钢结构设计原理.ppt

******************************************************************************************************************************************************************[例3.8]设图3.70为一刚接屋架支座节点，竖向力由承托承受。螺栓为C级，只承受偏心拉力。设N=250kN，e=100mm。螺栓布置如图3.70(a)所示。图3.73例3.8、例3.9图第126页，共155页，星期日，2025年，2月5日螺栓有效截面的核心距：即偏心力作用在核心距以内，属小偏心受拉[图3.70(c)].[解]：需要的有效面积：采用M20螺栓:第127页，共155页，星期日，2025年，2月5日[例3.9]同例3.8题，但取e＝200mm。由于e＝200mm117mm，应按大偏心受拉计算螺栓的最大拉力。假设螺栓直径为M22(Ae=303mm2),并假定中和轴在上面第一排螺栓处，则以下螺栓均为受拉螺栓[图3.70(d)].需要的螺栓有效面积：[解]第128页，共155页，星期日，2025年，2月5日承压承载力3.7.3普通螺栓受剪力和拉力的联合作用图3.74螺栓群受剪力和拉力联合作用第129页，共155页，星期日，2025年，2月5日[例3.10]设图3.72为短横梁与柱翼缘的连接，剪力V=250kN，e=120mm，螺栓为C级，梁端竖板下有承托。钢材为Q235B，手工焊，焊条E43型，试按考虑承托传递全部剪力V以及不承受剪力V两种情况设计此连接。图3.75例3.109图第130页，共155页，星期日，2025年，2月5日1、承托传递全部剪力V,螺栓群受弯矩作用设螺栓为M20（Ae=245mm2），n=8（1）单个螺栓抗拉承载力（2）单个螺栓最大拉力（3）承托焊缝验算hf=10mm[解]：第131页，共155页，星期日，2025年，2月5日（2）一个螺栓受力（1）一个螺栓承载力2、不考虑承托传递剪力V（3）剪力和拉力联合作用下第132页，共155页，星期日，2025年，2月5日摩擦型：只靠摩擦阻力传力,以剪力达到接触面的摩擦力作为承载力极限状态——设计准则（0～1）承压型：以作用剪力达到栓杆抗剪或孔壁承压破坏为承载力极限状态——设计准则（0～4）3.8高强度螺栓连接的工作性能和计算图3.76单个螺栓抗剪试验结果高强度螺栓普通螺栓3.8.1高强度螺栓连接的工作性能N第133页，共155页，星期日，2025年，2月5日高强螺栓:分大六角头型和扭剪型两种。P1、高强度螺栓的预拉力图3.77高强度螺栓(a)大六角头型；(b)扭剪型第134页，共155页，星期日，2025年，2月5日①扭矩法使用一种能直接显示所施加扭矩大小的定扭扳手，上紧螺栓分初拧和终拧两个阶段，初拧扭矩不得小于终拧扭矩的30％。终拧扭矩由试验测定。②转角法初拧后,用电动或风动扳手拧螺母1/3～2/3圈,终拧角度与板叠厚度和螺栓直径等有关,可测定。③扭断螺栓尾部法适用扭剪型高强度螺栓。用特制电动扳手的两个套筒分别套住螺母和螺栓尾部（正、反转），由于螺栓尾部槽口深度是按终拧扭矩和预拉力之间的关系确定，故所得预拉力值能得到保证。（1）预拉力的控制方法第135页，共155页，星期日，2025年，2月5日Ae–有效截面面积；fu---螺栓材料经热处理后的抗拉强度。0.9、0.9、0.9—材料不均匀性、弥补预拉力损失的超张拉、采用fu作标准值等。1.2—拧紧螺栓时产生的扭矩将降低栓杆的承载力。（2）预拉力的确定表3.4一个高强度螺栓的设计预拉力值（kN）第136页，共155页，星期日，2025年，2月5日摩擦面的粗糙程度有关，即与构件接触面的处理方法和钢号有关。抗滑移系数值有随被连接构件接触面的压紧力减小而降低的现象。表3.5摩擦面的抗滑移系数值2、高强度螺栓摩擦面抗