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钢结构设计手册课件
故能承受的最大拉力 为878.85kN。 构件的毛截面承载力 2) 高强度螺栓群在扭矩或扭矩、剪力共同作用 抗剪计算方法与普通螺栓群相同,但采用高强度螺栓承 载力设计值进行计算。 2、 高强螺栓群的抗拉计算 1)轴心拉力作用时 所需螺栓数为 2)弯矩作用时 外拉力小于预拉力P,故板没有被拉开,接触面保 持紧密贴合,中和轴可以认为在螺栓群的形心轴线 上,则受力最大的螺栓应满足 3)高强度螺栓群偏心受拉 由于高强度螺栓群偏心受拉时,螺栓的最大拉力不得超过0.8P,故板件接触面之间保持紧密贴合,端板不会拉开,可按普通螺栓小偏心受拉计算。 3、高强螺栓群连接承受剪力、拉力的计算 1)对于承压型高强度螺栓连接,按下式计算 1.2是考虑到拉力作用会降低构件间的挤压力,并引起材料承压强度降低而引入的承压强度设计值降低系数。 2)对于摩擦型高强度螺栓连接 螺栓受力: 法1:最不利螺栓的受力验算(此法太保守) 抗剪验算 抗拉验算 法2:计算摩擦型连接的抗剪能力(只考虑拉力的不利影响,不考虑压力的有利作用): 抗拉验算 抗剪验算 返回 第九节 混合连接 混合连接:一个连接接头中同时采用两种连接方式。 1、栓—焊混合连接 ● 摩擦型高强螺栓与侧面角焊缝的混合连接。 ● 普通螺栓、承压型高强螺栓一般不能混合使用。 2、高强螺栓与铆钉的混合连接 适用范围:多用于结构的补强加固中,不宜用于新设计的结构。 原有连接承受永久荷载,新连接承受可变荷载。 返回 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、普通螺栓、高强螺栓连接的构造与计算。 作业: 3.8 3.10 返回 * 螺栓受拉是通过与螺杆垂直的板件传递。由于连接件的刚度不大,受拉力作用后变形大,引起杠杆作用,在肢尖处产生撬力Q,此时,拉力螺栓实际所受拉力为N=Pf+Q。但由于确定Q的大小比较复杂,在计算普通螺栓连接时,一般不计Q,而用降低螺栓强度设计值的方法来考虑Q的不利影响。 规范规定,普通螺栓抗拉强度设计值严格取相同钢号钢材强度设计值的0.8倍,即 在构造上可采取一些措施来加强连接件的刚度,以防止或减少撬力的产生,如采用在角钢两肢间焊上加劲肋。 三、普通螺栓承受剪力和杆轴方向拉力的联合作用 1、螺栓受剪兼受拉破坏验算: ???? ? 、 ——每个普通螺栓所承受的剪力、拉力; ??????????????、 ?、 ? ——每个普通螺栓抗剪、抗拉和 承压承载力设计值 受力最不利螺栓螺栓1: 2、孔壁承压破坏验算: 四、普通螺栓群的计算 1、普通螺栓群抗剪连接 1)轴心受剪 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,设计计算仍按均布考虑,但强度需乘折减系数 , 当l1≥15d0时: 当l1≥60d0时: =0.7。 故长连接所需螺栓数目: 验算板件的净截面强度 式中: f ——连接板材料设计强度; An ——节点板净截面积。 当螺栓并列布置时, 当螺栓错列布置时,构件有可能沿I-I或II-II截面破坏。II-II截面的净截面积可近似地取为 取I-I、II-II净截面的较小者来验算钢板净截面强度。 对于搭接或用单面拼接板拼接的对接连接,因传力偏心而使螺栓受到附加内力,螺栓数目应按计算数增加10%,单角钢单面拼接时,应增加15%。 例1、图示用M22普通C级螺栓连接的拼接接头,钢板采用Q235钢,求接头能承受的最大轴心力。(d=22mm,d0=23.5mm,螺栓强度:fvb=140Mpa,fcb=305Mpa。) 螺栓抗剪承载力:N= 螺栓承压承载力:N= 板件净截面承载力:N1=(300-2*23.5)*16*215=870.32kN N2=(2*50+4* -5*23.5)*16*215=1237.92kN 故能承受的最大拉力 为745.06kN 2)剪力螺栓群在扭矩作用下的计算 计算假设: 连接板件为绝对刚性,螺栓为弹性体; 连接板件绕螺栓群形心旋转,各螺栓所受剪力大小与该螺栓至 形心距离成正比,其方向与连线垂直。 选出受力最不利螺栓1: ? 如果 x13y1 ,则可假定 y=0 ;反之,如果y13x1,则可 假定x=0 。 3)剪力螺栓群在扭矩、剪力和轴力共同作用下的计算 螺栓群中受力最大的螺栓1: 合力: 轴力及剪力作用 扭矩作用: 承受扭矩的螺栓连接,一般是先布置好螺栓,再计算受力最大的螺栓所承受的剪力,然后与单个
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