鋼結(jié)構(gòu)的連接普通螺栓的連接

第六節(jié)普通螺栓的連接一、普通螺栓的連接構(gòu)造螺栓的規(guī)格與表示鋼結(jié)構(gòu)一般選用C級(jí)（粗制）六角螺母螺栓，標(biāo)識(shí)用M和工程直徑（mm）表示，例如M16、M20等螺栓的排列螺栓的各距應(yīng)滿足規(guī)定的要求（P71~72，表3.5~8）二、受力性能與計(jì)算1、受力分類螺栓根據(jù)作用不同，按螺栓受力可以分為：受剪、受拉及剪拉共同作用2、受剪連接受力性能與破壞形式五種破壞形式螺栓受剪破壞孔壁擠壓破壞連接板凈截面破壞螺栓受彎破壞連接板沖剪破壞單個(gè)受剪螺栓的承載力計(jì)算螺栓抗剪：孔壁承壓：最大承載力：軸力作用受剪螺栓群的連接計(jì)算受力特性：沿受力方向，受力分配不均，兩端大中間小，在一定范圍內(nèi)，靠塑變可以均布內(nèi)力，過大時(shí)，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)仍按均布，但強(qiáng)度需乘折減系數(shù)β，當(dāng)l1≥15d0時(shí)：

當(dāng)l1≥60d0時(shí)β＝0.7連接所需螺栓數(shù)量：連接板凈截面強(qiáng)度扭矩、軸力及剪力共同作用受剪螺栓群計(jì)算扭矩作用：軸力及剪力作用軸力扭矩共同作用下最大受力螺栓受拉螺栓連接受力性能與承載力受彎矩作用螺栓連接計(jì)算M、N共同作用（偏心受拉）螺栓計(jì)算小偏心：大偏心:拉剪共同作用螺栓連接計(jì)算注：此類連接因無支托板，一般應(yīng)考慮精制螺栓連接，以減少連接變形。第七節(jié)高高強(qiáng)度螺螺栓連接一、概述按受力特性性分：摩擦型與承承壓型抗剪連接時(shí)時(shí)摩擦型以以板件間最最大摩擦力力為承載力力極限狀態(tài)態(tài)；承壓型型允許克服服最大摩擦擦力后，以以螺桿抗剪剪與孔壁承承壓破壞為為承載力極極限狀態(tài)（（同普通螺螺栓）。受受拉時(shí)兩者者無區(qū)別。。高強(qiáng)螺栓采采用Ⅱ級(jí)孔，便于于施工。受傳力機(jī)理理的要求，，構(gòu)造上除除連接板的的邊、端距距≥1.5d0外其它同普普通螺栓。。高強(qiáng)螺栓的的材料與強(qiáng)強(qiáng)度等級(jí)由高強(qiáng)材料料經(jīng)熱處理理制成，按按強(qiáng)度等級(jí)級(jí)分10.9與8.8級(jí)。10.9級(jí)一般為20MnTiB、40Cr等材料，fu≥1000N/mm2，fu/fy≥0.9；8.8級(jí)一般為45＃鋼制成，，fu≥800N/mm2，fu/fy≥0.8。高強(qiáng)螺栓的的預(yù)拉力（P85表3.9）二、摩擦型型高強(qiáng)螺栓栓連接計(jì)算算受剪連接計(jì)計(jì)算一個(gè)螺栓抗抗剪承載力力連接所需螺螺栓數(shù)凈截面強(qiáng)度度：考慮50％孔前傳力力受拉連接高高強(qiáng)螺栓計(jì)計(jì)算由于高強(qiáng)螺螺栓的基本本承載力為為摩擦力，，而摩擦力力預(yù)正壓力力有關(guān)，為為保證板件件間保留一一定的壓緊緊力《規(guī)范》規(guī)定:受彎連接結(jié)結(jié)算（形心心軸在中排排）拉、剪共同同作用連接接計(jì)算三、承壓型型高強(qiáng)螺栓栓連接受力性能同同普通螺栓栓，拉剪作作用時(shí)以栓栓桿抗剪及及孔壁承壓壓承力；受受拉同摩擦擦型，計(jì)算算公式總結(jié)結(jié)如表3.11。本章重點(diǎn)1、角焊縫的的構(gòu)造與計(jì)計(jì)算；2、焊接殘余余應(yīng)力與變變形的產(chǎn)生生機(jī)理與影影響；2、普通螺栓栓受剪連接接的破壞形形式與機(jī)理理；3、高強(qiáng)螺栓栓連接的構(gòu)構(gòu)造與計(jì)算算。第四章軸心心受力構(gòu)件件第一節(jié)概概述述第二節(jié)軸軸心受力力構(gòu)件的強(qiáng)強(qiáng)度與剛度度第三節(jié)實(shí)實(shí)腹式軸軸心受壓構(gòu)構(gòu)件的整體體穩(wěn)定第四節(jié)實(shí)實(shí)腹式軸軸心受壓構(gòu)構(gòu)件的局部部穩(wěn)定第五節(jié)實(shí)實(shí)腹式軸軸心受壓構(gòu)構(gòu)件的截面面設(shè)計(jì)第六節(jié)格格構(gòu)式軸軸心受壓構(gòu)構(gòu)件第一節(jié)概概述述軸心受力構(gòu)構(gòu)件分軸心心受拉及受受壓兩類構(gòu)構(gòu)件，作為為一種受力力構(gòu)件，就就應(yīng)滿足承承載能力與與正常使用用兩種極限限狀態(tài)的要要求。正常使用極極限狀態(tài)的的要求用構(gòu)構(gòu)件的長細(xì)細(xì)比來控制制；承載能能力極限狀狀態(tài)包括強(qiáng)強(qiáng)度、整體體穩(wěn)定、局局部穩(wěn)定三三方面的要要求。穩(wěn)定問題是是鋼構(gòu)件的的重點(diǎn)問題題，所有鋼鋼構(gòu)件都涉涉及到穩(wěn)定定問題，是是鋼構(gòu)件設(shè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)點(diǎn)與難點(diǎn)。。本章將簡簡單講述鋼鋼結(jié)構(gòu)的鋼鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定定理論的一一般概念，，為下序章章節(jié)打基礎(chǔ)礎(chǔ)。軸心受力構(gòu)構(gòu)件的截面面分：實(shí)腹腹式與格構(gòu)構(gòu)式兩類（（P97圖4.2）實(shí)腹式又分分型鋼截面面（包括普普通型鋼與與薄壁型鋼鋼），組合合截面（鋼鋼板組合與與型鋼組合合截面）格構(gòu)式截面面又分綴條條式截面與與綴板式截截面第二節(jié)軸軸心受力力構(gòu)件的強(qiáng)強(qiáng)度與剛度度一、軸心受受力構(gòu)件的的強(qiáng)度以凈截面的的平均應(yīng)力力強(qiáng)度為準(zhǔn)準(zhǔn)則：即二、軸心受受力構(gòu)件的的剛度以構(gòu)件的長長細(xì)比來控控制，即第三節(jié)實(shí)實(shí)腹式軸軸心受壓構(gòu)構(gòu)件的整體體穩(wěn)定一、穩(wěn)定問問題的概述述所謂的穩(wěn)定定是指結(jié)構(gòu)構(gòu)或構(gòu)件受受載變形后后，所處平平衡狀態(tài)的的屬性。如如圖4.4，穩(wěn)定分穩(wěn)穩(wěn)定平衡、、隨遇平衡衡、不穩(wěn)定定平衡。結(jié)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件件失穩(wěn)實(shí)際際上為從穩(wěn)穩(wěn)定平衡狀狀態(tài)經(jīng)過臨臨界平衡狀狀態(tài)，進(jìn)入入不穩(wěn)定狀狀態(tài)，臨界界狀態(tài)的荷荷載即為結(jié)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件件的穩(wěn)定極極限荷載，，構(gòu)件必須須工作在臨臨界荷載之之前。穩(wěn)定問題為為鋼結(jié)構(gòu)的的重點(diǎn)問題題，所有鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件件均件均存存在穩(wěn)定問問題，穩(wěn)定定問題分構(gòu)構(gòu)件的整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定。二、理想軸軸心受壓構(gòu)構(gòu)件的整體體失穩(wěn)1、理想條件件：絕對(duì)直直桿、材料料均質(zhì)、無無荷載偏心心、無初始始應(yīng)力、、完全彈性性。2、典型失穩(wěn)穩(wěn)形式（p101，圖4.5）彎曲失穩(wěn)－－只有彎曲曲變形；扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)－－只有扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變形。彎扭失穩(wěn)－－彎曲變形形的同時(shí)伴伴隨有扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變形。單對(duì)稱截面面繞對(duì)稱軸軸（或不對(duì)對(duì)稱截面））彎曲失穩(wěn)穩(wěn)時(shí)，由于于截面的形形心（內(nèi)力力作用點(diǎn)））與剪心（（截面的扭扭轉(zhuǎn)中心））不重合，，截面內(nèi)的的內(nèi)力分量量相對(duì)于剪剪心產(chǎn)生偏偏心產(chǎn)生扭扭矩，從而而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變形。失穩(wěn)承載力力低于彎曲曲失穩(wěn)承載載力。只有類似于于十字型截截面扭轉(zhuǎn)失失穩(wěn)承載力力小于彎曲曲失穩(wěn)承載載力，其他他截面一般般來說彎曲曲穩(wěn)定承載載力均大于于扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)穩(wěn)承載力。。3、理想構(gòu)件件的彈性彎彎曲失穩(wěn)根據(jù)右圖列列平衡方程程解平衡方程程：得4、理想構(gòu)件件的彈塑性性彎曲失穩(wěn)穩(wěn)構(gòu)件失穩(wěn)時(shí)時(shí)如果截面面應(yīng)力超出出彈性極限，則構(gòu)構(gòu)件進(jìn)入彈彈塑性工作作階段，這時(shí)應(yīng)按切切線模量理理論進(jìn)行分分析3、實(shí)際構(gòu)件件的整體穩(wěn)穩(wěn)定實(shí)際構(gòu)件與與理想構(gòu)件件間存在著著初始缺陷陷，缺陷主主要有：初初始彎曲、、殘余應(yīng)力力、初始偏偏心。⑴、初始彎曲曲的影響⑵、初始偏心心的影響⑶、殘余應(yīng)力力的影響前面已講：：鋼構(gòu)件在在軋制、焊焊接、剪切切等過程中中，會(huì)在鋼鋼構(gòu)件中產(chǎn)產(chǎn)生內(nèi)部自自相平衡的的殘余應(yīng)力力，殘余應(yīng)應(yīng)力對(duì)構(gòu)件件的強(qiáng)度無無影響，但但會(huì)對(duì)構(gòu)件件的穩(wěn)定承承載力產(chǎn)生生不利影響響。注：殘余應(yīng)應(yīng)力對(duì)弱軸軸的影響大大于對(duì)強(qiáng)軸的影響響4、實(shí)際軸壓壓構(gòu)件的工工程計(jì)算方方法初始彎曲與與初始偏心心的影響規(guī)規(guī)律相同，，按概率理理論兩者同同時(shí)取最大大值的幾率率很小，工工程中把初初彎曲考慮慮為最大（（桿長的千千分之一））以兼并考考慮初彎曲曲的影響；；按彎曲失失穩(wěn)理論計(jì)計(jì)算，考慮慮彎扭失穩(wěn)穩(wěn)的影響，