鋼結(jié)構(gòu)課件第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接

第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接

鋼結(jié)構(gòu)是由鋼板、型鋼通過必要的連接組成基本構(gòu)件，再通過一定的安裝連結(jié)裝配成空間整體結(jié)構(gòu)。連接的構(gòu)造和計算是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要組成部分。第一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的連接方法和特點一、結(jié)構(gòu)的連接方法1.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：不削弱構(gòu)件截面，構(gòu)造簡單，節(jié)約鋼材，加工方便，可采用自動化操作，生產(chǎn)效率高。剛度較大、密封性能好。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接

鋼結(jié)構(gòu)是由鋼板、型鋼通過必要的連接組成基本構(gòu)件，再通過一定的安裝連結(jié)裝配成空間整體結(jié)構(gòu)。連接的構(gòu)造和計算是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要組成部分。第一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的連接方法和特點一、結(jié)構(gòu)的連接方法1.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。

缺點：焊縫附近存在熱影響區(qū)，快速降溫，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。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件一、結(jié)構(gòu)的連接方法2.鉚釘連接19世紀(jì)20～30年代出現(xiàn)鉚釘連接。把鉚釘加熱到1000～1500oC，用鉚釘槍鉚合。

優(yōu)點：塑性和韌性較好，傳力可靠，質(zhì)量易于檢查和保證，可用于承受動載的重型結(jié)構(gòu)。

缺點：工藝復(fù)雜、噪音大、勞動條件差，用鋼量大，現(xiàn)已很少采用。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件一、結(jié)構(gòu)的連接方法3.螺栓連接(1)普通螺栓連接用圓鋼制成，桿身粗糙，尺寸不很準(zhǔn)確。主要用于受拉連接和安裝螺栓。C級螺栓連接A、B級螺栓連接螺桿機加工制成，尺寸準(zhǔn)確，孔加工精度高。制造安裝費工。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件一、結(jié)構(gòu)的連接方法3.螺栓連接(2)高強度螺栓連接------摩擦型、承壓型20世紀(jì)中鋼結(jié)構(gòu)開始采用。高強度螺栓采用高強度鋼材并經(jīng)熱處理制成。擰緊螺栓使板件接觸面產(chǎn)生很大摩擦力，依靠摩擦力傳力。連接緊密，耐疲勞，承受動載可靠。是現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)最主要的連接方法之一。

優(yōu)點安裝方便，便于拆卸。

缺點需要在板件上開孔和拼裝時對孔，制造工作量大；螺栓孔還使構(gòu)件截面削弱，被連接的板件需要相互搭接或另加拼接板，比焊接連接多費鋼材。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件一、結(jié)構(gòu)的連接方法二、連接設(shè)計原則安全可靠節(jié)約鋼材構(gòu)造簡單施工方便重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件第二節(jié)焊縫連接和焊接結(jié)構(gòu)的特性一、鋼結(jié)構(gòu)中常用的焊接方法(1)手工電弧焊1.電弧焊

焊條或焊絲與焊件間產(chǎn)生的電弧熱，使焊條和焊件熔化，二者凝結(jié)成焊縫。設(shè)備簡單，操作靈活，適用性和可達(dá)性強，適用各種焊縫。生產(chǎn)效率較低，質(zhì)量變異性大，施焊時電弧光較強。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件焊條應(yīng)和焊件的強度和性能相適應(yīng)。Q235鋼用E43型焊條(E4300一E4316)，Q345鋼用E50型焊條(E5000～E5018)，Q390和Q420鋼用E55型焊條(E5500～E5518)。E表示焊條；前兩位數(shù)字表示焊縫熔敷金屬的抗拉強度(單位kgf／mm2)；第3位數(shù)字表示適用的焊接位置，0和1表示適用于全位置施焊(平、橫、立、仰)；第3和第4位數(shù)字組合表示藥皮類型和適用的電流種類(交、直流電源)。一、鋼結(jié)構(gòu)中常用的焊接方法(1)手工電弧焊1.電弧焊

焊條或焊絲與焊件間產(chǎn)生的電弧熱，使焊條和焊件熔化，二者凝結(jié)成焊縫。第二節(jié)焊縫連接和焊接結(jié)構(gòu)的特性重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件一、鋼結(jié)構(gòu)中常用的焊接方法1.電弧焊

(2)自動或半自動埋弧焊(1)手工電弧焊機械化焊接，電弧埋在焊劑層下。采用盤狀連續(xù)的光焊絲在散粒狀焊劑下燃弧焊接，散粒狀焊劑的作用與手工焊焊條的藥皮相同。自動焊的引弧、焊絲送下、焊劑堆落和焊絲沿焊縫方向的移動都是自動的。埋弧焊節(jié)省焊絲和電能，勞動條件好，生產(chǎn)效率高；焊縫質(zhì)量穩(wěn)定可靠，塑性和韌性也較好。(2)自動或半自動埋弧焊重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件一、鋼結(jié)構(gòu)中常用的焊接方法1.電弧焊

(2)自動或半自動埋弧焊(1)手工電弧焊埋弧焊所采用的焊絲和焊劑應(yīng)與焊件鋼材相匹配。對Q235鋼常用H08A等焊絲，對Q345鋼和Q390和Q420鋼常用H08MnA，H10Mn2等焊絲。選擇焊絲時，尚需同時選用相應(yīng)的焊劑。焊劑有無錳型及高、中、低錳型焊劑。(2)自動或半自動埋弧焊重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件一、鋼結(jié)構(gòu)中常用的焊接方法1.電弧焊

(2)自動或半自動埋弧焊(1)手工電弧焊利用CO2氣體作為保護(hù)氣體，使焊縫金屬不與空氣接觸，電弧加熱集中，焊接速度快，熔化深度大，焊縫強度高，塑性好。CO2氣體保護(hù)焊采用高錳高硅型焊絲，具有較強的抗銹能力。(2)自動或半自動埋弧焊(3)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件一、鋼結(jié)構(gòu)中常用的焊接方法1.電弧焊

2.電阻焊

電阻焊是利用電流通過焊件接觸點表面的電阻所產(chǎn)生的熱量來熔化金屬，再通過壓力使其焊合。冷彎薄壁型鋼的焊接，常用電阻點焊，板疊總厚度一般不超過12mm，焊點應(yīng)主要承受剪力，其抗拉(撕裂)能力較差。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件二、焊縫類型按被連接構(gòu)件間的相對位置分為對接、搭接、T形連接和角接四種。按其構(gòu)造分（正、斜）對接焊縫、角焊縫按工作性質(zhì)分強度焊縫（只作為傳遞內(nèi)力）密強焊縫（除傳遞內(nèi)力外，還須保證不使氣體或液體滲漏）按施焊位置分俯焊(平焊)、立焊、橫焊和仰焊。應(yīng)盡量避免采用仰焊焊縫重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件三、焊縫缺陷、質(zhì)量檢驗和焊縫級別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；(7)非金屬夾渣；(8)裂紋缺陷，會引起應(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)徹底鏟除后補焊。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件三、焊縫缺陷、質(zhì)量檢驗和焊縫級別1.焊縫缺陷2.焊縫質(zhì)量檢驗和焊縫級別

分為三級：III級只對全部焊縫做外觀檢查；I級除全部做外觀檢查外，還須按要求用超聲波檢查，并用X射線抽查焊縫長度的2％，且部分拍片。Ⅱ級除對全部焊縫做外觀檢查外，還要用超聲波抽查焊縫長度的50％；各級焊縫的應(yīng)用見規(guī)范要求。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件四、焊縫符號及標(biāo)注方法按《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50105-2001)和《焊縫符號表示法》(GB324-88)執(zhí)行。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件平面圖形的幾何性質(zhì)ZyZcycozyCdA形心重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件組合圖形的靜矩、形心靜矩重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件慣性矩oxydAxy.重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件1.矩形bhxydyy重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件2.圓形（實心、空心）yxrdrR重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件2.圓形極慣性矩（實心、空心）yxrdrR重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件第三節(jié)對接焊縫連接的設(shè)計對接焊縫傳力直接、平順、沒有顯著的應(yīng)力集中現(xiàn)象，受動力荷載性能良好。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。一、對接焊縫連接的構(gòu)造要求應(yīng)對板件邊緣加工成適當(dāng)型式和尺寸的坡口(圖3-7)，以便焊接時有焊條運轉(zhuǎn)的必要空間。具體的坡口形式和尺寸可參看圖3.15。采取措施，防止截面突變，減小應(yīng)力集中。為避免焊口缺陷，施焊時應(yīng)在焊縫兩端設(shè)置引弧板。無法采用引弧板時，計算每條焊縫長度時應(yīng)減去2t（t為較薄焊件的厚度）重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件二、對接焊縫的強度計算運用材力理論計算1.對接直焊縫承受軸心力式中l(wèi)w—焊縫的計算長度，當(dāng)無引弧板時，每條焊縫取實際長度減去2t，當(dāng)采用引弧板時，取焊縫實際長度。

由于一二級檢驗的焊縫與母材強度相等，只有三級檢驗的焊縫才需要進(jìn)行抗拉強度驗算。焊縫與作用力之間的夾角θ滿足tanθ≤1.5時，斜焊縫的強度不低于母材強度，不再進(jìn)行驗算。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件二、對接焊縫的強度計算2.對接焊縫承受剪力和彎矩在正應(yīng)力和剪應(yīng)力都較大之處，還應(yīng)按下式驗算該點的折算應(yīng)力（第四強度理論）：

對接焊縫承受彎矩M和剪力V作用(圖3-10(b))時，按下式驗算其焊縫強度Sw-焊縫中和軸以上截面對中和軸的面積矩重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件二、對接焊縫的強度計算3.對接焊縫承受彎矩、剪力和軸心力共同作用時式3.4重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件例3.2（改）“腹板上設(shè)置一條工廠拼接的對接焊縫”改為“腹板和翼緣上設(shè)置~~~~”重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件腹板與翼緣的交接點”1”驗算折算應(yīng)力滿足要求重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件Sz—橫截面上需求剪應(yīng)力處的水平線以下（或以上）部分的面積對中和軸的面積矩；橫截面上任意一點處剪應(yīng)力計算公式Iz—全截面對中和軸的慣性矩。b—需求剪應(yīng)力處的截面寬度；V—截面上的剪力；重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件第四節(jié)角焊縫連接的設(shè)計角焊縫為沿兩直交或斜交焊件的交線焊接的焊縫，可用于對接、搭接以及直角或斜角相交的T形和角接接頭中。角焊縫施焊時板邊不需要加工坡口，施焊較方便。一、類型和特點1.側(cè)面角焊縫平行于力作用方向，應(yīng)力沿長度方向分布不均勻，但塑性較好。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件一、類型和特點2.正面角焊縫垂直于力作用方向，也稱為端焊縫，應(yīng)力沿長度方向分布較均勻。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件一、類型和特點3.計算截面由于不一定能保證焊縫表面為標(biāo)準(zhǔn)圓弧面，只考慮三角形部分工作。焊縫受剪，取最小截面（45o面）作為計算截面（也叫有效截面)。截面高度he叫計算高度。he=hf*cos45o≈0.7hf。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件二、角焊縫的構(gòu)造要求1.焊腳尺寸

hf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。所以hf不能過大或過小，限值見教材。2.焊縫長度lw

（詳見教材）當(dāng)lw過小時，易使焊件局部受熱嚴(yán)重，且焊縫起滅弧的弧坑相距太近，起滅弧區(qū)段占比例高，加上可能出現(xiàn)的其他缺陷，也使焊縫不夠可靠。

當(dāng)lw過大，側(cè)面角焊縫沿長度方向的剪應(yīng)力分布很不均勻，焊縫兩端已達(dá)破壞應(yīng)力，而中部應(yīng)力還較小。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件三、角焊縫的計算1.應(yīng)力分析和強度由試驗得沿焊縫長度方向受剪時強度設(shè)計值為

ffw

，荷載產(chǎn)生的應(yīng)力垂直于焊縫長度方向時，強度設(shè)計值為1.22

ffw

。?2.計算公式

(1)軸向力沿焊縫長度方向作用時

（軸向力作用的側(cè)面角焊縫）重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件三、角焊縫的計算2.計算公式

(2)軸向力垂直于焊縫長度方向作用時

（軸向力作用的正面角焊縫）(3)平行于焊縫長度方向的應(yīng)力τf和垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力σf共同作用重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件三、角焊縫的計算2.計算公式

(4)公式適用條件適用于非直接動力荷載作用。當(dāng)直接動力荷載作用時，考慮正面角焊縫塑性性能較差，取它和側(cè)面角焊縫的強度相同，把式中1.22變?yōu)?。

按容許應(yīng)力法計算焊接連接時，強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。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件三、角焊縫的計算3.軸心力作用當(dāng)焊縫受軸心力，且軸心力通過連接角焊縫群的中心時，焊縫的應(yīng)力可認(rèn)為是均勻分布的。（1）只采用側(cè)面角焊縫和只采用正面角焊縫時，按上述應(yīng)力均勻分布原理計算。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件三、角焊縫的計算3.軸心力作用（2）三面圍焊時，先取hf值，求正面角焊縫所能承擔(dān)的內(nèi)力N正，再由N-N正，計算側(cè)面角焊縫。（3）當(dāng)用側(cè)面角焊縫連接鋼板與角鋼時重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件三、角焊縫的計算3.軸心力作用（3）當(dāng)用側(cè)面角焊縫連接鋼板與角鋼時應(yīng)使焊縫受力合力通過角鋼軸線。通過調(diào)節(jié)焊縫面積來實現(xiàn)。依∑X=0、∑M=0得：焊縫內(nèi)力N1和N2求得后，再根據(jù)構(gòu)造要求和強度計算確定肢背和肢尖的焊腳尺寸和長度。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件三、角焊縫的計算3.軸心力作用

采用L形焊縫時，由N2=0,可得N3=2k2N，及N1=N-N3，然后可確定各焊縫尺寸。

肢背和肢尖可采用不同的焊腳尺寸hf，這樣可使肢背和肢尖的焊縫長度lw接近相等。

為使連接緊湊，可采用圍焊縫。先選定正面角焊縫的hf，其承載力N3=0.7hf∑1.22lw3ffw，肢背和肢尖焊縫的內(nèi)力：N1=k1N-N3/2與N2=k2N-N3/2，然后按側(cè)焊縫確定肢背和肢尖焊縫尺寸。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件三、角焊縫的計算4.彎矩、剪力和軸心力共同作用時T形接頭的角焊縫計算

把荷載向焊縫中心平移，確定受力最大的應(yīng)力點，依應(yīng)力性質(zhì)組合，驗算最危險點的強度。

重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件三、角焊縫的計算5.扭矩T作用(T平面‖焊縫平面)

重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件三、角焊縫的計算5.扭矩T作用(T平面‖焊縫平面)

扭矩T作用(T平面‖焊縫平面)時假定：(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點轉(zhuǎn)動，焊縫上任一點應(yīng)力與r的大小成正比，方向與r垂直。根據(jù)材料力學(xué)理論：重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件三、角焊縫的計算6.扭矩、剪力和軸力共同作用下搭接連接的角焊縫計算

把荷載向焊縫中心平移，確定受力最大的應(yīng)力點，依應(yīng)力性質(zhì)組合，驗算最危險點的強度。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件第五節(jié)焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形一、焊接殘余應(yīng)力的種類和產(chǎn)生的原因焊接殘余應(yīng)力是指焊件冷卻后殘留在焊件內(nèi)的應(yīng)力。1.縱向焊接殘余應(yīng)力（應(yīng)力//焊縫長度方向）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)力和變形有塑性變形才有焊接殘余應(yīng)力溫度高處受拉重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件一、焊接殘余應(yīng)力的種類和產(chǎn)生的原因2.橫向殘余應(yīng)力

橫向焊接殘余應(yīng)力

重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件一、焊接殘余應(yīng)力的種類和產(chǎn)生的原因2.橫向殘余應(yīng)力

橫向殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因有：

焊后焊縫縱向收縮，兩塊鋼板趨向于彎成弓形，焊縫將兩塊鋼板連成整體，于是在焊縫中部和兩端分別產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力和橫向壓應(yīng)力。

施焊時先焊的焊縫先冷卻凝固，具有一定的強度，會阻止后焊焊縫在橫向的自由變形，產(chǎn)生橫向應(yīng)力。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件一、焊接殘余應(yīng)力的種類和產(chǎn)生的原因3.沿焊縫厚度方向的殘余應(yīng)力

外邊先冷卻，中間受拉。這三種應(yīng)力可能形成比較嚴(yán)重的同號三軸應(yīng)力；會大大降低結(jié)構(gòu)連接的塑性。這就是焊接結(jié)構(gòu)易發(fā)生脆性破壞的原因之一。二、焊接殘余變形焊接過程中的局部加熱和不均勻的冷卻收縮，使焊件在產(chǎn)生殘余應(yīng)力的同時還將伴隨產(chǎn)生焊接殘余變形，如縱向和橫向收縮、彎曲變形、角變形、波浪變形和扭曲變形等。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件三、焊接殘余應(yīng)力的種類和產(chǎn)生的原因1.焊接殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)性能的影響(1)強度殘余應(yīng)力是自平衡力系，不影響結(jié)構(gòu)的強度。(2)剛度殘余應(yīng)力與荷載應(yīng)力相加后，部分材料提前進(jìn)入屈服階段，繼續(xù)增加的外力將僅由彈性區(qū)承擔(dān)，因此構(gòu)件變形將加快，剛度降低。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件三、焊接殘余應(yīng)力的種類和產(chǎn)生的原因1.焊接殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)性能的影響(3)構(gòu)件的穩(wěn)定性荷載引起的壓應(yīng)力與截面殘余壓應(yīng)力疊加時，會使部分截面屈服，降低抗彎剛度EI，將降低構(gòu)件的整體穩(wěn)定性。(4)疲勞和低溫冷脆殘余應(yīng)力為三向同號應(yīng)力狀態(tài)時，材料易轉(zhuǎn)向脆性，使裂紋容易產(chǎn)生和開展，導(dǎo)致疲勞強度降低和低溫脆性斷裂。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件三、焊接殘余應(yīng)力的種類和產(chǎn)生的原因2.焊接殘余變形對結(jié)構(gòu)的影響影響結(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。四、減小焊接殘余應(yīng)力和殘余變形的方法1.合理設(shè)計hf不宜過大；焊縫不宜過分集中和三向交叉2.合理制造合理的焊接工藝3.矯正重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件五、焊縫問題解法1.驗算型問題(1)特點已知尺寸和荷載情況，問是否滿足設(shè)計要求(2)解法①驗算是否滿足構(gòu)造條件；②將荷載向焊縫形心簡化，分析焊縫受力性質(zhì)，確定受力最大點；③按相應(yīng)公式驗算。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件五、焊縫問題解法1.驗算型問題(1)特點已知荷載和連接構(gòu)造情況，需完成連接設(shè)計(2)解法①確定連接方式和焊縫布置及受力最大點位置；②依構(gòu)造條件初選hf，按相應(yīng)公式求lw；或者依問題定出lw，按相應(yīng)公式求hf。③根據(jù)求出的hf或lw，調(diào)整確定hf和lw的設(shè)計采用值。④驗算hf或lw是否滿足構(gòu)造條件。若不滿足，重選hf，重復(fù)上述過程，直到滿足為止。2.設(shè)計型問題

重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件第六節(jié)普通螺栓連接的設(shè)計一、普通螺栓的種類和特性1.表示普通螺栓為大六角頭型，代號用字母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級螺栓C級采用4.6、4.8級材料制作，只要求Ⅱ類孔(在單個零件上一次沖成或不用鉆模鉆成設(shè)計孔徑的孔)，栓徑比孔徑小1.5～3.0mm。A、B級螺栓采用8.8級材料制作，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)計孔徑），栓徑比孔徑小0.3～.5mm。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件二、普通螺栓連接的構(gòu)造要求1.排列排列應(yīng)簡單、統(tǒng)一而緊湊分為并列和錯列排列，錯列較緊湊重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件二、普通螺栓連接的構(gòu)造要求2.構(gòu)造要求端距過小，板端易被剪掉；栓距過小，螺孔周圍應(yīng)力集中的相互影響較大。栓距過大，受壓時，容易發(fā)生凸曲，且潮氣易于侵入縫隙而銹蝕。(1)受力要求(2)施工要求設(shè)計時應(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。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件三、普通螺栓連接的分類和受力性能1.分類按螺栓受力方式可分為受剪螺栓連接受拉螺栓連接拉剪螺栓連接重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件三、普通螺栓連接的分類和受力性能2.受剪螺栓連接(1)受力性能靠栓桿受剪和孔壁承壓傳力重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件三、普通螺栓連接的分類和受力性能2.受剪螺栓連接(2)破壞形式a.栓桿剪斷b.孔壁擠壓壞c.鋼板拉斷d.端部鋼板剪斷e.栓桿受彎破壞前三種通過計算來防止，后兩種通過限制端距和螺栓的夾緊長度不超過5d來防止。重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件三、普通螺栓連接的分類和受力性能2.受剪螺栓連接(3)單個螺栓承載力計算a.單個螺栓抗剪承載力設(shè)計值nV——螺栓剪切面?zhèn)€數(shù)b.承壓承載力設(shè)計值單個螺栓承載力應(yīng)為a和b承載力中的較小值重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件三、普通螺栓連接的分類和受力性能2.受剪螺栓連接(4)單個螺栓承載力計算重慶大學(xué)城市科技學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)課件三、普通螺栓連接的分類和受力性能2.受剪螺栓連接(4)單個螺栓承載力計算受力特性：

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，過大時，設(shè)計計算時仍按均布，但強度需乘折減系數(shù)β，當(dāng)l1≥15d0時：β=1.1-l