钢结构设计原理第三章.ppt

第三章 连 接Chapter 3 Connections 焊缝连接 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第三章 连 接 Chapter 3 Connections 为了保证连接的可靠性，每个杆件的节点或拼接接头一端不宜少于两个永久螺栓； 2.螺栓的其它构造要求 直接承受动荷载的普通螺栓连接应采用双螺帽，或其他措施以防螺帽松动； C级螺栓宜用于沿杆轴方向的受拉连接，以下情况可用于抗剪连接： ① 承受静载或间接动载的次要连接； ② 承受静载的可拆卸结构连接； ③ 临时固定构件的安装连接。 型钢构件拼接采用高强螺栓连接时，为保证接触面紧密，应采用钢板而不能采用型钢作为拼接件； 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第三章 连 接 Chapter 3 Connections 3.5.2 普通螺栓的受剪连接 螺栓连接的受力形式分为：只受剪力，只受拉力。有时受剪力和拉力的共同作用。 F N F A 只受剪力 B 只受拉力 C 剪力和拉力共同作用 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第三章 连 接 Chapter 3 Connections N δ O 1 2 3 4 N N a b N N/2 N/2 对图示螺栓连接做抗剪试验,即可得到板件上a、b两点相对位移δ和作用力N的关系曲线,该曲线清楚的揭示了抗剪螺栓受力的四个阶段 1. 受剪连接的工作性能 (1) 摩擦传力的弹性阶段(0~1段) 直线段—连接处于弹性状态； 该阶段较短—摩擦力较小。 (2) 滑移阶段(1~2段) 克服摩擦力后，板件间突然发生水平滑移，最大滑移量为栓孔和栓杆间的间隙，表现在曲线上为水平段。 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第三章 连 接 Chapter 3 Connections N δ O 1 2 3 4 a b N N/2 N/2 (3) 栓杆传力的弹性阶段(2~3段) 该阶段主要靠栓杆与孔壁的接触传力。栓杆受剪力、拉力、弯矩作用，孔壁受挤压。由于材料的弹性以及栓杆拉力增大所导致的板件间摩擦力的增大，N-δ关系以曲线状态上升。 (4) 弹塑性阶段(3~4段) 达到‘3’后，即使给荷载以很小的增量，连接的剪切变形迅速增大，直到连接破坏。‘4’点（曲线的最高点）即为普通螺栓抗剪连接的极限承载力Nu。 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第三章 连 接 Chapter 3 Connections 图3.5.2 受剪螺栓的破坏情况 a) 螺杆被剪断； b) 连接件半孔壁挤压破坏； c) 钢板拉（压）断；d) 钢板剪坏；e) 螺杆弯曲破坏 。 受剪螺栓的破坏形式 a) A B 栓杆较细而板件较厚时 b) B A 栓杆较粗而板件较薄时 c) A 截面削弱过多时 d) 35o 35o a1 A 端矩过小时；端矩不应小于2dO e) A 螺栓杆过长；栓杆长度不应大于5d 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第三章 连 接 Chapter 3 Connections 单栓抗剪承载力： 抗剪承载力设计值： 承压承载力设计值： d 2.单个普通螺栓的受剪计算 抗剪螺栓的承载力取决于螺栓杆受剪和孔壁承压两种情况，故单栓抗剪承载力由以下两式决定: （3.5.1） （3.5.2） 假定挤压力沿栓杆直径平面（实际上是相应于栓杆直径平面的孔壁部分）均匀分布 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 第三章 连 接 Chapter 3 Connections 抗剪承载力设计值： 承压承载力设计值： （3.5.1） （3.5.2） 图3.5.3 剪力螺栓的剪面数和承压厚度 nv—受剪面数目； d—螺栓杆直径； fvb、fcb—螺栓抗剪和承压强度设计值； ∑t—连接接头一侧承压构件总厚度的较小值。 钢结构设计原理 Design Princi