面設(shè)計(jì)計(jì)第六節(jié)節(jié)格格構(gòu)構(gòu)式軸軸心受受壓構(gòu)構(gòu)件第一節(jié)節(jié)概概述述軸心受受力構(gòu)構(gòu)件分分軸心心受拉拉及受受壓兩兩類構(gòu)構(gòu)件，，作為為一種種受力力構(gòu)件件，就就應(yīng)滿滿足承承載能能力與與正常常使用用兩種種極限限狀態(tài)態(tài)的要要求。。正常使使用極極限狀狀態(tài)的的要求求用構(gòu)構(gòu)件的的長(zhǎng)細(xì)細(xì)比來(lái)來(lái)控制制；承承載能能力極極限狀狀態(tài)包包括強(qiáng)強(qiáng)度、、整體體穩(wěn)定定、局局部穩(wěn)穩(wěn)定三三方面面的要要求。。穩(wěn)定問(wèn)問(wèn)題是是鋼構(gòu)構(gòu)件的的重點(diǎn)點(diǎn)問(wèn)題題，所所有鋼鋼構(gòu)件件都涉涉及到到穩(wěn)定定問(wèn)題題，是是鋼構(gòu)構(gòu)件設(shè)設(shè)計(jì)的的重點(diǎn)點(diǎn)與難難點(diǎn)。。本章章將簡(jiǎn)簡(jiǎn)單講講述鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)穩(wěn)定定理論論的一一般概概念，，為下下序章章節(jié)打打基礎(chǔ)礎(chǔ)。軸心受受力構(gòu)構(gòu)件的的截面面分：：實(shí)腹腹式與與格構(gòu)構(gòu)式兩兩類實(shí)腹式又分分型鋼截面面（包括普普通型鋼與與薄壁型鋼鋼），組合合截面（鋼鋼板組合與與型鋼組合合截面）格構(gòu)式截面面又分綴條條式截面與與綴板式截截面第二節(jié)軸軸心受力力構(gòu)件的強(qiáng)強(qiáng)度與剛度度一、軸心受受力構(gòu)件的的強(qiáng)度以凈截面的的平均應(yīng)力力強(qiáng)度為準(zhǔn)準(zhǔn)則：即二、軸心受受力構(gòu)件的的剛度以構(gòu)件的長(zhǎng)長(zhǎng)細(xì)比來(lái)控控制，即第三節(jié)實(shí)實(shí)腹式軸軸心受壓構(gòu)構(gòu)件的整體體穩(wěn)定一、穩(wěn)定問(wèn)問(wèn)題的概述述所謂的穩(wěn)定定是指結(jié)構(gòu)構(gòu)或構(gòu)件受受載變形后后，所處平平衡狀態(tài)的的屬性。穩(wěn)穩(wěn)定分穩(wěn)定定平衡、隨隨遇平衡、、不穩(wěn)定平平衡。結(jié)構(gòu)構(gòu)或構(gòu)件失失穩(wěn)實(shí)際上上為從穩(wěn)定定平衡狀態(tài)態(tài)經(jīng)過(guò)臨界界平衡狀態(tài)態(tài)，進(jìn)入不不穩(wěn)定狀態(tài)態(tài)，臨界狀狀態(tài)的荷載載即為結(jié)構(gòu)構(gòu)或構(gòu)件的的穩(wěn)定極限限荷載，構(gòu)構(gòu)件必須工工作在臨界界荷載之前前。穩(wěn)定問(wèn)題為為鋼結(jié)構(gòu)的的重點(diǎn)問(wèn)題題，所有鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件件均存在穩(wěn)穩(wěn)定問(wèn)題，，穩(wěn)定問(wèn)題題分構(gòu)件的的整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定。二、理想軸心受壓壓構(gòu)件的整體失穩(wěn)穩(wěn)1、理想條件：絕對(duì)對(duì)直桿、材料均質(zhì)質(zhì)、無(wú)荷載偏心、、無(wú)初始應(yīng)力、、完全彈性。2、典型失穩(wěn)形式彎曲失穩(wěn)－只有彎彎曲變形；扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)－只有扭扭轉(zhuǎn)變形。彎扭失穩(wěn)－彎曲變變形的同時(shí)伴隨有有扭轉(zhuǎn)變形。單對(duì)稱截面繞對(duì)稱稱軸（或不對(duì)稱截截面）彎曲失穩(wěn)時(shí)時(shí)，由于截面的形形心（內(nèi)力作用點(diǎn)點(diǎn)）與剪心（截面面的扭轉(zhuǎn)中心）不不重合，截面內(nèi)的的內(nèi)力分量相對(duì)于于剪心產(chǎn)生偏心產(chǎn)產(chǎn)生扭矩，從而產(chǎn)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。失穩(wěn)承載力低于彎彎曲失穩(wěn)承載力。只有類似于十字型型截面扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)承承載力小于彎曲失失穩(wěn)承載力，其他他截面一般來(lái)說(shuō)彎彎曲穩(wěn)定承載力均均大于扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)承承載力。3、理想構(gòu)件的彈彈性彎曲失穩(wěn)根據(jù)右圖列平衡衡方程解平衡方程：得得4、理想構(gòu)件的彈彈塑性彎曲失穩(wěn)穩(wěn)構(gòu)件失穩(wěn)時(shí)如果果截面應(yīng)力超出出彈性極限，則構(gòu)件進(jìn)進(jìn)入彈塑性工作作階段，這時(shí)應(yīng)按切線模模量理論進(jìn)行分分析3、實(shí)際構(gòu)件的整整體穩(wěn)定實(shí)際構(gòu)件與理想想構(gòu)件間存在著著初始缺陷，缺缺陷主要有：初初始彎曲、殘余余應(yīng)力、初始偏偏心。⑴、初始彎曲的影影響⑵、初始偏心的影影響⑶、殘余應(yīng)力的影影響前面已講：鋼構(gòu)構(gòu)件在軋制、焊焊接、剪切等過(guò)過(guò)程中，會(huì)在鋼鋼構(gòu)件中產(chǎn)生內(nèi)內(nèi)部自相平衡的的殘余應(yīng)力，殘殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件件的強(qiáng)度無(wú)影響響，但會(huì)對(duì)構(gòu)件件的穩(wěn)定承載力力產(chǎn)生不利影響響。注：殘余應(yīng)力對(duì)對(duì)弱軸的影響大大于對(duì)強(qiáng)軸的影響4、實(shí)際軸壓構(gòu)件件的工程計(jì)算方方法初始彎曲與初始始偏心的影響規(guī)規(guī)律相同，按概概率理論兩者同同時(shí)取最大值的的幾率很小，工工程中把初彎曲曲考慮為最大（（桿長(zhǎng)的千分之之一）以兼并考考慮初彎曲的影影響；按彎曲失失穩(wěn)理論計(jì)算，，考慮彎扭失