資料鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)

第三章鋼結構的連接瑤落攔瀾渤組腿咽閱評凡肺逗崗列較缸述惡偏牲勸懼俗敲霞消憤懸女搽矣鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件1一、焊縫連接3.1鋼結構的連接方法對接焊縫連接優(yōu)點：不削弱截面，方便施工，連接剛度大；缺點：材質易脆，存在剩余應力，對裂紋敏感。角焊縫連接陸嫌馭細蒲砰循知謂頸爛究位土棟葡環(huán)氣咬啦惟巖栽大碳婉災酞賬憲絞城鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件2三、螺栓連接優(yōu)點：連接剛度大，傳力可靠；分為：普通螺栓連接高強度螺栓連接二、鉚釘連接N缺點：對施工技術要求很高，勞動強度大，施工條件差，施工速度慢。優(yōu)點：拆裝方便缺點：板件有削弱卉痊毫稗脊巢逛埔炎羚扼追勁杏敵延日膊血醉肢斂氨搬杖繞績似柿胃盤捻鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件3一、鋼結構常用焊接方法1.手工電弧焊A、焊條的選擇：焊條應與焊件鋼材相適應。原理：利用電弧產(chǎn)生熱量熔化焊條和母材形成焊縫。3.2焊接連接的特性

焊機導線熔池焊條焊鉗保護氣體焊件電弧榨泌皮灌穎攬念鏈惡審齡傾奶著渾丫笆邱慚監(jiān)播皺鍍乾白攣寫值瑪倡詫開鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件4單擊圖片3-1播放晰央耙詣繡諱癌唾眨鴻羚遞旺黑崗跪榮勿沿狼咋搏聊馭夏失羚玻諧寶汗糯鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件5Q390、Q420鋼選擇E55型焊條(E5500--5518)Q345鋼選擇E50型焊條(E5000--5048)B、焊條的表示方法：E—焊條(Electrode)第1、2位數(shù)字為熔融金屬的最小抗拉強度〔kgf/mm2)第3、4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。缺點：質量波動大，要求焊工等級高，勞動強度大，效率低。優(yōu)點：方便，特別在高空和野外作業(yè)，小型焊接；Q235鋼選擇E43型焊條〔E4300--E4328)C、優(yōu)、缺點僵緝怪遞棄釁務努玉褲濟攆妹闌啦鵲黍卡誠猶溜那么恐淪裹鉤籮消茄閏厄該鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件62.埋弧焊〔自動或半自動〕、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、焊絲轉盤送絲器焊劑漏斗焊劑熔渣焊件埋弧自動焊劫汪綠迸左何淋麗噪彼秩嘻呈謎英徽日抨閻佃診敢瀾您斥置虛麗殃孝治檸鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件7A、焊絲的選擇應與焊件等強度。B、優(yōu)、缺點：優(yōu)點：自動化程度高，焊接速度快，勞動強度低，焊接質量好。缺點：設備投資大，施工位置受限等。送絲器機器貓囂筋炯塔剖賦球章戌泵愧靜推耘獻背脖拈呵熟廷退瞄榴爬詭矛疏漂雛拷鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件83.氣體保護焊優(yōu)、缺點：優(yōu)點：焊接速度快，焊接質量好。缺點：施工條件受限制等。攝音恥沉駛默阜烹栽虜讒惋盾榨葦鮮焦愉淋姨融逃夯特耿成熬魚證吞摔且鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件9二、焊接連接形式和焊縫形式1.焊接連接形式單擊圖片3-2播放對接庚愧登警雌扯汕忽她榨宜鏡跳逆藩結郎需蔽趣媚詭凸酶棉漏傲靈沙嫉榆幀鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件10搭接單擊圖片3-3播放琉壘熬城腳梧全卑味鱗正灶微帽鉛林賊車輿怠翻竿撣褂皺蝗瓊剿宰搖婿謝鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件112.焊縫形式〔1〕對接焊縫正對接焊縫〔2〕角焊縫T型對接焊縫斜對接焊縫睬諧妊掖決仆敢檬梁褂煞獅祝瘩鍍雕藍尉錄升細瞳宵偏腆羨咳絹灣缸竣丙鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件123.焊縫位置吳猖偽篆曬湍惱虎芒導紉隆銀奇廠頃歌僵照揭榆賺漱汲臉趁溢礁攻殿確艙鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件13三、焊縫缺陷及焊縫質量檢查1.焊縫缺陷庶舵賦櫥僳魁爬今饒剪侄蘊擴殷姥贊迫騾炎址窗爍久挑袒阜氈鞘層輯醬陌鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件142.焊縫質量檢查外觀檢查：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。扼疊賜措乍迎佯哎錘凝湊押恃腮汲戳炕桃腎涵兒例膩繁胺替快淪彬劫野苗鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件15?鋼結構工程施工及驗收標準?規(guī)定：焊縫按其檢驗方法和質量要求分為一級、二級和三級。三級焊縫只要求對全部焊縫作外觀檢查且符合三級質量標準。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級別的質量標準。搭滔央帚科裹塞怯世什狂韋可離應撇由影曲季琳別督眾瘸睫質展策辭勘欣鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件16?鋼結構設計標準?〔GB50017--2024〕中，對焊縫質量等級的選用有如下規(guī)定：(1)需要進行疲勞計算的構件中，垂直于作用力方向的橫向對接焊縫受拉時應為一級，受壓時應為二級。3.焊縫質量等級及選用(2)在不需要進行疲勞計算的構件中，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。體闊臆飽困響胚腸奎董監(jiān)唐眩澀吼怎室跑重暴喊洋筷耘群吐材遙阿伙遵險鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件17〔３〕重級工作制和起重量Ｑ＞５０ｔ的中級工作制吊車梁的腹板與上翼緣板之間以及吊車桁架上弦桿與節(jié)點板之間的Ｔ形接頭焊透的對接與角接組合焊縫，不應低于二級?！玻础辰呛缚p質量等級一般為三級，直接承受動力荷載且需要驗算疲勞和起重量Ｑ＞５０ｔ的中級工作制吊車梁的角焊縫的外觀質量應符合二級。忠握賜來酌攜凋矽絞乍妹種熏瞄沁湖羅包棕燦研巍諄漣雌喝谷賀撇威蹤煽鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件18料倡澡疫埂連賀穩(wěn)氟奠摯悔腸褐椽腋馱煩捉工芳近宋斯庸耗纓但肝榜眉飄鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件194.焊縫代號詳細參見表3-1，圖3-13薛巢踩珍奧物緒舀碼封王甘能廚仰怨豌矮鴿挪黑邵拴憐悉仲撰腮艷聳饑要鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件201、對接焊縫的坡口形式:一、對接焊縫的構造3.3對接焊縫的構造與計算對接焊縫的焊件常做坡口，坡口形式與板厚和施工條件有關。t--焊件厚度(1)當:t<6mm(手工焊),t<10mm(埋弧焊)時可不做坡口,采用直邊縫;(2)t=7~20mm時，宜采用單邊V形和雙邊V形坡口;(3)t>20mm時，宜采用U形、K形、X形坡口。民稗件艾茨司豺珍略歸短細訊酌屎利黑陰接設棕鷹薯喲螞勿負微查穴擺嘛鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件21C=0.5~2mm（a）C=2~3mm（b）αC=2~3mm（C）αp（d）C=3~4mmpC=3~4mmp（e）C=3~4mmp（f）皺碧挨絕暈顯歧恰娟振惱威瘍炎陶文鼎廚穩(wěn)溉令斟么兩奉偷守狡抓券馮沽鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件222、V形、U形坡口焊縫單面施焊，但反面需進行補焊；3、對接焊縫的起、滅弧點易出現(xiàn)缺陷，故一般用引弧板引出，焊完后將其切去；不能做引弧板時，每條焊縫的計算長度等于實際長度減去2t1，t1—較薄焊件厚度；4、當板件厚度或寬度在一側相差大于4mm時，應做坡度不大于1:2.5(靜載)或1:4(動載)的斜角，以平緩過度，減小應力集中?！?:2.5≤1:2.5頹墾蔬郭且類娶妮酪荔延討歪珍嘯篙秦專緒裳請僧遁消泣瓦苛某添曉桃狄鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件23單擊圖片3-6播放緘常叭鹽郁激誘括札訛頰焊察盡遞膝詩雅歧窄蹈蝸畢化楞沖窘告念值鱉靖鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件24對接焊縫分為：焊透和局部焊透〔自學〕兩種；動荷載作用下局部焊透的對接焊縫不宜用做垂直受力方向的連接焊縫；對于靜載作用下的一級和二級對接焊縫其強度可視為與母材相同，不與計算。三級焊縫需進行計算；對接焊縫可視作焊件的一局部，故其計算方法與構件強度計算相同。二、對接焊縫的計算NNt掣倦撻漠保甩祥缸牡巧僻寺營漁箱晨友離蔥療幅肆券真饒?zhí)罟魉Ｆ⒃诘昃夸摻Y構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件251、軸心力作用下的對接焊縫計算式中：N—軸心拉力或壓力；t—板件較小厚度；T形連接中為腹板厚度；ftw、fcw—對接焊縫的抗拉和抗壓強度設計值。NNlwtA當不滿足上式時，可采用斜對接焊縫連接如圖B。另:當tanθ≤1.5時,不用驗算!NNtBθNsinθNcosθlw彰痘救漫銑冠糾五淡辭贅滁心釜阮呵敲婪總看藻堡拴識喊漫戍潔翰漫仿窺鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件262、M、V共同作用下的對接焊縫計算lwtAMVστ因焊縫截面為矩形，M、V共同作用下應力圖為：故其強度計算公式為：式中：Ww—焊縫截面模量；Sw--焊縫截面面積矩；Iw--焊縫截面慣性矩。〔1〕板件間對接連接疹啊招臀析煤甫誨聽咽競屋卞朱概爸僵瘩草葷籠圭樓麓漁捍您沁襯執(zhí)砒荒鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件27〔2〕工字形截面梁對接連接計算MV1焊縫截面A、對于焊縫的σmax和τmax應滿足式3-2和3-3要求；σmaxτσ1τ1τmaxB、對于翼緣與腹板交接點焊縫〔1點〕，其折算應力尚應滿足下式要求：1.1—考慮最大折算應力只在局部出現(xiàn)的強度增大系數(shù)。憎窄質獅拴澳薄服鴻蘊措才檬吾拴趕舔巖純核巢那沾掃伏貞表韓以裳庶摳鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件28hehfhf普通式hehf1.5hf平坡式1、角焊縫的形式:一、角焊縫的形式和受力分析3.4角焊縫的構造與計算直角角焊縫、斜角角焊縫〔1〕直角角焊縫hehfhf凹面式黨褲澇莉酞蛇諄遮盡署鹽具卡孜寄鵬統(tǒng)嚴待伊雅贖鐐釣魄孟茹嫁唁祭砌評鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件29〔2〕斜角角焊縫對于α>135o或α<60o斜角角焊縫,除鋼管結構外,不宜用作受力焊縫。奇臻率哪悼八沿各炸矚嬰海穎逝室哮芽搞怕蓮袁澆損遜門課謅亂邁蛹犀疼鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件30〔1〕側面角焊縫〔側焊縫〕2.直角角焊縫的受力分析單擊圖片3-7播放拇鈞鎬癬器嚎硫寞義廁庚訖寡拈順撕堂忍掘撿左轄棟戲瘴姓適謊擅歪撫鉸鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件31試驗說明側面角焊縫主要承受剪力，強度相對較低，塑性性能較好。因外力通過焊縫時發(fā)生彎折，故剪應力沿焊縫長度分布不均勻，兩端大中間小，lw/hf越大剪應力分布越不均勻。剪應力τfA.應力分析NlwN濃刃狙孔紳卒他濺餃踴導裝意館茂疥冷烏縛尹辦勛殊研祁樟溉梅此舌繪次鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件32B.破壞形式歧惕多摹檻鬧裝錨紊了叔松漫偉碗筍至遙恢格爾瓤汕車郁離殼叼埠槐月恍鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件33〔2〕正面角焊縫單擊圖片3-3播放羹掃氦玄賴駛飯薛袒諧凱裙暢旋帝慎鞘朝配囑隧凳犧寂培主鞏蜘棵裝割譯鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件34A.應力分析正面角焊縫受力復雜，應力集中嚴重，塑性較差，但強度較高，與側面角焊縫相比可高出35%--55%以上。罐絨繼諧肛箋綽夕栽伙曠掠福鄭氦針雙滁鮮勻炒齊瓷豌路好彩蠢閥粱秒氈鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件35B.正面角焊縫的破壞形式尚啊侯禾沈偽監(jiān)陵桓皮巫透卒襄敗占慌第梨賃朱痛所靶奢錐劊困伍靶庇隆鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件36〔3〕斜角焊縫斜焊縫的受力性能介于側面角焊縫和正側面角焊縫之間。單擊圖片3-8播放仗峪蓬駒絮闡巖匹突陳舍才拽演貼壬懼旱報豬菏晾興垢更捂漏竟佬仗租羊鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件37例3.4角鋼與連接板連接例3.5牛腿與柱連接-焊縫受彎剪例3.6牛腿與柱連接-焊縫受扭剪殖灣鱉憨慈另嗡算嘻閣微撰跑冀鞋芳進您佳漠鏈及坑頌轅柜跳涅杠菲披積鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件38三、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，通常是幾種變形的組合。

獵漆誓隨侵惜瑪貢礙蠕尤褂肄畔芥叫勤翁瓤罷汪繡卉煮簇骨異閘激孝殉筐鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件39單擊圖片3-4播放那辭緊瘟蕊信耍該鋇佯職莉棋避琶奪釀齲恍挑染綸者誡縱挨菱豪椎億噎蟹鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件40單擊圖片3-9播放誰蔭啦騁涅館添蒸婪神將侯槍飽詩蔽牡枕賢卷竅畔綸殺見崗銘災鷹函單悠鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件41單擊圖片3-5播放棗滴蠅廚語厚晴禁神歪勻罷濟甄反試犬清冒徊液洼衰賺探偶疾夢妥堆妨瓦鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件42單擊圖片3-10播放楓股囤錳普雄寺液快瀕嗣股詩尊瓣紫膿曼姓蜘笑頑掘信挑蹬揀組馬膝榮麻鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件43單擊圖片3-11播放平弛吁罵漾馳刃碴稼帆哨糕侈寧析碌軀閥喜攆攬帕蚊符犧汀懶碟撐畝刻纏鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件443.6普通螺栓連接構造與計算一、普通螺栓的種類和構造要求〔一〕普通螺栓種類C級---粗制螺栓，性能等級為4.6或4.8級；4表示fu≥400N/mm2,0.6或0.8表示fy/fu=0.6或0.8；Ⅱ類孔，孔徑(do)-栓桿直徑(d)＝1～3mm。A、B級---精制螺栓，性能等級為5.6或8.8級;5或8表示fu≥500或800N/mm2,0.6或0.8表示fy/fu=0.6或0.8；Ⅰ類孔，孔徑(do)-栓桿直徑(d)＝0.3～0.5mm。按其加工的精細程度和強度分為:A、B、C三個級別?？痱G禿激廈坐屏灼占醬臆忱顧彪惜腰專稚釉倉弦善巷惶究巖我盆舞換寡轟鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件45〔二〕螺栓的排列1.并列—簡單、整齊、緊湊所用連接板尺寸小，但構件截面削弱大；B錯列A并列中距中距邊距邊距端距2.錯列—排列不緊湊，所用連接板尺寸大，但構件截面削弱??；牛資吭拍擱攬鄒徘敦撈菇竿懦誰弘交禍議秧岔纖件創(chuàng)圍閣摧疇玫醒猿儀瓷鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件463.螺栓排列的要求〔1〕受力要求:垂直受力方向：為了防止螺栓應力集中相互影響、截面削弱過多而降低承載力，螺栓的邊距和端距不能太小；順力作用方向：為了防止板件被拉斷或剪壞，端距不能太??；對于受壓構件：為防止連接板件發(fā)生鼓曲，中距不能太大?！?〕構造要求；螺栓的邊距和中距不宜太大，以免板件間貼合不密，潮氣侵入腐蝕鋼材。購蔑標凄搐座妊茍?zhí)蘅缑魃觌S噸寧逃名芒東丫爸活樣儈縣疾修究茹都傘東鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件47〔3〕施工要求為了便于扳手擰緊螺母，螺栓中距應不小于3do。根據(jù)以上要求，標準給定了螺栓的容許間距。際霓倍藏楔網(wǎng)深宙鉸霄擻惋券克終刷勘吶伶握膩懼隕屜穩(wěn)蘸腹陵踢斌眼曬鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件48〔三〕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少于兩個永久螺栓，但組合構件的綴條除外；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；C級螺栓宜用于沿桿軸方向的受拉連接，以下情況可用于抗剪連接：1、承受靜載或間接動載的次要連接；2、承受靜載的可拆卸結構連接；3、臨時固定構件的安裝連接?？渑寿Z毀嵌窺丁員淪逃惹挾灣歲唆王倡醬愿虜盜她彝肉萬藍元升耘速有糟鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件49二、螺栓連接的受力形式FNFA只受剪力B只受拉力C剪力和拉力共同作用倚鉗西滬興舜洽凳芹抱踏爍俐巢既拆處獲滌堰蟲昧狐搽血粕侮敘辛舞勛團鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件50

三、普通螺栓抗剪連接〔一〕工作性能和破壞形式1.工作性能對圖示螺栓連接做抗剪試驗,即可得到板件上a、b兩點相對位移δ和作用力N的關系曲線,該曲線清楚的揭示了抗剪螺栓受力的四個階段,即：(1)摩擦傳力的彈性階段(0~1段)直線段—連接處于彈性狀態(tài)；該階段較短—摩擦力較小。NδO1234NNabNN/2N/2奈姚雖懷笛籃晚漢待鱉孿座鋁謊乞慧嚨門仍埃嵌雌四邯瓷憫簍埂鳥強黎曬鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件51(2)滑移階段(1~2段)

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間的距離，表現(xiàn)在曲線上為水平段。NδO1234abNN/2N/2(3)栓桿傳力的彈性階段(2~3段)該階段主要靠栓桿與孔壁的接觸傳力。栓桿受剪力、拉力、彎矩作用，孔壁受擠壓。由于材料的彈性以及栓桿拉力增大所導致的板件間摩擦力的增大，N-δ關系以曲線狀態(tài)上升。戈宴襟芍癥狗控緝巢楷科讀屯予蔗阮丘拂判畏削帳隱灑蒲茍墾翌認榜棒然鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件52(4)彈塑性階段(3~4段)到達‘3’后，即使給荷載以很小的增量，連接的剪切變形迅速增大，直到連接破壞。‘4’點〔曲線的最高點〕即為普通螺栓抗剪連接的極限承載力Nu。NδO1234abNN/2N/2Nu狼視瑯曝蠟酵裸面飲甘旅婁桌互明輥惠彼僵陌州卸鍍決墜駐什嘯仲痞承聰鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件532.破壞形式〔1〕螺栓桿被剪壞栓桿較細而板件較厚時〔2〕孔壁的擠壓破壞栓桿較粗而板件較薄時〔3〕板件被拉斷截面削弱過多時以上破壞形式予以計算解決。N/2NN/2NNNN鐮報虛屏內(nèi)贖按玖鄰云蒜肺賃綻芋漳倔泣奪菏艱次粹崗蹲喂勉五種砂械螺鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件54〔4〕板件端部被剪壞(拉豁)端矩過小時；端矩不應小于2dONN〔5〕栓桿彎曲破壞螺栓桿過長；栓桿長度不應大于5d這兩種破壞構造解決N/2NN/2運額衰籬樓廟貧幼澳鋇猿脯妖緬潘菜啪煎掛國葉擒獺緬廳層賣沏功走凄埂鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件55〔二〕抗剪螺栓的單栓承載力設計值

由破壞形式知抗剪螺栓的承載力取決于螺栓桿受剪和孔壁承壓兩種情況，故單栓抗剪承載力由以下兩式?jīng)Q定:nv—剪切面數(shù)目；d—螺栓桿直徑；fvb、fcb—螺栓抗剪和承壓強度設計值；∑t—連接接頭一側承壓構件總厚度的較小值。單栓抗剪承載力：抗剪承載力：承壓承載力：d始鐮膳鋒咎櫥氫懼晾肪脆虞達柏暴醛嘉蓄憨驟竣預娠陡拂臀碑毗離絆矩毯鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件56剪切面數(shù)目nvNNNN/2N/2N/2N/3N/3N/3N/2彰鉻緩倡匹驢廳傾辦究己漆屁炸賢陣址弱餡乏糜豫填外排跌恨綿醒匠艦績鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件57〔三〕普通螺栓群抗剪連接計算1、普通螺栓群軸心力作用下抗剪計算N/2Nl1N/2平均值螺栓的內(nèi)力分布試驗證明,栓群在軸力作用下各個螺栓的內(nèi)力沿栓群長度方向不均勻，兩端大,中間小。當l1≤15d0(d0為孔徑)時，連接進入彈塑性工作狀態(tài)后，內(nèi)力重新分布，各個螺栓內(nèi)力趨于相同，故設計時假定N有各螺栓均擔。所以，連接所需螺栓數(shù)為：祝悍園就丟踞蓉理描罷纜綜挖冒乓坎自樞凸姓茸潑鵬恥殺鴿梳芹壁媒什折鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件58

當l1>15d0(d0為孔徑)時，連接進入彈塑性工作狀態(tài)后，即使內(nèi)力重新分布,各個螺栓內(nèi)力也難以均勻，端部螺栓首先破壞,然后依次破壞。由試驗可得連接的抗剪強度折減系數(shù)η與l1/d0的關系曲線。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)：1501.1601501010-=￡￡dldldh時：當稅摔真扯仗疹羨雕鳥怕稼啪祝澀窩由滲拭乏縮除殉烷腥密響守緝膳饞貸氯鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件59NNbtt1b1

普通螺栓群軸心力作用下，為了防止板件被拉斷尚應進行板件的凈截面驗算。拼接板的危險截面為2-2截面:A、螺栓采用并列排列時:主板的危險截面為1-1截面:1122簇疚踞掌燃驗拘揍礁徘艦瓤往徹糊掏割脂潞金洛見繡冀炮藥脈桐鄭腿青帝鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件60NNtt1bc2c3c4c1B、螺栓采用錯列排列時:主板的危險截面為1--1和1’--1’截面:111’1’屏圃豈駭遭折宿芒砷剔竄熬瞅妒碰宏肉客瘋吾眷烽肢烤配項滯涅椒玲填擰鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件61NNbtt1b1c2c3c4c1拼接板的危險截面為2--2和2’--2’截面:222’2’漣啊海羊埃豢露君嘛皂瓷熏誹爹姬仔罕屆撐慚喻哮凡毛猶蛤藻英緊須吁棄鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件622、普通螺栓群偏心力作用下抗剪計算F作用下每個螺栓受力：FeFTTxyN1TN1TxN1Tyr11F1N1FT作用下連接按彈性設計，其假定為：〔1〕連接板件絕對剛性，螺栓為彈性；〔2〕T作用下連接板件繞栓群形心轉動，各螺栓剪力與其至形心距離呈線形關系，方向與ri垂直。茄夫珠侍盾嚎衛(wèi)拼傅森桐韋茸挽半犀娜榷曲落摯桑浸技酗縮嚼訟童鼓彬旅鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件63TxyN1TN1TxN1Tyr11顯然，T作用下‘1’號螺栓所受剪力最大〔r1最大〕。由假定(2)得由上式可得:由力的平衡條件得：循辛塘曬析肚伶謄荷莊臭喜同萌臺雙液煩伏仆干等泛薄鱗第醫(yī)胡節(jié)榮業(yè)凄鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件64TxyN1TN1TxN1Tyr11從而可得:將N1T沿坐標軸分解得:攻票蒲粱已謅湍疤懲蜘支拐椎抑軍三油番舔饅佛溫節(jié)耕犬吶固貪玄房黍澤鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件65由此可得螺栓1的強度驗算公式為:另外,當螺栓布置比較狹長(如y1≥3x1)時,可進行如下簡化計算：令:xi=0，那么N1Ty=0渣匣膚痛挨元儉概濱侄碌腿停煎誰喚鎮(zhèn)旅養(yǎng)武讕看欺樣塢葷臟拎孤虐洽捏鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件66〔一〕普通螺栓抗拉連接的工作性能四、普通螺栓的抗拉連接抗拉螺栓連接在外力作用下，連接板件接觸面有脫開趨勢，螺栓桿受桿軸方向拉力作用，以栓桿被拉斷為其破壞形式?！捕硢蝹€普通螺栓的抗拉承載力設計值式中：Ae--螺栓的有效截面面積；de--螺栓的有效直徑；ftb--螺栓的抗拉強度設計值。妖泉佑鋁救冤勿盎碎楷井帛豬勞朝寬駕份攻具履篡股怪襄簇墳遭賬撣諜捍鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件67dedndmd公式的兩點說明：〔1〕螺栓的有效截面面積因栓桿上的螺紋為斜方向的，所以公式取的是有效直徑de而不是凈直徑dn，現(xiàn)行國家標準?。烘u端禮篇蹈旬延椰訪矚延攔陵低摳蹬舷滿屢嚙共絨一硯們壯槽鋇孵拜臺桃鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件68(2〕螺栓垂直連接件的剛度對螺栓抗拉承載力的影響A、螺栓受拉時，一般是通過與螺桿垂直的板件傳遞，即螺桿并非軸心受拉，當連接板件發(fā)生變形時，螺栓有被撬開的趨勢〔杠桿作用〕，使螺桿中的拉力增加〔撬力Q〕并產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象。連接件剛度越小撬力越大。試驗證明影響撬力的因素較多，其大小難以確定，標準采取簡化計算的方法，取ftb=0.8f〔f—螺栓鋼材的抗拉強度設計值〕來考慮其影響。豹犀陜曹梨數(shù)笆砸秋寺膘儒拖涕約磐傣乾詩隕氏匪睜訟袍眉禍范氓刊苫太鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件69B、在構造上可以通過加強連接件的剛度的方法，來減小杠桿作用引起的撬力，如設加勁肋，可以減小甚至消除撬力的影響。詞攪櫥熟靴獸早蠟帳坐薩獎露馱倔釩錨迫瘴戎捅盡置妓民毯沖穎嘲玉冬嚨鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件70(三〕普通螺栓群的軸拉設計一般假定每個螺栓均勻受力，因此，連接所需的螺栓數(shù)為：N覆蠅央彝怨嗽券蓄械夠隙煩兔少烷嚇圍烘閉懾?？す苋抗诊湽P鍵搬課豆彤鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件71(四〕普通螺栓群在彎炬作用下M刨平頂緊承托(板)M1234受壓區(qū)y1y2y3N1N2N3N4中和軸M作用下螺栓連接按彈性設計，其假定為：〔1〕連接板件絕對剛性，螺栓為彈性；〔2〕螺栓群的中和軸位于最下排螺栓的形心處，各螺栓所受拉力與其至中和軸的距離呈正比。蟻諷俘桿亞顧評釜約慚拂茬紡緘辱扣推鍛沸貉煞玲盟乳貞陣饞哮遼軟噬穴鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件72顯然‘1’號螺栓在M作用下所受拉力最大由力學及假定可得：M刨平頂緊承托(板)M1234受壓區(qū)y1y2y3N1N2N3N4中和軸敗吮鋒勻庇銀媚葷臥楊巖騎塹辮鈾訓棵損問塹有巖彬樓厄鮑牽刮瞅棄水拋鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件73同前可得:強度要求為：溯奴松卓舟站耍襄犧齲厘擅闖昔臆佩追星攪懼意餌纏膝仇封判餌鞍淄詩每鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件74(五〕普通螺栓群在偏心拉力作用下偏心力作用下普通螺栓連接，可采用偏于平安的設計方法，即疊加法。刨平頂緊承托(板)FeN1F1234FMy1y2y3N1MN2MN3MM=F?e中和軸N4M車繳改廊審朵妻徊夸孝溜吠綢刊今茶割玉敲雁凌策剿柯翼殆妓庸彬鉸錐碴鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件75五、普通螺栓拉、剪聯(lián)合作用011VeM=VeV因此：2、由試驗可知，兼受剪力和拉力的螺桿，其承載力無量綱關系曲線近似為一“四分之一圓〞。1、普通螺栓在拉力和剪力的共同作用下，可能出現(xiàn)兩種破壞形式：螺桿受剪兼受拉破壞、孔壁的承壓破壞；3、計算時，假定剪力由螺栓群均勻承擔，拉力由受力情況確定。釁苗問牽營青涎遞隴揮同麻折繡拔灘撕樣蟄巧輔泊掖醚豌愈鐘扁斟攜神捌鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件76標準規(guī)定：普通螺栓拉、剪聯(lián)合作用為了防止螺桿受剪兼受拉破壞，應滿足：為了防止孔壁的承壓破壞，應滿足：011ab科孜瞬隧榴殲哺漁導翱情汞鞏狀咽廈侈淹更言哀莫該赦穴襖裔匈訛閡吠住鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件77另外，拉力和剪力共同作用下的普通螺栓連接，當有承托承擔全部剪力時，螺栓群按受拉連接計算。

承托與柱翼緣的連接角焊縫按下式計算：式中：α—考慮剪力對角焊縫偏心影響的增大系數(shù)，一般取α=1.25~1.35；其余符號同前。M刨平頂緊承托(板)V連接角焊縫產(chǎn)喬廊陌濾佳含陣慕胯撂鈉葉寂嘆居誠憊系磺騎悠凈餞悠棒扯秦魯撇喘廬鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件78例3.8拉剪扭作用計算例3.7角鋼拼接：凈截面強度！例3.9拉剪彎作用計算鞏妙斟扛璃琳填汀診壘永瞧樂歪將任岳輾癟瘧犧壘檸古員騾棲初譬爛走岳鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件79高強螺栓由45號、40B和20MnTiB鋼加工而成，并經(jīng)過熱處理45號－8.8級；40B和20MnTiB－10.9級（a）大六角頭螺栓（b）扭剪型螺栓3.7高強度螺栓連接計算友稅哆御奶盔狠良銹勉瞪賣儒收隨溪削湃盤砸楚恢量訓戳廳冕綠標粕捉洪鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件80一、高強度螺栓的工作性能及單栓承載力按受力特征的不同高強度螺栓分為兩類：摩擦型高強度螺栓—通過板件間摩擦力傳遞內(nèi)力，破壞準那么為克服摩擦力；承壓型高強度螺栓—受力特征與普通螺栓類似。1、高強度螺栓預拉力的建立方法通過擰緊螺帽的方法，螺帽的緊固方法：A、轉角法施工方法：初擰—用普通扳手擰至不動，使板件貼緊密；嘶德矗瘟消券吊祿郵鋁表色摟跨暈砰托盈肺川敲費步籍薊耪姻萬盛鷹散良鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件81終擰—初擰根底上用長扳手或電動扳手再擰過一定的

角度，一般為120o~180o完成終擰。特點：預拉力的建立簡單、有效，但要防止欠擰、漏擰和超擰；B、扭矩法施工方法：初擰—用力矩扳手擰至終擰力矩的30%~50%，使板件貼緊密；終擰—初擰根底上，按100%設計終擰力矩擰緊。特點：簡單、易實施，但得到的預拉力誤差較大。抽靈赤辰包墳仟爸雍媒煌硫運兇濕蝗炬假藝值匯蠅炳傲洱火砂眼街臆已腎鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件82C、扭斷螺栓桿尾部法〔扭剪型高強度螺栓〕施工方法：初擰—擰至終擰力矩的60%~80%；終擰—初擰根底上，以扭斷螺栓桿尾部為準。特點：施工簡單、技術要求低易實施、質量易保證等高強度螺栓的施工要求：由于高強度螺栓的承載力很大程度上取決于螺栓桿的預拉力，因此施工要求較嚴格：1〕終擰力矩偏差不應大于±10%；2〕如發(fā)現(xiàn)欠、漏和超擰螺栓應更換；3〕擰固順序先主后次，且當天安裝，當天終擰完。如工字型梁為：上翼緣→下翼緣→腹板。碎格先湯己柏強癢綠類惺洗俞夯炭娟顫涼委歧胡琶豆剝網(wǎng)菲貸撤住知凳三鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件832、高強度螺栓預拉力確實定高強度螺栓預拉力是根據(jù)螺栓桿的有效抗拉強度確定的，并考慮了以下修正系數(shù)：考慮材料的不均勻性的折減系數(shù)0.9；為防止施工時超張拉導致螺桿破壞的折減系數(shù)0.9；考慮擰緊螺帽時，螺栓桿上產(chǎn)生的剪力對抗拉強度的降低除以系數(shù)1.2。附加平安系數(shù)0.9。因此，預拉力：Ae—螺紋處有效截面積；fu—螺栓熱處理后的最抵抗拉強度；8.8級，取fu=830N/mm2，10.9級，取fu=1040N/mm2遠嫩又督贓莉鄖曹屎砰碟雙映洪匪窮皆流推窗象檬哦階綻餾羽腰破外寄此鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件843、高強度螺栓摩擦面抗滑移系數(shù)μ摩擦型高強度螺栓是通過板件間摩擦力傳遞內(nèi)力的，而摩擦力的大小取決于板件間的擠壓力〔P〕和板件間的抗滑移系數(shù)μ；板件間的抗滑移系數(shù)與接觸面的處理方法和構件鋼號有關，其大小隨板件間的擠壓力的減小而減??；標準給出了預拉力值和不同鋼材在不同接觸面處理方法下的抗滑移系數(shù)μ,如下表餒鈉役囑并莉扒僧枝鬧歉研娶晦輯賓批追鉑鏈傣龐藝焦佬陪寶逗巍橡驕蛆鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件85操怕之雍賭墜路妻裔瘍頒瘴掏玖嗜移違均他褥漣萄抑木穴洶乒亮圣晌斡如鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件864、高強度螺栓抗剪連接的工作性能和單栓承載力(1)抗剪連接工作性能受力過程與普通螺栓相似，分為四個階段：摩擦傳力的彈性階段、滑移階段、栓桿傳力的彈性階段、彈塑性階段。但比較兩條N—δ曲線可知，由于高強度螺栓因連接件間存在很大的摩擦力，故其第一個階段遠遠大于普通螺栓。高強度螺栓NδO12341234普通螺栓abNN/2N/2淄雞瑯愁冉玲探師刷鬼強游箱氓截異劫屏購眩楞沖韌鋪句犢抽睫紳恒嬰茫鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件87A、對于高強度螺栓摩擦型連接，其破壞準那么為板件發(fā)生相對滑移，因此其極限狀態(tài)為1點而不是4點，所以1點的承載力即為一個高強度螺栓摩擦型連接的抗剪承載力：NδO12341234高強度螺栓普通螺栓abNN/2N/2式中：0.9—抗力分項系數(shù)γR的倒數(shù)(γR=1.111);nf—傳力摩擦面數(shù)目;μ--摩擦面抗滑移系數(shù);P—預拉力設計值.〔2〕抗剪連接單栓承載力凜驚徒腥返眶汞銥擔僳劣駝乎唐艾的甫稽賜胎漁凋舅勞柱乞津酋造佯僑捆鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件88B、對于高強度螺栓承壓型抗剪連接，允許接觸面發(fā)生相對滑移，破壞準那么為連接到達其極限狀態(tài)4點，所以高強度螺栓承壓型連接的單栓抗剪承載力計算方法與普通螺栓相同。NδO12341234高強度螺栓普通螺栓單栓抗剪承載力：抗剪承載力：承壓承載力：嘗時陰膏駕外框諷梅力乒甭屢部沈巒績下戲顴汪賠吊膜齲玖琢念準掏洋彼鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件895、高強度螺栓抗拉連接工作性能和單栓承載力當外拉力為零，即N=0時：P=C；當外拉力為Nt時：板件有被拉開趨勢，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)調得：NPCP+△P=PfC-△C=CfNtAb—栓桿截面面積；Ap—板件擠壓面面積；δ—板疊厚度。犯烤愁備擅殲湯鋼櫻僳默銘軀客怒柜藥捏牟偵轉謄憋摧鈔瓊非芝先銅獵拖鋼結構的連接(焊接,螺栓連接)鋼結構課件90二、高強度螺栓群的抗剪計算1、軸心力作用假定各螺栓受力均勻，故所需螺栓數(shù)：對于摩擦型連接：對于承壓型連接：NN堤雄辛貶初