钢结构第3章工商.ppt

二、受力性能与计算 受力分类 螺栓根据作用不同，按螺栓受力可以分为：受剪、受拉及剪拉共同作用 1、受剪连接 受力性能与破坏形式 五种破坏形式 螺栓受剪破坏 孔壁挤压破坏 连接板净截面破坏 螺栓受弯破坏 连接板冲剪破坏 单个受剪螺栓的承载力计算 螺栓抗剪： 孔壁承压： 最大承载力： 轴力作用受剪螺栓群的连接计算 受力特性：沿受力方向，受力分配不均，两端大中间小，在一定范围内，靠塑变可以均布内力，过大时，设计计算时仍按均布，但强度需乘折减系数β，当l1≥15d0时： 当l1≥60d0时β＝0.7 连接所需螺栓数量： 连接板净截面强度 受弯矩作用螺栓连接计算 M、N共同作用（偏心受拉）螺栓计算 小偏心： 大偏心: 3、拉剪共同作用螺栓连接计算 注：此类连接因无支托板，一般应考虑精制螺栓连接，以减少连接变形。 【例题】验算双盖板拼接的螺栓连接节点。钢材Q235，螺栓为B级M20精制螺栓，孔径20.5mm。 第七节 高强度螺栓连接的构造和计算 一、高强度螺栓的工作性能 1、按受力特性分：摩擦型与承压型 抗剪连接时摩擦型以板件间 最大摩擦力为承载力极限状态； 承压型允许克服最大摩擦力后， 以螺杆抗剪与孔壁承压破坏为 承载力极限状态（同普通螺栓）。 受拉时两者无区别。 3、高强螺栓的预拉力 式中：二个0.9分别为材料安全系数和超张拉安全系数，1.2为施工时施工扭矩和预拉力同时作用于螺栓而考虑的折减系数， 为高强螺栓材料的屈强比，即屈服强度与抗拉强度的比值， 4、预拉力的建立 可通过转角法或扭矩法（根据预拉力P与施工扭矩间的关系控制，一般T（N?m)=(1～4)P（kN)，应通过实验确定）。 2、受拉连接高强螺栓计算 由于高强螺栓的基本承载力为摩擦力，而摩擦力与正压力有关，为保证板件间保留一定的压紧力《规范》规定: 3、受弯连接计算 （形心轴在中排，螺栓受力计算同普通螺栓受弯时小偏心情况计算） 本章重点 1、角焊缝的构造与计算； 2、焊接残余应力与变形的产生机理与影响； 2、普通螺栓受剪连接的破坏形式与机理； 3、高强螺栓连接的构造与计算。 一、螺栓的排列和构造要求 螺栓的排列:并列、错列 特点：并列布置紧凑，搭接尺寸小，截面削弱大 错列截面削弱小，布置松散，搭接尺寸大， 总要求：美观、整齐、紧凑 排列和间距应满足受力、施工和构造等方面的要求。 ⑴受力要求：如板件的端距过小，板件端部可能发生冲剪破坏，如栓距或线距过小，板件有可能被拉断，故端距和栓距不能过小。由于在受剪螺栓中，螺栓剪力是通过板件与孔壁间的承压来传力的，板件作为受压构件，如沿作用力方向的栓距过大，板件有可能发生鼓凸变形而影响其正常受力，因而栓距也不能过大。 ⑵施工要求：螺栓之间要有足够的空间便于转动扳手拧紧螺栓。 ⑶构造要求：如栓距、线距或端距过大时，有可能使得被连接板件接触面间不密实，外部潮气容易侵入到节点内部板件间隙，造成板件锈蚀，因此栓距特别是端距和边距不能过大。 2、受拉螺栓连接 受力性能与承载力 说明 由于杠杆作用，螺栓实际受的力要大于外力N 解决办法：设计时采取措施加强刚度； 规范对设计强度折减 2、高强螺栓的材料与强度等级 由高强材料经热处理制成，按强度等级分8.8与10.9级，如10.9级M20螺栓。 8.8级一般为45＃钢制成， fu≥800N/mm2， fy / fu ≥0.8 10.9级一般为20MnTiB、40Cr等材料，fu≥1000N/mm2， fy / fu ≥0.9； 高强螺栓构造上同普通螺栓。 二、摩擦型高强螺栓连接计算 1、受剪连接计算 一个螺栓抗剪承载力 连接所需螺栓数 净截面强度：考虑50％孔前传力 当堂练 1.一工字型梁，跨度12m，在跨中作用集中力P=20KN.在离支座4m 处有一对接焊缝。已知截面尺寸为b=100mm，tf=10mm，梁高h= 200mm，腹板厚度tw=8mm。钢材采用Q345，焊条E50型，自动焊， 施焊时采用引弧板。求拼接处焊缝受力。 2.计算牛腿的连接。已知牛腿截面尺寸为：翼缘板宽度b1=120mm， 厚度t1=12mm，腹板厚度h=200mm。厚度t=10mm。作用力F=150 KN，距离焊缝e=150mm。钢板用Q390，手工焊，焊条E55型，施焊 时不用引弧板。求焊缝受力。 第四节