鋼結(jié)構(gòu)課件之鋼結(jié)構(gòu)的連接

鋼結(jié)構(gòu)的連接建筑鋼結(jié)構(gòu)本章主要內(nèi)容鋼結(jié)構(gòu)的連接方法和特點焊接方法和焊縫連接形式焊縫缺陷和質(zhì)量檢驗角焊縫的構(gòu)造要求和計算對接焊縫的構(gòu)造要求和計算焊接應(yīng)力和焊接變形螺栓和鉚釘連接的排列和構(gòu)造要求普通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混合連接（自學(xué)內(nèi)容）鋼結(jié)構(gòu)的連接方法和特點種類焊接連接螺栓連接鉚釘連接輕型鋼結(jié)構(gòu)用的緊固件連接普通螺栓高強度螺栓焊接方法和焊縫連接形式鋼結(jié)構(gòu)常用的焊接方法手工電弧焊埋弧焊（自動或半自動）氣體保護焊焊接方法和焊縫連接形式焊縫的形式角焊縫對接焊縫焊接連接的形式按被連接鋼材的相互位置劃分按施焊位置劃分焊縫缺陷和質(zhì)量檢驗焊縫缺陷（見下圖）焊縫缺陷和質(zhì)量檢驗焊縫質(zhì)量檢查方法外觀檢查：檢查外觀缺陷和幾何尺寸內(nèi)部無損檢驗：檢驗內(nèi)部缺陷內(nèi)部檢驗主要采用超聲波，有時還用磁粉檢驗熒光檢驗等輔助檢驗方法。還可以采用X射線或γ射線透照或拍片焊縫質(zhì)量檢查分級《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》規(guī)定：焊縫按其檢驗方法和質(zhì)量要求分為一級、二級和三級一、二級焊縫除外觀檢查外，尚要求一定數(shù)量的超聲波檢驗并符合相應(yīng)級別的質(zhì)量標準三級焊縫只要求對全部焊縫作外觀檢查且符合三級質(zhì)量標準焊縫缺陷和質(zhì)量檢驗焊縫代號焊縫缺陷和質(zhì)量檢驗焊縫代號圖例焊縫缺陷和質(zhì)量檢驗焊縫代號圖例（續(xù)）角焊縫的構(gòu)造要要求和計算側(cè)面角焊縫應(yīng)力分析試驗表明側(cè)面角角焊縫主要承受受剪力，強度相相對較低，塑性性性能較好。因因外力通過焊縫縫時發(fā)生彎折，，故剪應(yīng)力沿焊焊縫長度分布不不均勻，兩端大大中間小，lw/hf越大剪應(yīng)力分布布越不均勻。剪應(yīng)力τfNlN角焊縫的構(gòu)造要要求和計算側(cè)面角焊縫破壞形式角焊縫的構(gòu)造要要求和計算正面角焊縫應(yīng)力分析正面角焊縫受力力復(fù)雜，應(yīng)力集集中嚴重，塑性性較差，但強度度較高，與側(cè)面面角焊縫相比可可高出35%--55%以上上。角焊縫的構(gòu)造要要求和計算正面角焊縫正面角焊縫的破破壞形式角焊縫的構(gòu)造要要求和計算斜焊縫斜焊縫的受力性性能介于側(cè)面角角焊縫和正側(cè)面面角焊縫之間角焊縫的構(gòu)造要要求和計算角焊縫的構(gòu)造要要求－1最大焊腳尺寸hf,max為了避免焊縫處處局部過熱，減減小焊件的焊接接殘余應(yīng)力和殘殘余變形，hf,max應(yīng)滿足以下要求求:hf,max≤1.2t1（鋼管結(jié)構(gòu)除外外）式中:t1---較薄焊件件厚度。對于板件邊緣的的角焊縫,尚應(yīng)應(yīng)滿足以下要求求：當t≤6mm時，hf,max≤t；當t>6mm時，hf,max≤t-(1~2)mm；tt1hfhft1t角焊縫的構(gòu)造要要求和計算角焊縫的構(gòu)造要要求－2最小焊腳尺寸hf,min為了避免在焊縫縫金屬中由于冷冷卻速度快而產(chǎn)產(chǎn)生淬硬組織，，導(dǎo)致母材開裂裂，hf,min應(yīng)滿足以下要求求:式中:t2----較厚焊焊件厚度另:對于于埋弧自自動焊hf,min可減去1mm;對于T型連接單單面角焊焊縫hf,min應(yīng)加上1mm;當t2≤4mm時,hf,min=t2角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算角焊縫的的構(gòu)造要要求－3角焊縫的的最小計計算長度度對于焊腳腳尺寸大大而長度度小的焊焊縫，焊焊件局部部加熱嚴嚴重且起起落弧坑坑相距太太近，以以及可能能產(chǎn)生缺缺陷，使使焊縫不不可靠。。故為了了使焊縫縫具有一一定的承承載力，，規(guī)范規(guī)規(guī)定：角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算角焊縫的的構(gòu)造要要求－4側(cè)面角焊縫的的最大計計算長度度側(cè)面角焊焊縫在彈彈性工作作階段沿沿長度方方向受力力不均，，兩端大大而中間間小。焊焊縫長度度越長，，應(yīng)力集集中系數(shù)數(shù)越大。。如果焊焊縫長度度不是太太大，焊焊縫兩端端達到屈屈服強度度后，繼繼續(xù)加載載，應(yīng)力力會漸趨趨均勻；；當焊縫縫長度達達到一定定的長度度后，可可能破壞壞首先發(fā)發(fā)生在焊焊縫兩端端，故：：注：1、當實實際長度度大于以以上值時時，計算算時不與與考慮；；2、當內(nèi)內(nèi)力沿側(cè)側(cè)焊縫全全長分布布時，不不受上式式限制。。角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算角焊縫的的構(gòu)造要要求－5搭接連接接的構(gòu)造造要求為了避免免應(yīng)力傳傳遞的過過分彎折折而使構(gòu)構(gòu)件中應(yīng)應(yīng)力不均均，規(guī)范范規(guī)定：：為了避免免焊縫橫橫向收縮縮時引起起板件的拱曲太太大，規(guī)規(guī)范規(guī)定定：bt1t2角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算角焊縫的的構(gòu)造要要求－5（續(xù)））搭接連接接的構(gòu)造造要求（（續(xù)）當角焊縫縫的端部部位于構(gòu)構(gòu)件轉(zhuǎn)角角處時，，可作2hf的繞角焊焊，且轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角處必必須連續(xù)續(xù)施焊。。在搭接連連接中，，搭接長長度不得得小于焊焊件較小小厚度的的5倍，，且不得得小于25mm。b2hft1t2角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算直角角焊焊縫的計計算試驗表明明，直角角角焊縫縫的破壞壞常發(fā)生生在喉部，故通常常將45o截面作為為計算截截面，作作用在該該截面上上的應(yīng)力力如下圖圖所示：：hfhehh1h2deσ┻τ┻τ∥helwh---焊縫厚度、h1—熔深h2—凸度、d—焊趾、e—焊根角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算直角角焊焊縫的計計算實際上計計算截面面的各應(yīng)應(yīng)力分量量的計算算比較繁繁難，為為了簡簡化計算算，規(guī)范范假定：：焊縫在有有效截面面處破壞壞，且各各應(yīng)力分分量滿足足以下折折算應(yīng)力力公式:由于我國國規(guī)范給給定的角角焊縫強強度設(shè)計計值，是根根據(jù)抗剪剪條件確確定的故故上式又又可表達為為：式中：--焊縫金屬的抗拉強度σ┻τ┻τ∥helw角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算直角角焊焊縫的計計算直角角焊焊縫的強強度計算算公式：：┻┻∥NNyNxσfσ┻τ┻τ∥=τfhelw45O45Ohf角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算直角角焊焊縫的計計算直角角焊焊縫的強強度計算算公式（（續(xù)）：：將3—6、3——7式，，代入3—5式式得：式3—8即為，，規(guī)范給給定的角角焊縫強強度計算算通用公公式βf—正面角角焊縫強強度增大大系數(shù)；；靜載時取取1.22，動動載時取取1.0。角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算直角角焊焊縫的計計算直角角焊焊縫的強強度計算算公式（（續(xù)）：：對于正面面角焊縫縫，τf=0，由由3—8式得：：對于側(cè)面面角焊縫縫，σf=0，由由3—8式得：：以上各式式中：he=0.7hf；lw—角焊縫縫計算長度，考考慮起滅滅弧缺陷陷時，每每條焊縫縫取其實際長度度減去2hf。角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算各種受力力狀態(tài)下下的直角角角焊縫縫連接計計算軸心力作作用下(1)軸軸心力作作用下的的蓋板對對接連接接:A、僅采采用側(cè)面面角焊縫縫連接：：B、采用用三面圍圍焊連接接：NNlwlw’角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算各種受力力狀態(tài)下下的直角角角焊縫縫連接計計算軸心力作作用下(2)T形角焊焊縫連接接①分力法法代入式3-8驗驗算焊縫縫強度，，即:FNV角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算各種受力力狀態(tài)下下的直角角角焊縫縫連接計計算軸心力作作用下(2)T形角焊焊縫連接接②直接法法將3-12式的的sf，tf代入3-8式，，得取bf2＝1.5代入上上式，得得令，，則可得得斜焊縫縫的計算算公式為為：bfq——斜焊焊縫的強強度增大大系數(shù)，，對直直接承受受動力荷荷載結(jié)構(gòu)構(gòu)中的焊焊縫，取取bfq＝1.0q——作用用力與焊焊縫長度度方向的的夾角角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算各種受力力狀態(tài)下下的直角角角焊縫縫連接計計算軸心力作作用下(3)角角鋼角焊焊縫連接接A、僅采采用側(cè)面面角焊縫縫連接由力及力力矩平衡衡得:Ne1e2bN1N2xxlw1lw2故:角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算對于校核核問題:對于設(shè)計計問題:Ne1e2bN1N2xxlw1lw2角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算各種受力力狀態(tài)下下的直角角角焊縫縫連接計計算軸心力作作用下(3)角角鋼角焊焊縫連接接B、采用用三面圍圍焊Ne1e2bN1N2xxN3lw1lw2由力及力力矩平衡衡得:余下的問問題同情情況‘A’，即:角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算對于校核核問題:對于設(shè)計計問題:Ne1e2bN1N2xxN3lw1lw2角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算各種受力力狀態(tài)下下的直角角角焊縫縫連接計計算軸心力作作用下(3)角角鋼角焊焊縫連接接C、采用用L形圍圍焊Ne1e2bN1xxN3lw1代入式3-15，3-16得得:對于設(shè)計計問題:角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算各種受力力狀態(tài)下下的直角角角焊縫縫連接計計算N、V、、M共同同作用下下NθeNxNyMAσNxσMτNyhehet角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算各種受力力狀態(tài)下下的直角角角焊縫縫連接計計算V、M共共同作用用下h1σfAσfBτf對于A點：式中：Iw—全部焊焊縫有效效截面對對中和軸軸的慣性性矩；h1—兩翼緣緣焊縫最最外側(cè)間間的距離離。xxhh2BB’Ah1MeFVM角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算對于B點：強度驗算算公式：：式中：h2、lw,2—腹板焊焊縫的計計算長度度；he,2—腹板焊焊縫截面面有效高高度。h1σf1σf2τfxxhh2BB’Ah1MVM角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算各種受力力狀態(tài)下下的直角角角焊縫縫連接計計算T、V共共同作用用下假定:A、被連連接件絕絕對剛性性，焊縫縫為彈性性，即：：T作用用下被連連接件有有繞焊縫縫形心旋旋轉(zhuǎn)的趨趨勢；B、T作作用下焊焊縫群上上任意點點的應(yīng)力力方向垂垂直于該該點與焊焊縫形心心的連線線，且大大小與r成正比比；C、在V作用下下，焊縫縫群上的的應(yīng)力均均勻分布布。將F向焊焊縫群形形心簡化得:V=FT=F(e1+e2)Fe1e2x0l1l2xxyyAA’0TVr故：該連連接的設(shè)設(shè)計控制制點為A點和和A’點點角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算xxyyrrxryAτTAxτTAyτTA0θτVyheT作用下A點應(yīng)力:將其沿x軸和y軸分分解:e2x0l1l2xxyyAA’0TVr角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算剪力V作用下,A點應(yīng)應(yīng)力:A點垂直直于焊縫縫長度方方向的應(yīng)力力為:A點平行行于焊縫縫長度方方向的應(yīng)力力為:強度驗算算公式：：τVxxyyrrxryAτTAxτTAyτTA0θτVyhe角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算斜角角焊焊縫的計計算α1α2hf1hf1hf2hf2he2he1b1b2圖Aα1α2hf1hf1hf2hf2he2he1b圖B1、由于于斜角角角焊縫的的研究不不夠充分分，為簡簡化計算算，規(guī)范規(guī)定定：對于于兩焊腳腳邊夾角角60o≤α≤135o的斜T形連連接，其其斜角角角焊縫采采用與直直角角焊焊縫相同的計算算公式，，且統(tǒng)一一取βf=1.0。角焊縫的的構(gòu)造要要求和計計算2、斜角角焊焊縫的計計算厚度度hei由幾何關(guān)關(guān)系得其其通式為為：式中：b、b1和b2≤5mm說明：A.b1和b2≤1.5mm時時,可取b1、b2=0B.b1和b2>5mm時,應(yīng)如圖““B”方方式處理，且使使b≤5mm。。α1α2hf1hf1hf2hf2he2he1b1b2圖Aα1α2hf1hf1hf2hf2he2he1b圖B焊接連接接(Weldedconnection)焊接連接接(Weldedconnection)優(yōu)點構(gòu)造簡單單，可焊焊任何形形狀，對對鋼材從從任何方方位、角角度和形形狀相交交都能方方便適用用；不需要在在板件上上開口，，對構(gòu)件件無削弱弱，一般般不需要要附加連連接板，，連接角角鋼等零零件，節(jié)節(jié)省鋼材材；制造方便便，并易易于采用用自動化化操作，，生產(chǎn)效效率高；；焊縫連接接的剛度度較大，，密封性性較好。。焊接連接接(Weldedconnection)缺點焊縫附近近鋼材因因焊接的的高溫作作用而形形成熱影影響區(qū)，，其金相相組織和和機械性能能發(fā)生變變化，某某些部位位材質(zhì)變變脆；焊接過程程中鋼材材受到不不均勻的的高溫和和冷卻，，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)產(chǎn)生焊接接殘余應(yīng)應(yīng)力和殘殘余變形形，影響結(jié)結(jié)構(gòu)的承承載力、、剛度和和使用性性能；焊縫連接接的剛度度大和材材料連續(xù)續(xù)是優(yōu)點點，但也也導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)構(gòu)對裂紋紋敏感，使局部部裂紋一一經(jīng)發(fā)生生便容易易擴展到到整體。。與高強度度螺栓和和鉚釘連連接相比比，焊縫縫連接的的塑性和和韌性較較差，脆脆性較大大，疲勞勞強度較較低。此此外，焊焊縫可能能出現(xiàn)氣氣孔、夾夾渣等缺缺陷，也也是影響響焊縫連連接質(zhì)量量的不利利因素。。RETURN螺栓連接接(Boltedconnection)N螺栓連接接(Boltedconnection)優(yōu)點安裝方便便，特別別適用于于工地安安裝連接接；便于拆卸卸，適用用于需要要裝拆結(jié)結(jié)構(gòu)的連連接和臨臨時性連連接。缺點需要在板板件上開開孔和拼拼裝時對對孔，增增加制造造工作量量；螺栓孔還還使構(gòu)件件截面削削弱，且且被連接接的板件件需要互互相搭接接或另加加角鋼或或拼接板板等連接接件，因因而多費費鋼材。。螺栓連接接(Boltedconnection)普通螺栓栓連接分為A、、B、C三級。。螺栓的性性能等級級：“m.n級級”“m”———抗拉拉強度不不小于m×100N/mm2（MPa）“.n””——屈屈強比A、B級級為精制制螺栓（（直徑d≤24mm并長度度l≤150mm和10d時時用A級級；d>24mm或l>150mm或或10d時用B級）費費工且昂昂貴，已已基本被被摩擦型型高強度度螺栓連連接所取取代。C級為粗粗制螺栓栓，性能能等級為為4.6級或4.8級級，比較較適用于于承受拉拉力，受受剪性能能則較差差。常用用于承受受拉力的的安裝螺螺栓連接接、次要要結(jié)構(gòu)和和可拆卸卸結(jié)構(gòu)的的受剪連連接、以以及安裝裝時的臨臨時連接接。螺栓連接接(Boltedconnection)高強度螺螺栓連接接分為摩擦擦型連接接和承壓壓型連接接摩擦型連連接依靠摩擦擦阻力承承載，使使用期間間荷載不不超過最最大摩擦擦阻力其整體性性和剛度度好，剪剪切變形形小，受受力可靠靠，耐疲疲勞，特特別適用用于直接接承受動動力荷載載的結(jié)構(gòu)構(gòu)承壓型連連接其設(shè)計承承載力高高于摩擦擦型，可可節(jié)省螺螺栓用量量但與摩擦擦型高強強度螺栓栓連接相相比，其其整體性性和剛度度差，變變形大，，動力性性能差，，只用于于承受靜靜力或間間接動力力荷載結(jié)結(jié)構(gòu)中允允許發(fā)生生一定滑滑移變形形的連接接RETURN鉚釘連接接(Rivetedconnection)鉚釘連接接(Rivetedconnection)優(yōu)點鉚釘連接接的塑性性、韌性性和整體體性好，，連接變變形小，，傳力可可靠，承承受動力力荷載時時的疲勞勞性能好好，質(zhì)量量也便于于檢查，，特別適適用于重重型和直直接承受受動力荷荷載的結(jié)結(jié)構(gòu)。缺點構(gòu)造復(fù)雜雜，用鋼鋼量大，，施工麻麻煩，打打鉚時噪噪音大，，勞動條條件差，，施工速速度慢。。目前幾乎乎已被車車間的焊焊縫連接接和工地地的焊縫縫或高強強度螺栓栓連接所所全部代代替。RETURN輕鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的緊固固件連接接冷彎薄壁壁型鋼結(jié)結(jié)構(gòu)中經(jīng)經(jīng)常采用用螺釘、、鋼拉鉚鉚釘、射射釘?shù)葯C機械式緊緊固件連連接RETURN手工電弧弧焊原理：利用電弧弧產(chǎn)生熱熱量熔化化焊條和和母材形形成焊縫縫。焊條的表表示方法法E－焊條條（Electrode）第1、2位數(shù)字字為熔融融金屬的的最小抗抗拉強度度（kgf/mm2)第3、4適用焊焊接位置置、電流流及藥皮皮的類型型

焊機導(dǎo)線熔池焊條焊鉗保護氣體焊件電弧手工電弧弧焊焊條的選選擇：焊焊條應(yīng)與與焊件鋼鋼材相適適應(yīng)Q235鋼選擇擇E43型焊條條（E4300--E4328)Q345鋼選擇擇E50型焊條條(E5000--5048)Q390、Q420鋼鋼選擇E55型型焊條(E5500--5518)不同鋼種種的鋼材材焊接，，宜采用用與低強強度鋼材材相適應(yīng)應(yīng)的焊條條手工電弧弧焊優(yōu)缺缺點優(yōu)點：方方便，特特別在高高空和野野外作業(yè)業(yè)，小型型焊接缺點：質(zhì)質(zhì)量波動動大，要要求焊工工等級高高，勞動動強度大大，效率率低RETURN埋弧焊（（自動或或半自動動）原理示意意圖、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、焊絲轉(zhuǎn)盤送絲器焊劑漏斗焊劑熔渣焊件埋弧自動焊埋弧焊（（自動或或半自動動）焊絲和焊焊劑的選選擇應(yīng)與與焊件等等強度埋弧焊優(yōu)優(yōu)缺點優(yōu)點：自自動化程程度高，，焊接速速度快，，勞動強強度低，，焊接質(zhì)質(zhì)量好缺點：設(shè)設(shè)備投資資大，施施工位置置受限等等機器送絲器RETURN氣體保護焊原理：利用CO2或其它惰性氣體作作為保護介質(zhì)的電電弧熔焊方法氣體保護焊優(yōu)點：電弧在氣流壓縮下下，焊速快，熔池池小，熱影響區(qū)小小，焊接變形小電弧及焊縫成型過過程可見，焊接對對中容易，易實現(xiàn)現(xiàn)各種位置焊接焊后無熔渣或很少少，生產(chǎn)效率高缺點：設(shè)備復(fù)雜，電弧強強，金屬飛濺多，，焊縫表面的成型型不如埋弧焊平滑滑RETURN角焊縫形式截面形狀：凹凸、、等邊不等邊角焊縫形式按兩焊腳間夾角分分為直角角焊縫和和斜角角焊縫對于α>135o或α<60o斜角角焊縫,除鋼鋼管結(jié)構(gòu)外,不宜宜用作受力焊縫角焊縫形式按焊縫長度方向的的布置劃分連續(xù)角焊縫：受力力性能好，一般應(yīng)應(yīng)采用連續(xù)角焊縫縫間斷角焊縫：起落落弧處易引起應(yīng)力力集中；僅用于次次要構(gòu)件或受力很很小的連接中，l≤15t(壓),l≤30t(拉)，，t為較薄焊件厚厚度RETURN對接焊縫形式又稱坡口焊縫對接焊縫的焊件常常做坡口，坡口形形式與板厚和施工條件有關(guān)。當t<6mm(手手工焊),t<10mm(埋弧焊焊)時可不做坡口口,采用直邊縫t=10~20mm時，宜采用單邊V形和雙邊V形坡口t>20mm時，，宜采用U形、K形、X形坡口t－焊件厚度RETURN對接焊縫形式b=0.5~2mm（a）b=2~3mm（b）αb=2~3mm（C）αp（d）b=3~4mmpb=3~4mmp（e）b=3~4mmp（f）b－離縫p－鈍邊焊接連接的形式(a)對接連接接(b)搭接連接(c)T形連接(d)角部連連接RETURN焊縫的施焊位置平焊（俯焊）、橫橫焊、立焊、仰焊焊RETURN對接焊縫的構(gòu)造要要求和計算對接焊縫的強度如不存在缺陷，對對接焊縫強度高于于主體金屬受壓、受剪時焊接接缺陷影響不大受拉時焊縫對缺陷陷敏感三級檢驗的焊縫取取抗拉強度為主體體金屬強度的85%一、二級檢驗的焊焊縫與主體金屬等等強度對接焊縫的構(gòu)造要要求和計算對接焊縫的構(gòu)造要要求對接焊縫的起、滅滅弧點易出現(xiàn)缺陷陷，故一般用引弧弧板引出，焊完后后將其切去；不能能做引弧板時，每每條焊縫的計算長長度等于實際長度度減去2t1，t1—較薄焊件厚度；；當板件厚度或?qū)挾榷仍谝粋?cè)相差大于于4mm時，應(yīng)做做坡度不大于1:2.5(靜載)或1:4(動載載)的斜角，以平平緩過度，減小應(yīng)應(yīng)力集中。≤1:2.5≤1:2.5對接焊縫的構(gòu)造要要求和計算對接焊縫的計算對接焊縫分為：焊透和部分焊透（自學(xué)））兩種；動荷載作用下部分分焊透的對接焊縫縫不宜用做垂直受力方向的連接焊縫；對于靜載作用下的的一級和二級對接接焊縫其強度可視視為與母材相同，，不與計算。三級級焊縫需進行計算算；對接焊縫可視作焊焊件的一部分，故故其計算方法與構(gòu)構(gòu)件強度計算相同同。對接焊縫的構(gòu)造要要求和計算1、軸心力作用下的對對接焊縫計算式中：N—軸心拉力或壓壓力；t—板件較小厚度度；T形連接中為為腹板厚度；ftw、fcw—對接焊縫的抗拉拉和抗壓強度設(shè)計計值。NNlwtA當不滿足上式時，，可采用斜對接焊焊縫連接如圖B。。另:當tanθ≤1.5時,不不用驗算!NNtBθNsinθNcosθlw對接焊縫的構(gòu)造要要求和計算2、M、V共同作用下的對接接焊縫計算lwtAMVστ因焊縫截面為矩形形，M、V共同作用下應(yīng)力力圖為：故其強度計算公式式為：式中：Ww—焊縫截面模量；；Sw--焊縫截面面積積矩；Iw--焊縫截面慣性性矩。（1）板件間對接接連接對接焊縫的構(gòu)造要要求和計算（2）工字形截面梁對接接連接計算MV1焊縫截面A、對于焊縫的σmax和τmax應(yīng)滿足式3-32和3-33要求；σmaxτσ1τ1τmaxB、對于翼緣與腹腹板交接點焊縫（1點），其折算應(yīng)力尚應(yīng)滿足下式要要求：1.1—考慮最大折算應(yīng)力力只在局部出現(xiàn)的的強度增大系數(shù)。。焊接應(yīng)力和焊接變變形一、焊接殘余應(yīng)力力的分類及其產(chǎn)生生的原因1、焊接殘余應(yīng)力力的分類A、縱向焊接殘余應(yīng)力力—沿焊縫長度方向向;B、橫向焊接殘余應(yīng)力力—垂直于焊縫長度度方向;C、沿厚度方向的焊接接殘余應(yīng)力。2、焊接殘余應(yīng)力力產(chǎn)生的原因（1）縱向焊接殘殘余應(yīng)力焊接應(yīng)力和焊接變變形焊接過程是一個不不均勻的加熱和冷冷卻過程，焊件上上產(chǎn)生不均勻的溫溫度場，焊縫處可可達1600oC，而鄰近區(qū)域溫溫度驟降。高溫鋼鋼材膨脹大，但受受到兩側(cè)溫度低、、膨脹小的鋼材限限制，產(chǎn)生熱態(tài)塑性壓縮，焊縫冷卻時被塑性壓縮的焊縫區(qū)趨向收縮縮，但受到兩側(cè)鋼鋼材的限制而產(chǎn)生生拉應(yīng)力。對于低碳鋼和低低合金鋼，該拉應(yīng)應(yīng)力可以使鋼材達達到屈服強度。焊接殘余應(yīng)力是是無荷載的內(nèi)應(yīng)力，故在焊件內(nèi)自相相平衡，這必然在在焊縫稍遠區(qū)產(chǎn)生生壓應(yīng)力。+--500oC800oC300oC300oC500oC800oC施焊方向8cm64202468cm-----++焊接應(yīng)力和焊接變變形（2）橫向焊接殘殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因:1、焊縫的縱向收收縮，使焊件有反反向彎曲變形的趨勢，導(dǎo)致兩焊焊件在焊縫處中部受拉，兩端受受壓；2、焊接時已凝固固的先焊焊縫，阻阻止后焊焊縫的橫橫向膨脹，產(chǎn)生橫向塑性壓縮變形形。焊縫冷卻時，后焊焊焊縫的收縮受先先焊焊縫的限制而而產(chǎn)生拉應(yīng)力，而而先焊焊縫產(chǎn)生壓壓應(yīng)力，因應(yīng)力自相平衡，更遠處焊縫則產(chǎn)產(chǎn)生拉應(yīng)力；應(yīng)力分布與施焊方方向有關(guān)。以上兩種應(yīng)力的組組合即為，橫向焊焊接殘余應(yīng)力。焊接應(yīng)力和焊接變變形(a)焊縫縱向收縮時的變形趨勢-+-(b)焊縫縱向收縮時的橫向應(yīng)力xy+-+施焊方向(c)焊縫橫向收縮時的橫向應(yīng)力xy-+-+(d)焊縫橫向殘余應(yīng)力yx不同施焊方向下,焊縫橫向收縮時產(chǎn)生的橫向殘余應(yīng)力:-++施焊方向(e)-+-施焊方向(f)xyyx焊接應(yīng)力和焊接變變形（3）沿厚度方向向的焊接殘余應(yīng)力力在厚鋼板的焊接連連接中，焊縫需要要多層施焊，焊接接時沿厚度方向已已凝固的先焊焊縫縫，阻止后焊焊縫縫的膨脹，產(chǎn)生塑性壓縮變形。焊縫冷卻時，后后焊焊縫的收縮受受先焊焊縫的限制制而產(chǎn)生拉應(yīng)力，，而先焊焊縫產(chǎn)生生壓應(yīng)力，因應(yīng)力自相平衡，更遠處焊縫則產(chǎn)產(chǎn)生拉應(yīng)力。因此此，除了橫向和縱縱向焊接殘余應(yīng)力力σx,σy外，還存在沿厚度度方向的焊接殘余余應(yīng)力σz，這三種應(yīng)力形成成同號(受拉)三三向應(yīng)力，大大降低連接的塑性。-+-321σxσyσz焊接應(yīng)力和焊接變變形二、焊接殘余應(yīng)力力對結(jié)構(gòu)性能的影影響1、對結(jié)構(gòu)靜力強強度的影響f+--bfy+--bfyNyNy因焊接殘余應(yīng)力自自相平衡，故：當板件全截面達到到fy，即N=Ny時：結(jié)論：焊接殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的靜力強度度沒有影響。+--fyfbBt焊接應(yīng)力和焊接變變形2、對結(jié)構(gòu)剛度的的影響A、當焊接殘余應(yīng)應(yīng)力存在時，因截截面的bt部分拉拉應(yīng)力已經(jīng)達到fy，故該部分剛度為為零（屈服），這時在N作用下應(yīng)應(yīng)變增量為：f+--bfyNN+--fyfNNbBt焊接應(yīng)力和焊接變變形因為B-b<B，，所以△ε1>△ε2。結(jié)論：焊接殘余應(yīng)力的存存在增大了結(jié)構(gòu)的的變形，即降低了了結(jié)構(gòu)的剛度。B、當截面上沒有有焊接殘余應(yīng)力時時，在N作用下應(yīng)應(yīng)變增量為：另外，對于軸心受受壓構(gòu)件，焊接殘殘余應(yīng)力使其撓曲剛度減小，降低低壓桿的穩(wěn)定承載載力（詳見第四章章）。焊接應(yīng)力和焊接變變形對于厚板或交叉焊焊縫，將產(chǎn)生三向焊接殘余拉應(yīng)應(yīng)力，限制了其塑性的的發(fā)展，增加了鋼鋼材低溫脆斷傾向向。所以，降低或消除焊接殘殘余應(yīng)力是改善結(jié)結(jié)構(gòu)低溫冷脆性能能的重要措施。3、對低溫冷脆的的影響4、對疲勞強度的的影響在焊縫及其附近主主體金屬焊接殘余余拉應(yīng)力通常達到到鋼材的屈服強度度，此部位是形成成和發(fā)展疲勞裂紋紋的敏感區(qū)域。因此焊接殘余應(yīng)應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的疲勞勞強度有明顯的不利影響響。焊接應(yīng)力和焊接變變形三、焊接變形焊接變形包括：縱向收縮、橫向收縮、彎曲變形、角變形和扭曲變形等，通常是幾種變變形的組合。焊接應(yīng)力和焊接變變形四、減小焊接殘余余應(yīng)力和焊接變形形的措施1、設(shè)計上的措施施；（1）焊接位置的的合理安排（2）焊縫尺寸要要適當（3）焊縫數(shù)量要要少，且不宜過分分集中（4）應(yīng)盡量避免免兩條以上的焊縫縫垂直交叉（5）應(yīng)盡量避免免母材在厚度方向向的收縮應(yīng)力2、加工工藝上的的措施（1）采用合理的的施焊順序（2）采用反變形形處理（3）小尺寸焊件件，應(yīng)焊前預(yù)熱或或焊后回火處理螺栓和鉚釘連接的的排列和構(gòu)造要求求螺栓和鉚釘?shù)呐帕辛蟹绞?.并列—簡單、整齊、緊湊湊所用連接板尺寸寸小，但構(gòu)件截面削弱大；B錯列A并列中距中距邊距邊距端距2.錯列—排列不緊湊，所用用連接板尺寸大，，但構(gòu)件截面削弱??；螺栓和鉚釘連接的的排列和構(gòu)造要求求螺栓和鉚釘排列的的要求（1）受力要求:垂直受力方向：為了防止螺栓應(yīng)力力集中相互影響、、截面削弱過多而而降低承載力，螺栓的邊距和端距距不能太小；順力作用方向：為了防止板件被拉拉斷或剪壞，端距不能太??；對于受壓構(gòu)件：為防止連接板件發(fā)發(fā)生鼓曲，中距不能太大。（2）構(gòu)造要求；；螺栓的邊距和中距距不宜太大，以免免板件間貼合不密密，潮氣侵入腐蝕蝕鋼材。螺栓和鉚釘連接的的排列和構(gòu)造要求求（3）施工要求為了便于扳手擰緊緊螺母，螺栓中距距應(yīng)不小于3do。根據(jù)以上要求，規(guī)規(guī)范給定了螺栓的的容許間距。螺栓和鉚釘連接的的排列和構(gòu)造要求求螺栓的構(gòu)造要求為了保證連接的可可靠性，每個桿件件的節(jié)點或拼接接接頭一端不宜少于于兩個永久螺栓，但組合構(gòu)件的綴綴條除外；直接承受動荷載的的普通螺栓連接應(yīng)應(yīng)采用雙螺帽，或其他措施以防防螺帽松動；C級螺栓宜用于沿桿桿軸方向的受拉連連接，以下情況可可用于抗剪連接：：1、承受靜載或間間接動載的次要連連接；2、承受靜載的可可拆卸結(jié)構(gòu)連接；；3、臨時固定構(gòu)件件的安裝連接。型鋼構(gòu)件拼接采用用高強螺栓連接時時，為保證接觸面面緊密，應(yīng)采用鋼鋼板而不能采用型型鋼作為拼接件；；普通螺栓連接的工工作性能和計算一、螺栓連接的受受力形式FNFA只受剪力B只受拉力C剪力和拉力共同作作用普通螺栓連接的工工作性能和計算二、普通螺栓抗剪剪連接（一）工作性能和和破壞形式1.工作性能對圖示螺栓連接做做抗剪試驗,即可可得到板件上a、b兩點相對位移δ和作用力N的關(guān)系曲線,該曲曲線清楚的揭示了了抗剪螺栓受力的的四個階段,即：：(1)摩擦傳力的的彈性階段(0~1段)直線段—連接處于于彈性狀態(tài)；該階段較短—摩擦擦力較小。NδO1234NNabNN/2N/2普通螺栓連接的工工作性能和計算(2)滑移階段(1~2段)克服摩擦力后，板板件間突然發(fā)生水水平滑移，最大滑滑移量為栓孔和栓栓桿間的距離，表表現(xiàn)在曲線上為水水平段。NδO1234abNN/2N/2(3)栓桿傳力的的彈性階段(2~3段)該階段主要靠栓桿桿與孔壁的接觸傳傳力。栓桿受剪力力、拉力、彎矩作用，孔壁受擠壓。由由于材料的彈性以以及栓桿拉力增大所導(dǎo)致的板件間摩摩擦力的增大，N-δ關(guān)系以曲線狀態(tài)上上升。普通螺栓連接的工工作性能和計算(4)彈塑性階段段(3~4段)達到‘3’后，即使給荷載以以很小的增量，連連接的剪切變形迅迅速增大，直到連連接破壞?！?’點（曲線的最高點點）即為普通螺栓栓抗剪連接的極限限承載力Nu。NδO1234abNN/2N/2Nu普通螺栓連接的工工作性能和計算2.破壞形式（1）螺栓桿被剪剪壞栓桿較細而板件較較厚時（2）孔壁的擠壓壓破壞栓桿較粗而板件較較薄時（3）板件被拉斷斷截面削弱過多時以上破壞形式予以以計算解決。N/2NN/2NNNN普通螺栓連接的工工作性能和計算（4）板件端部被被剪壞(拉豁)端矩過小時；端矩矩不應(yīng)小于2dONN（5）栓桿彎曲破破壞螺栓桿過長；栓桿桿長度不應(yīng)大于5d這兩種破壞構(gòu)造解決N/2NN/2普通螺栓連接的工工作性能和計算（二）抗剪螺栓的的單栓承載力設(shè)計計值由破壞形式知抗剪螺栓的承載力力取決于螺栓桿受受剪和孔壁承壓兩兩種情況，故單栓栓抗剪承載力由以以下兩式?jīng)Q定:nv—剪切面數(shù)目；d—螺栓桿直徑徑；fvb、fcb—螺栓抗剪和承壓壓強度設(shè)計值；∑t—連接接頭一一側(cè)承壓構(gòu)件總厚厚度的較小值。單栓抗剪承載力：抗剪承載力：承壓承載力：d普通螺栓連接的工工作性能和計算剪切面數(shù)目nvNNNN/2N/2N/2N/3N/3N/3N/2普通螺栓連接的工工作性能和計算（三）普通螺栓群群抗剪連接計算1、普通螺栓群軸軸心力作用下抗剪剪計算N/2Nl1N/2平均值螺栓的內(nèi)力分布試驗證明,栓群在在軸力作用下各個個螺栓的內(nèi)力沿栓栓群長度方向不均均勻，兩端大,中中間小。當l1≤15d0(d0為孔徑)時，連接進入彈塑塑性工作狀態(tài)后，，內(nèi)力重新分布，，各個螺栓內(nèi)力趨趨于相同，故設(shè)計計時假定N有各螺栓均擔。所以，連接所需螺栓數(shù)為：普通螺栓連接的工工作性能和計算當l1>15d0(d0為孔徑)時，連接接進入彈塑性工作作狀態(tài)后，即使內(nèi)內(nèi)力重新分布,各各個螺栓內(nèi)力也難難以均勻，端部螺螺栓首先破壞,然然后依次破壞。由由試驗可得連接的的抗剪強度折折減系數(shù)η與l1/d0的關(guān)系曲線線。ECCS試驗曲線8.8級M22我國規(guī)范1.00.750.50.2501020304050607080l1/d0η平均值長連接螺栓的內(nèi)力分布故，連接所需栓數(shù)：普通螺栓連連接的工作作性能和計計算NNbtt1b1普通螺栓群群軸心力作作用下，為為了防止板板件被拉斷斷尚應(yīng)進行行板件的凈凈截面驗算算。拼接板的危危險截面為為2-2截面:A、螺栓采采用并列排排列時:主板的危險險截面為1-1截面:1122普通螺栓連連接的工作作性能和計計算NNtt1be2e3e4e1B、螺栓采采用錯列排排列時:主板的危險險截面為1--1和和1’--1’截面:111’1’普通螺栓連連接的工作作性能和計計算NNbtt1b1e2e3e4e1拼接板的危危險截面為為2--2和2’--2’截面:222’2’普通螺栓連連接的工作作性能和計計算2、普通螺螺栓群偏心心力作用下下抗剪計算算V作用下每個個螺栓受力力：VeVTTxyN1TN1xTN1yTr11V1N1VT作用下連接接按彈性設(shè)設(shè)計，其假假定為：（1）連接板件件絕對剛性性，螺栓為為彈性；（2）T作用下連接接板件繞栓栓群形心轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，各螺螺栓剪力與與其至形心心距離呈線線形關(guān)系，，方向與ri垂直。普通螺栓連連接的工作作性能和計計算TxyN1TN1TxN1Tyr11顯然，T作用下‘1’號螺栓所受受剪力最大大（r1最大）。由假定‘(2)’’得由上式得:由力的平衡衡條件得：：普通螺栓連連接的工作作性能和計計算TxyN1TN1xTN1yTr11整理得:將N1T沿坐標軸分分解得:普通螺栓連連接的工作作性能和計計算由此可得螺螺栓1的強度驗算算公式為:若同時有軸軸心力作用用時，則螺螺栓1的強度驗算算公式為:另外,當螺螺栓布置比比較狹長(如y1≥3x1)時,可進行行如下簡化化計算：令:xi=0，則N1yT=0普通螺栓連連接的工作作性能和計計算（一）普通通螺栓抗拉拉連接的工工作性能三、普通螺螺栓的抗拉拉連接抗拉螺栓連連接在外力力作用下，，連接板件接接觸面有脫脫開趨勢，螺栓桿受受桿軸方向向拉力作用用，以栓桿被拉斷斷為其破壞壞形式。（二）單個普通螺栓栓的抗拉承承載力設(shè)計計值式中：Ae--螺栓的的有效截面面積；de--螺栓的的有效直徑；ftb--螺栓的的抗拉強度度設(shè)計值。。普通螺栓連連接的工作作性能和計計算dedndmd公式的兩點點說明：（1）螺栓栓的有效截截面面積因栓桿上的的螺紋為斜斜方向的，，所以公式式取的是有有效直徑de而不是凈直直徑dn，現(xiàn)行國家家標準?。海浩胀菟ㄟB連接的工作作性能和計計算(2）螺栓栓垂直連接接件的剛度度對螺栓抗抗拉承載力力的影響A、螺栓受拉時時，一般是是通過與螺螺桿垂直的的板件傳遞遞，即螺桿桿并非軸心心受拉，當當連接板件件發(fā)生變形形時，螺栓栓有被撬開開的趨勢（杠桿作用用），使螺桿中中的拉力增增加（撬力Q）并產(chǎn)生彎曲曲現(xiàn)象。連接件剛度度越小撬力力越大。試驗證明明影響撬力力的因素較較多，其大大小難以確確定，規(guī)范范采取簡化化計算的方方法，取ftb=0.8f（f—螺栓鋼材的的抗拉強度度設(shè)計值））來考慮其影影響。普通螺栓連連接的工作作性能和計計算B、在構(gòu)構(gòu)造上可以以通過加強強連接件的的剛度的方方法，來減減小杠桿作作用引起的的撬力，如如設(shè)加勁肋，可以減小小甚至消除除撬力的影影響。普通螺栓連連接的工作作性能和計計算(三）普通通螺栓群的的軸拉設(shè)計計一般假定每每個螺栓均均勻受力，，因此，連連接所需的的螺栓數(shù)為為：N普通螺栓連連接的工作作性能和計計算(四）普通通螺栓群在在彎炬作用用下M刨平頂緊承托(板)M1234受壓區(qū)y1y2y3N1N2N3N4中和軸M作用下螺栓栓連接按彈彈性設(shè)計，，其假定為為：（1）連接板件件絕對剛性性，螺栓為為彈性；（2）螺栓群的的中和軸位位于最下排排螺栓的形形心處，各各螺栓所受拉拉力與其至至中和軸的的距離呈正正比。普通螺栓連連接的工作作性能和計計算顯然‘1’’號螺栓在在M作用下所受受拉力最大大由力學(xué)及假定可得：M刨平頂緊承托(板)M1234受壓區(qū)y1y2y3N1N2N3N4中和軸普通螺栓連連接的工作作性能和計計算由以上兩式式得:整理，得:因此，設(shè)計時只要滿足下式，即可：普通螺栓連連接的工作作性能和計計算（五）普通螺栓連連接的工作作性能和計計算四、普通螺螺栓拉、剪剪聯(lián)合作用用011VeM=VeV因此：2、由試驗驗可知，兼兼受剪力和和拉力的螺桿，其其承載力無無量綱關(guān)系系曲線近似為為一“四分之一一圓”。1、普通螺螺栓在拉力力和剪力的的共同作用下，可可能出現(xiàn)兩兩種破壞形形式：螺桿受剪兼兼受拉破壞壞、孔壁的承壓破破壞；3、計算時時，假定剪剪力由螺栓栓群均勻承擔，拉力由受力力情況確定定。普通螺栓連連接的工作作性能和計計算規(guī)范規(guī)定：：普通螺栓栓拉、剪聯(lián)聯(lián)合作用為為了防止螺桿受剪兼受拉拉破壞，應(yīng)滿滿足：為了防止孔孔壁的承壓壓破壞，應(yīng)應(yīng)滿足：011ab普通螺栓連連接的工作作性能和計計算另外，拉力和剪剪力共同作作用下的普普通螺栓連連接，當有承托承擔擔全部剪力力時，螺栓群群按受拉連連接計算。。承托與柱翼翼緣的連接接角焊縫按按下式計算算：式中：α—考慮剪剪力對角焊焊縫偏心影影響的增大大系數(shù)，一般取α=1.25~1.35；其余符號同同前。M刨平頂緊承托(板)V連接角焊縫高強度螺栓栓連接的工工作性能和和計算一、高強度度螺栓的工工作性能及及單栓承載載力按受力特征征的不同高強度螺栓栓分為兩類類：摩擦型高強強度螺栓—通過板件間間摩擦力傳傳遞內(nèi)力，破壞準則為為克服摩擦擦力；承壓型高強度螺栓栓—受力特征與與普通螺栓栓類似。1、高強度度螺栓預(yù)拉拉力的建立立方法通過擰緊螺螺帽的方法法，螺帽的的緊固方法法：A、轉(zhuǎn)角法法施工方法：：初擰—用普普通扳手擰擰至不動，，使板件貼貼緊密；高強度螺栓栓連接的工工作性能和和計算終擰—初擰擰基礎(chǔ)上用用長扳手或或電動扳手手再擰過一一定的角角度，，一般為120o~180o完成終擰。。特點：預(yù)拉拉力的建立立簡單、有有效，但要要防止欠擰擰、漏擰和超擰；B、扭矩法法施工方法：：初擰—用力力矩扳手擰擰至終擰力力矩的30%~50%，使使板件貼緊密密；終擰—初擰擰基礎(chǔ)上，，按100%設(shè)計終終擰力矩擰擰緊。特點：簡單單、易實施施，但得到到的預(yù)拉力力誤差較大大。高強度螺栓栓連接的工工作性能和和計算C、扭斷螺螺栓桿尾部部法（扭剪剪型高強度度螺栓）施工方法：：初擰—擰至至終擰力矩矩的60%~80%；終擰—初擰擰基礎(chǔ)上，，以扭斷螺螺栓桿尾部部為準。特點：施工工簡單、技技術(shù)要求低低易實施、、質(zhì)量易保保證等高強度螺栓栓的施工要要求：由于高強度度螺栓的承承載力很大大程度上取取決于螺栓栓桿的預(yù)拉拉力，因此此施工要求求較嚴格：：1）終擰力力矩偏差不不應(yīng)大于±±10%；；2）如發(fā)現(xiàn)現(xiàn)欠、漏和和超擰螺栓栓應(yīng)更換；；3）擰固順順序先主后后次，且當當天安裝，，當天終擰擰完。如工字型梁梁為：上翼緣→下下翼緣→腹腹板。高強度螺栓栓連接的工工作性能和和計算2、高強度度螺栓預(yù)拉拉力的確定定高強度螺栓栓預(yù)拉力是是根據(jù)螺栓栓桿的有效抗拉強強度確定的，并并考慮了以以下修正系系數(shù)：考慮材料的的不均勻性性的折減系系數(shù)0.9；為防止施工工時超張拉拉導(dǎo)致螺桿桿破壞的折折減系數(shù)0.9；考慮擰緊螺螺帽時，螺螺栓桿上產(chǎn)產(chǎn)生的剪力力對抗拉強強度的降低低除以系數(shù)數(shù)1.2。附加安全系系數(shù)0.9。因此，預(yù)拉拉力：Ae—螺紋處有有效截面積積；fu—螺栓熱處處理后的最最抵抗拉強強度；8.8級，取取fu=830N/mm2，10.9級級，取fu=1040N/mm2高強度螺栓栓連接的工工作性能和和計算3、高強度度螺栓摩擦擦面抗滑移移系數(shù)μ摩擦型高強強度螺栓是是通過板件件間摩擦力力傳遞內(nèi)力力的，而摩摩擦力的大大小取決于于板件間的的擠壓力（（P）和板件間間的抗滑移移系數(shù)μ；板件間的抗抗滑移系數(shù)數(shù)與接觸面面的處理方方法和構(gòu)件件鋼號有關(guān)關(guān)，其大小隨板板件間的擠擠壓力的減減小而減小小；規(guī)范給出了了不同鋼材材在不同接接觸面的處處理方法下下的抗滑移移系數(shù)μ,如下表表高強度螺栓栓連接的工工作性能和和計算高強度螺栓栓連接的工工作性能和和計算4、高強度度螺栓抗剪剪連接的工工作性能和和單栓承載載力(1)抗剪剪連接工作作性能受力過程與與普通螺栓栓相似，分為四個階階段：摩擦傳力的的彈性階段、滑移階段、栓桿傳力的的彈性階段、彈塑性階段段。但比較兩條條N—δ曲線可知，，由于高強度度螺栓因連連接件間存存在很大的摩擦擦力，故其其第一個階階段遠遠大于普普通螺栓。。高強度螺栓NδO12341234普通螺栓abNN/2N/2高強度螺栓栓連接的工工作性能和和計算A、對于高強強度螺栓摩擦型連接，其破壞準準則為板件件發(fā)生相對對滑移，因因此其極限限狀態(tài)為1點而不是4點，所以1點的承載力力即為一個個高強度螺螺栓摩擦型型連接的抗抗剪承載力力：NδO12341234高強度螺栓普通螺栓abNN/2N/2式中：0.9—抗力力分項系數(shù)數(shù)γR的倒數(shù)(γR=1.111);nf—傳力摩擦擦面數(shù)目;μ--摩擦擦面抗滑移移系數(shù);P—預(yù)拉力力設(shè)計值.（2）、抗抗剪連接單單栓承載力力高強度螺栓栓連接的工工作性能和和計算B、對于高強強度螺栓承壓型抗剪剪連接，允許接觸觸面發(fā)生相相對滑移，，破壞準則則為連接達達到其極限限狀態(tài)4點，所以高高強度螺栓栓承壓型連連接的單栓栓抗剪承載載力計算方方法與普通通螺栓相同同。NδO12341234高強度螺栓栓普通螺栓單栓抗剪承承載力：抗剪承載力力：承壓承載力力：高強度螺栓栓連接的工工作性能和和計算5、高強度度螺栓抗拉拉連接工作作性能和單單栓承載力力當外拉力為為零，即N=0時：P=C；當外拉力為Nt時：板件有被拉拉開趨勢，板件間的壓力C減小為Cf，栓桿拉力P增加為Pf，由力及變形協(xié)協(xié)調(diào)得：NPCP+△P=PfC-△C=CfNtAb—栓桿截面面積積；Ap—板件擠壓面面面積；δ—板疊厚度。。高強度螺栓連接接的工作性能和和計算當板件即將被拉拉開時：Cf=0，有Pf=Nt，因此：一般板件間的擠擠壓面面積比栓栓桿截面面積大大的多，近似取取AP/Ab=10，得：顯然栓桿的拉力力增加不大。另外，試驗證明明，當栓桿的外外加拉力大于P時，卸載后螺栓栓桿的預(yù)拉力將將減小，即發(fā)生生松弛現(xiàn)象。但當Nt不大于0.8P時，則無松弛弛現(xiàn)象，這時Pf=1.07P，可認為螺桿的的預(yù)拉力不變，，且連接板件間間有一定的擠壓壓力保持緊密接接觸，所以現(xiàn)行行規(guī)范規(guī)定：P+△P=PfC-△C=CfNt高強度螺栓連接接的工作性能和和計算A、摩擦型高強度螺螺栓的單栓抗拉拉承載力為：上式未考慮橇力力的影響，當考考慮橇力影響時時，螺栓桿的拉拉力Pf與Nt的關(guān)系曲線如圖圖：Nt≤0.5P時，橇力Q=0；Nt≥0.5P后，橇力Q出現(xiàn)，增加速度度先慢后快。橇力Q的存在導(dǎo)致連接接的極限承載力力由Nu降至Nu’。所以，如設(shè)計時時不考慮橇力的的影響,應(yīng)使Nt≤0.5P或增加連接板件件的剛度（如設(shè)設(shè)加勁肋）。30025020015010050050100150