钢结构基础第7章.ppt

第7章 钢结构的连接和节点构造 7.12 柱脚设计 2. 轴心受压柱脚的计算 靴梁计算： 厚度与被连接的柱子翼缘大致相同，高度由连接柱所需要的焊缝确定。 二块靴梁板承受的最大弯矩： 二块靴梁板承受的最大剪力： 3. 隔板计算 厚度不小于长度的1/50，受力取阴影部分基础反力。底板的厚度一般在20mm~40mm之间，不宜小于14mm。 7.12.1 轴心受压柱的柱脚 * * * * 高强度螺栓摩擦型连接 a R -抗力分项系数γR的倒数(γR=1.111); nf-传力摩擦面数目;μ-摩擦面抗滑移系数; P-预拉力设计值. 7.7.2 高强度螺栓的抗剪承载力设计值 7.7 高强度螺栓连接的性能和计算 N δ O 1 2 3 4 1 2 3 4 高强度螺栓 普通螺栓 a b N N/2 N/2 2.高强度螺栓承压型连接 一个抗剪螺栓的设计承载能力计算 抗剪承载力设计值： 承压承载力设计值： 一个抗剪螺栓的承载力设计值应取上面两式的较小值 2. 高强度螺栓承压型连接 破坏状态同普通螺栓，极限承载力由杆身抗剪和孔壁承压决定，摩擦力只起延缓滑动作用，计算方法和普通螺栓相同。 第7章 钢结构的连接和节点构造 1. 轴心力作用时 螺栓数： 构件净截面强度：对于承压型连接，验算与普通螺栓相同；对于摩擦型连接，要考虑孔前传力的影响（占螺栓传力的50%） 7.7.3 高强度螺栓群的抗剪计算 图7-79 摩擦型高强度螺栓孔前传力 7.7 高强度螺栓连接的性能和计算 第7章 钢结构的连接和节点构造 2. 扭矩作用时，及扭矩、剪力、轴心力共同作用时 螺栓群受扭矩T、剪力V和轴心力N共同作用的高强度螺栓连接的抗剪计算与普通螺栓相同，不同只是用高强度螺栓的承载力设计值。 7.7.3 高强度螺栓群的抗剪计算 7.7 高强度螺栓连接的性能和计算 高强度螺栓摩擦型连接 高强度螺栓承压型连接 第7章 钢结构的连接和节点构造 1. 高强度螺栓的抗拉连接性能 (挤压力完全消失为基准) 规范规定每个摩擦型高强度螺栓的抗拉设计承载力不得大于0.8P，螺栓杆内原预拉力基本不变。 7.7.4 高强度螺栓的抗拉连接 图7-82 高强度螺栓受拉 7.7 高强度螺栓连接的性能和计算 当外拉力为零，即N=0时：P=C； 当外拉力为Nt时：板件有被拉开趋势，板件间的压力C减小为Cf，栓杆拉力P增加为Pf，由力的平衡条件得： N P C P+△P=Pf C-△C=Cf Nt 由变形协调条件得到： 7.7.4 高强度螺栓的抗拉连接 7.7 高强度螺栓连接的性能和计算 C P δ 螺栓杆的伸长量 构件恢复的压缩量 代入得： 取 则 7.7.4 高强度螺栓的抗拉连接 7.7 高强度螺栓连接的性能和计算 Δ Pf Cf Nt 传力方式：通过减少被连接板之间的正压力传力。 讨论： ⑴当 ＝0.8P时， ＝0.273P 1.073P ⑵当构件刚刚被拉开即 ＝0 1.1P ＝1.1P时， 7.7.4 高强度螺栓的抗拉连接 7.7 高强度螺栓连接的性能和计算 1. 高强度螺栓摩擦性连接的抗拉连接性能 撬力的影响：限制抗拉承载力在0.8P以内 7.7.4 高强度螺栓的抗拉连接 7.7 高强度螺栓连接的性能和计算 试验表明，当外拉力小于0.9P时，就不会产生松驰现象，同时又要保证连接板件挤压得很紧，钢结构规范规定，加在一个螺栓上的外拉力不得大于0.8P。 承压型高强度螺栓的单栓抗拉承载力，因其破坏准则为螺栓杆被拉断，故计算方法与普通螺栓相同，即： 式中：Ae--螺栓杆的有效截面面积； de--螺栓杆的有效直径； ftb—高强度螺栓的抗拉强度设计值0.48fu。 上式的计算结果与0.8P相差不多。 7.7.4 高强度螺栓的抗拉连接 7.7 高强度螺栓连接的性能和计算 2. 高强度螺栓抗拉连接计算 轴力作用时（摩擦性） 抗拉承载力： 轴心拉力的螺栓数： 弯矩作用时（摩擦性） 7.7.4 高强度螺栓的抗拉连接 7.7 高强度螺栓连接的性能和计算 由于高强度螺栓的抗拉承载力一般总小于其预拉力P，故在弯矩作用下，连接板件接触面始终处于紧密接触状态，弹性性能较好，可认为是一个整体。 所以假定连接的中和轴与螺栓群形心轴重合，最外侧螺栓受力最大。 N M 2. 高强度螺栓抗拉连接计算 承载力极限状态 板不被拉开时（摩擦性），中和轴在螺栓群形心处； 板可被拉开时（承压型），与普通螺栓一样，中和轴在最外排 受压螺栓形心处。 7.7.4 高强度螺栓的抗拉连接 M 1 2 3 4 y1 y2 N1 N2 N3 N4 受压区 中和轴 1. 高强度螺栓摩擦型连