《钢结构设计原理》第3章连接.ppt

承压型螺栓只能用于静力荷载，承压型螺栓可用于动力荷载，如果螺栓与钢板接触面之间产生滑移，则高强摩擦型螺栓就转变为普通螺栓。 通常做成截面（a）。对承受动力荷载的结构中，正面角焊缝的截面通常采用（b），侧面角焊缝的截面则做成凹面式（c）。最后理论计算模型都是取（a）中的三角形。 侧面角焊缝大部分破坏发生在45度斜面上，所以把这个最小截面定义为破坏面。焊缝是特殊的钢材，和母材是一样的弹塑性材料，塑性变形比钢材稍微差一点，分析弹性阶段的应力不均匀分布，再分析出现塑性变形后应力分布（在焊缝两端先出现塑性变形，再慢慢在应力小的地方进入塑性，直到所有截面都达到极限应力），直到破坏时应力分布均匀。 AB级一般用于机械方面，建筑钢结构上用C级，安装性比较好。 螺栓一般都是群体工作，若干个螺栓共同工作，首先涉及到的问题是螺栓的排列。螺栓排列考虑三个要求：受力要求、构造要求、施工要求。受力要求包括螺栓的强度和母材的强度两个方面都得考虑。单排还是双排布置要看肢背的高度大小。 构造要求考虑边距、端距、中距（三个距离解释）三个要求。（换一个有这三个标注的图，再加d、d0标注的图） 最小容许间距主要考虑施工要求。 A和f是因为螺栓直径太小而钢板较厚时发生，b是因为螺栓直径太大而钢板较薄时发生，c是因为钢板顺螺孔削弱过多可能发生，d是顺受力方向的端距过小时发生的，e是螺栓过长时发生的。D和e在选用最小容许端距2d0（d、d0解释）和使螺栓的夹紧长度不超过4-6倍螺栓直径的条件下，均不会发生。但对其它四种形式的破坏，则须通过计算来防止。 A和f是因为螺栓直径太小而钢板较厚时发生，b是因为螺栓直径太大而钢板较薄时发生，c是因为钢板顺螺孔削弱过多可能发生，d是顺受力方向的端距过小时发生的，e是螺栓过长时发生的。D和e在选用最小容许端距2d0（d、d0解释）和使螺栓的夹紧长度不超过4-6倍螺栓直径的条件下，均不会发生。但对其它四种形式的破坏，则须通过计算来防止。 （3-38b） 当 Nmin≥0 则表示所有螺栓受拉，螺栓群绕形心轴旋转。 螺栓群在偏心力作用下的抗拉计算 （3-38a） 普通螺栓群在偏心力作用下的受拉计算 小偏心受拉 大偏心受拉　 当Nmin 0 时，由于M/N较大，构件B绕A点（底排螺栓）旋转趋势，偏于安全取中和轴位于最下排螺栓O’处，受拉力最大的螺栓要求满足： （3-39） 螺栓群在偏心力作用下的抗拉计算 剪拉螺栓群的计算 不考虑拉力产生的拉应力的影响 剪－拉螺栓群的计算 同时承受剪力和拉力作用的普通螺栓有两种可能破坏形式：一是螺栓杆受剪受拉破坏；二是孔壁承压破坏。 剪－拉联合作用的螺栓 剪力和拉力的相关曲线 试验研究结果表明，兼受剪力和拉力的螺杆分别除以各自单独作用的承载力，所得的相关关系近似为圆曲线。 剪拉螺栓群的计算 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓，应分别符合下列公式的要求： 验算剪-拉联合作用： （3-40） （3-41） 验算孔壁承压： NVb——单个螺栓抗剪承载力设计值； Ncb——单个螺栓承压承载力设计值 Ntb——单个螺栓抗拉承载力设计值； Nv 、Nt——单个螺栓承受的最大剪力和拉力设计值。 剪－拉螺栓群的计算 普通螺栓连接问题解法 普通螺栓连接问题解法 (1)特点 已知尺寸和荷载，问是否满足设计要求。 (2)解法 ①验算是否满足构造条件；②确定荷载作用方式和螺栓受力特征（受剪、受拉、拉剪）及受力最大螺栓；③按相应公式验算。 1．验算型问题 (1)特点 已知荷载和连接构造，需完成连接设计。 (2)解法 I．抗剪型 II．拉力型 III．拉剪型 2．设计型问题 普通螺栓连接问题解法 1．验算型问题 N 作用　① 初选 d，求出Nbmin ；② 求n；③ 按构造要求排列；④ 净截面验算，依结果调整d或排列，直至满足要求。 ii．其它荷载作用 ① 初选 d、n和排列；② 考虑荷载种类，确定受力最大螺栓；③ 按相应公式验算；④ 调整（d、n或排列）验算，直至满足要求。 2．设计型问题 I．抗剪型 普通螺栓连接问题解法 普通螺栓连接问题解法 1．验算型问题 2．设计型问题 II．拉力型 i. N作用　① 初选 d，求出Nbt ；② 求n；③ 按构造要求排列。 ii．M作用 ①初选 d、n和排列；② 确定受力最大螺栓；③ 调整（d、n或排列）验算，直至满足要求。 普通螺栓连接问题解法 普通螺栓连接问题解法 1．验算型问题 2．设计型问题 III．拉剪型 无支托或不考虑支托受力 ① 初选 d、n和排列；② 确定受力最大螺栓；③ 调整（d、n或排列）验算，直至满足要求。 ii．考虑支托受力 ① 螺栓按拉力型M作用设计；②支托与柱之间的焊缝按角焊缝设计。 普通螺栓连接问题解法 高