鋼結(jié)構(gòu)的連接

北京大學出版社進入研制單位：中南林業(yè)課件大學鋼結(jié)構(gòu)設計原理

(電子教案)研制單位：中南林業(yè)科技大學鋼結(jié)構(gòu)研究所

研制人：胡習兵袁智深鋼結(jié)構(gòu)設計原理第1章

緒論第2章

鋼結(jié)構(gòu)材料第3章

鋼結(jié)構(gòu)的連接第4章

軸心受力構(gòu)件第5章

受彎構(gòu)件第6章

拉彎和壓彎構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章主頁目錄幫助上一章下一章第3章

鋼結(jié)構(gòu)的連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章主要目標：1掌握鋼結(jié)構(gòu)連接的分類、各種焊縫連接和螺栓連接在多種內(nèi)力作用下的計算方法；2熟悉焊縫連接和螺栓連接的構(gòu)造要求、焊縫質(zhì)量等級和螺栓連接的破壞形式等；3了解焊接的常用施工方法、焊接和螺栓連接的工作性能；4理解焊縫連接對結(jié)構(gòu)的熱影響區(qū)及其控制方法。

主要內(nèi)容：

3.1鋼結(jié)構(gòu)的連接方法3.2焊接方法和焊接連接形式3.3對接焊縫的構(gòu)造與計算3.4角焊縫的構(gòu)造及計算3.5焊接應力與焊接變形3.6普通螺栓連接的構(gòu)造和計算3.7高強度螺栓連接的構(gòu)造和計算3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.1鋼結(jié)構(gòu)的連接方法3.1鋼結(jié)構(gòu)的連接方法應符合安全可靠、傳力明確，構(gòu)造簡單、施工方便和節(jié)約鋼材的原則。對接焊縫連接優(yōu)點：不削弱截面，方便施工，連接剛度大；缺點：材質(zhì)易脆，存在殘余應力，對裂紋敏感。

角焊縫連接3.1.1焊縫連接圖3-1鋼結(jié)構(gòu)的連接方法(a)焊縫連接；(b)鉚釘連接；(c)螺栓連接

3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.1.2螺栓連接分為：

普通螺栓連接高強度螺栓連接1.普通螺栓連接分為A、B、C三個等級,A級和B級為精制螺栓，C級為粗制螺栓。1）AB級精制螺栓：Ⅰ類孔，孔徑比桿徑大0.3-0.5mm；性能等級有5.6級和8.8級；抗剪性能好,制造安裝費工，少用。2)C級粗制螺栓：Ⅱ類孔，孔徑比桿徑大1.5-2.0mm；性能等級有4.6級和4.8級；抗剪性能差，但傳遞拉力性能好。N3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章1.普通螺栓連接螺栓性能等級（以4.6級的C級螺栓為例）：表示螺栓成品的抗拉強度不小于400N/mm2，屈強比（屈服強度和抗拉強度之比）為0.6。2.高強螺栓連接材料：45號鋼、40B鋼和20MnTiB等性能等級:8.8級和10.9級1）摩擦型連接：只依靠摩擦阻力傳力，并以剪力不超過接觸面摩擦力作為設計準則；螺桿與螺孔之差1.5～2.0mm，變形小，承載力低，耐疲勞、抗動力荷載性能好。3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章2）承壓型連接：允許接觸面滑移，以連接達到破壞的極限承載力作為設計準則；承載力高，但抗剪變形大，所以一般僅用于承受靜力荷載和間接承受動力荷載結(jié)構(gòu)中的連接。(a)大六角頭螺栓；(b)剪扭螺栓；圖3-2高強度螺栓3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第2

章

優(yōu)點：連接剛度大，傳力可靠；

3.1.3鉚釘連接缺點：對施工技術(shù)要求很高，勞動強度大，施工條件差，施工速度慢。鉚釘?shù)牟牧贤ǔ２捎脤Ｓ娩揃L2和BL3號鋼制成，鉚釘連接的制造有熱鉚和冷鉚兩種方法。3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.2焊接方法和焊接連接形式3.2.1常用焊接方法焊接方法很多，但在鋼結(jié)構(gòu)中通常采用電弧焊。電弧焊有手工電弧焊、埋弧焊（埋弧自動或半自動焊）、氣體保護焊以及電阻焊等。圖3-3手工電弧焊圖3-4埋弧自動電弧焊3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章

焊機導線熔池焊條焊鉗保護氣體焊件電弧1.手工電弧焊A、焊條的選擇：焊條應與焊件鋼材相適應。原理：利用電弧產(chǎn)生熱量熔化焊條和母材形成焊縫。

3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章工藝：打火引弧---電弧周圍的金屬液化(熔池)—焊條熔化—滴入熔池—結(jié)和冷卻即形成焊縫。焊材：焊條應與焊件鋼材相適應，采用等強度的原則：對Q235鋼采用E43型焊條（E4300～E4328）；對Q345鋼采用E50型焊條（E5001～E5048）；對Q390鋼和Q420鋼采用E55型焊條（E5500～E5518）。焊條型號：字母“E”表示焊條，前兩位數(shù)字為熔敷金屬的最小抗拉強度，第三、四位數(shù)字表示適用焊接位置、電流種類等。優(yōu)點：方便，特別在高空和野外作業(yè)，小型焊接；缺點：質(zhì)量波動大，要求焊工等級高，勞動強度大，效率低。3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章2.埋弧焊（自動或半自動）、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、焊絲轉(zhuǎn)盤送絲器焊劑漏斗焊劑熔渣焊件埋弧自動焊3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章A、焊絲的選擇應與焊件等強度。B、優(yōu)、缺點：優(yōu)點：自動化程度高，焊接速度快，勞動強度低，焊接質(zhì)量好。缺點：設備投資大，施工位置受限等。送絲器機器3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.氣體保護焊優(yōu)、缺點：優(yōu)點：焊接速度快，焊接質(zhì)量好。缺點：施工條件受限制等。3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.2.2焊縫連接形式及焊縫形式按被連接鋼材的相互位置可分為對接、搭接、T形連接和角部連接四種。（2）角焊縫T型對接焊縫（1）對接焊縫正對接焊縫斜對接焊縫3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章焊縫位置3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.2.3焊縫缺陷及焊縫質(zhì)量檢測3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.2.3焊縫缺陷及焊縫質(zhì)量檢測外觀檢查：檢查外觀缺陷和幾何尺寸；內(nèi)部無損檢驗：檢驗內(nèi)部缺陷。

內(nèi)部檢驗主要采用超聲波，有時還用磁粉檢驗熒光檢驗等輔助檢驗方法。還可以采用X射線或γ射線透照或拍片。3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章

焊縫按其檢驗方法和質(zhì)量要求分為一級、二級和三級。

三級焊縫只要求對全部焊縫作外觀檢查且符合三級質(zhì)量標準；

一、二級焊縫除外觀檢查外，尚要求一定數(shù)量的超聲波檢驗并符合相應級別的質(zhì)量標準。3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章（1）需要進行疲勞計算的構(gòu)件，凡是對接焊縫均應焊透。其中垂直于作用力方向的橫向?qū)雍缚p或T形對接與角接組合焊縫受拉時應為一級，受壓時應為二級；作用力平行于焊縫長度方向的縱向?qū)雍缚p應為二級。（2）不需要進行疲勞計算的構(gòu)件，凡要求與母材等強的對接焊縫應焊透。母材等強的受拉對接焊縫應不低于二級；受壓時宜為二級。（3）重級工作制和起重量Q≥500KN的中級工作制吊車梁的腹板與上翼緣板之間，以及吊車桁架上弦桿與節(jié)點板之間的T形接頭均要求焊透，質(zhì)量等級不應低于二級。（4）不要求焊透的T形接頭采用的角焊縫或部分焊透的對接與角接組合焊縫，以及搭接連接采用的角焊縫，一般僅要求外觀質(zhì)量檢查，具體規(guī)定如下：三級檢驗；承受動力荷載且需要驗算疲勞和Q≥500kN的中級吊車梁，二級。3.焊縫質(zhì)量等級的規(guī)定3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章4.焊縫代號焊縫代號由引出線、圖形符號和輔助符號三部分組成，引出線由橫線和帶箭頭的斜線組成。3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.3對接焊縫的構(gòu)造與計算3.3.1對接焊縫的構(gòu)造1、對接焊縫的坡口形式:

對接焊縫的焊件常做坡口，坡口形式與板厚和施工條件有關(guān)。

t--焊件厚度(1)當:t<6mm(手工焊),t<10mm(埋弧焊)時可不做坡口,采用直邊縫;(2)t=7~20mm時，宜采用單邊V形和雙邊V形坡口;(3)t>20mm時，宜采用U形、K形、X形坡口。3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章C=0.5~2mm（a）C=2~3mm（b）αC=2~3mm（C）αp（d）C=3~4mmpC=3~4mmp（e）C=3~4mmp（f）3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章2、V形、U形坡口焊縫單面施焊，但背面需進行補焊；3、對接焊縫的起、滅弧點易出現(xiàn)缺陷，故一般用引弧板引出，焊完后將其切去；不能做引弧板時，每條焊縫的計算長度等于實際長度減去2t1，t1—較薄焊件厚度；4、當板件厚度或?qū)挾仍谝粋?cè)相差大于4mm時，應做坡度不大于1:2.5(靜載)

或1:4(動載)的斜角，以平緩過度，減小應力集中?！?:2.5≤1:2.5引弧板3.3.2對接焊縫的計算主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.3.2對接焊縫的計算對接焊縫分為：焊透和部分焊透（自學）兩種；動荷載作用下部分焊透的對接焊縫不宜用做垂直受力方向的連接焊縫；對于靜載作用下的一級和二級對接焊縫其強度可視為與母材相同，不與計算。三級焊縫需進行計算；對接焊縫可視作焊件的一部分，故其計算方法與構(gòu)件強度計算相同。NNt3.3.2對接焊縫的計算（3-1）主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章1.軸心受力的對接焊縫垂直于軸心拉力或軸心壓力的對接焊縫（圖3-12），其強度可按下式計算：圖3-12（a）

對接焊縫受軸心力

—為軸心拉力或壓力；—為焊縫的計算長度，當未采用引弧板和引出板施焊時，取實際長度減去2t；—為在對接接頭中連接件的較小厚度，在T形接頭中為腹板厚度；—分別為對接焊縫的抗拉、抗壓強度設計值。

3.3.2對接焊縫的計算主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.3.2對接焊縫的計算圖3-12（b）

對接焊縫受軸心力3.3.2對接焊縫的計算主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章2.承受彎矩和剪力共同作用的對接焊縫圖3-13（a）所示鋼板對接接頭受到彎矩和剪力的共同作用，由于焊縫截面是矩形，正應力與剪應力圖形分別為三角形與拋物線形，其最大值應分別滿足下列強度條件：圖3-13對接焊縫受彎矩和剪力聯(lián)合作用

3.3.2對接焊縫的計算主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章圖3-13（b）所示工字型截面梁的對接接頭，除應分別驗算最大正應力和最大剪應力外，對于同時受較大正應力和較大剪應力的焊縫，例如腹板與翼緣的交接點，還應按下式驗算折算應力：3.3.2對接焊縫的計算主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.承受軸心力、彎矩和剪力共同作用的對接焊縫3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.4角焊縫的構(gòu)造及計算3.4.1角焊縫的構(gòu)造1.角焊縫的形式和強度角焊縫按其與作用力的關(guān)系可分為：焊縫長度方向與作用力垂直的正面角焊縫；焊縫長度方向與作用力平行的側(cè)面角焊縫以及斜焊縫。按其截面形式可分為直角角焊縫（圖3-15）和斜角角焊縫（圖3-16）。圖3-15直角角焊縫截面3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章圖3-16斜角角焊縫截面2.角焊縫的構(gòu)造要求1）最大焊腳尺寸3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章2）最小焊腳尺寸圖3-17最大焊腳尺寸2.角焊縫的構(gòu)造要求1）最大焊腳尺寸3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章5）角焊縫的最小計算長度

和40mm，考慮到焊縫兩端的缺陷，其實際焊接長度應較前述數(shù)值還要大2（單位為mm）。6）搭接連接的構(gòu)造要求當板件端部僅有兩條側(cè)面角焊縫連接時（圖3-18），試驗結(jié)果表明，連接的承載力與有關(guān):

側(cè)面角焊縫或正面角焊縫的計算長度均不得小于83.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章在搭接連接中（圖3-19）,為了減少收縮應力以及因偏心在鋼板與連接中產(chǎn)生的次應力，要求搭接長度不得小于焊件較小厚度的5倍，也不得小于25mm。圖3-18焊縫長度及兩側(cè)焊縫間距

圖3-19搭接連接bt1t23.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.4.2直角角焊縫強度計算的基本公式圖3-20角焊縫的截面hfhehh1h2dehfhfhe有效截面3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章圖3-21角焊縫有效截面上的應力NyNxσ┻τ┻τ∥=τfhelw45O45Ohf3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章NNyNxσfσ┻τ┻τ∥=τfhelw45O45Ohf3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章由圖3-22（b）知，對直角角焊縫：則得直角角焊縫在各種應力綜合作用下的計算式為：3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章式（3-10）～（3-12）即為角焊縫的基本計算公式。3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.4.3各種受力狀態(tài)下直角角焊縫連接的計算1.承受軸心力作用時角焊縫連接計算1）用蓋板的對接連接承受軸心力時圖3-23的連接中，當只有側(cè)面角焊縫時，按式（3-12）計算；當采用三面圍焊時，對矩形拼接板，可先按式（3-11）計算正面角焊縫承擔的內(nèi)力：圖3-23受軸心力的蓋板連接側(cè)面角焊縫的強度：3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章圖3-24斜向軸心力作用2)

承受斜向軸心力的角焊縫連接計算3）承受軸心力的角鋼角焊縫計算角鋼腹桿與節(jié)點板的連接焊縫一般采用兩面?zhèn)群?，也可采用三面圍焊，特殊情況也允許采用L形圍焊(圖3-25)。3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章圖3-25桁架腹桿與節(jié)點板的連接3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章2.復雜受力時角焊縫連接計算3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章1）承受軸力、彎矩、剪力聯(lián)合作用時角焊縫的計算（3-27）（3-28）在剪力作用下3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章則焊縫的強度計算式為：當連接直接承受動力荷載作用時，取

對于工字形梁（或牛腳）與鋼材翼緣的角焊縫連接（圖3-27），計算時通常假設腹板焊縫承受全部剪力，而彎矩則由全部焊縫承受。圖3-27工字形梁（或牛腳）的角焊縫的連接3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章

為了焊縫分布較合理，宜在每個翼緣的上下兩側(cè)均勻布置焊縫，彎曲應力沿梁高度呈三角形分布，最大應力發(fā)生在翼緣焊縫的最外纖維處的應力滿足角焊縫的強度條件，即：腹板焊縫承受兩種應力的聯(lián)合作用，設計控制點為翼緣焊縫與腹板焊縫的交點處A，此處的彎曲應力和剪應力分別按下式計算：3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章則腹板焊縫在A點的強度驗算式為：工字梁（或牛腿）與鋼柱翼緣角焊縫的連接的另一種計算方法是，假設腹板焊縫只承受剪力，翼緣焊縫承擔全部彎矩，則：翼緣焊縫的強度計算式為：腹板焊縫的強度計算式為：3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章2)在扭矩、剪力和軸心力聯(lián)合作用時角焊縫的計算扭矩T產(chǎn)生的應力：焊縫為彈性體，板為剛性體，繞形心o旋轉(zhuǎn)剪力V產(chǎn)生的A點應力軸力N產(chǎn)生A點的應力圖3-29受扭、受剪、受軸心力作用的角焊縫應力3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章在扭矩作用下，A點由扭矩引起的切應力最大。扭矩T在A點引起的切應力為：

（3-30）式中——為焊縫有效截面的極慣性矩。

（側(cè)面角焊縫受力性質(zhì)）（正面角焊縫受力性質(zhì)）3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章由剪力V引起的剪應力：由軸心力N引起的應力：則：A點的合應力應滿足的強度條件為：當連接直接承受動態(tài)荷載時，取3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.4.4斜角角焊縫的計算斜角角焊縫一般用于腹板傾斜的T形接頭（圖3-30），計算時采用與直角角焊縫相同的計算公式，斜角角焊縫不論其有效截面上的應力情況如何，均不考慮焊縫的方向，一律取圖3-30斜角角焊縫的有效厚度3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.5

焊接應力與焊接變形3.5.1焊接應力的分類和產(chǎn)生的原因焊接應力(weldingstresses)有沿焊縫長度方向的縱向焊接應力、垂直于焊縫長度方向的橫向焊接應力和沿厚度方向的焊接應力。1.縱向焊接應力圖3-31施焊時焊縫及附近的溫度場和縱向焊接殘余應力3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章圖3-32縱向焊接應力（a）焊接H型鋼，翼緣為軋制或剪切邊；（b）焊接H型鋼，翼緣為焰切邊；（c）焊接方管2.橫向焊接應力橫向收縮引起的橫向應力與施焊方向和先后順序有關(guān)。焊縫冷卻時間不同，產(chǎn)生的應力分布也不同(見圖3-33c~e）。3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章圖3-33橫向焊接應力3.厚度方向的焊接應力圖3-34厚板中的焊接殘余應力3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.5.2焊接應力對結(jié)構(gòu)性能的影響1.對結(jié)構(gòu)靜力強度的影響2.對結(jié)構(gòu)剛度的影響3.對低溫工作的影響4.對疲勞強度的影響3.5.3焊接變形圖3-36焊接變形（a）縱向收縮和橫向收縮；（b）彎曲變形；（c）角變形；（d）波浪變形；（e）扭曲變形3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.5.4減小焊接應力和焊接變形的措施1.設計上的措施圖3-37減小焊接應力和焊接變形影響的設計措施（a）推薦；（b）不推薦；（c）推薦；（d）不推薦；（e）推薦；（f）不推薦；（g）、（j）推薦；（h）、（i)不推薦2.工藝上的措施3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章圖3-38合理的施焊次序（a)分段退焊；（b）沿厚度分層焊；（c）對角跳焊；（d)鋼板分塊焊接圖3-39焊接前反變形3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.6普通螺栓連接的構(gòu)造和計算3.6.1螺栓的排列和其他構(gòu)造要求1.螺栓的排列B錯列A并列中距中距邊距邊距端距3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章受力要求——螺距過?。轰摪寮魤?。螺距過大：受壓時鋼板張開。構(gòu)造要求——螺距過大：連接不緊密，潮氣侵入腐蝕。施工要求——螺距過?。菏┕r轉(zhuǎn)動扳手困難。螺栓間距布置要求螺栓最大和最小容許間距3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章2.螺栓連接的構(gòu)造要求3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.6.2普通螺栓的受剪連接普通螺栓連接按受力情況可分為三類：承受剪力；承受拉力；承受拉力和剪力的共同作用。下面先介紹螺栓受剪時的工作性能與計算方法。1.受剪連接的工作性能以圖3-42（a）示的螺栓連接試件做抗剪實驗，可得出試件上a、b兩點之間的相對位移δ與作用力N的關(guān)系曲線[圖3-42(b)]。該曲線給出了試件由零載一直加載至連接破壞的全過程，經(jīng)歷了以下四個階段：1）摩擦傳力的彈性階段；2）滑移階段；3)栓件傳力的彈性階段；4）彈塑性階段。3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章受剪螺栓連接達到極限承載力時，可能的破壞形式有：圖3-43抗剪螺栓連接的破壞形式圖3-42單個螺栓抗剪試驗結(jié)果

3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章破壞形式（1）螺栓桿被剪壞

栓桿較細而板件較厚時（2）孔壁的擠壓破壞

栓桿較粗而板件較薄時（3）板件被拉斷

截面削弱過多時

以上破壞形式予以計算解決。N/2NN/2NNNN3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章（4）板件端部被剪壞(拉豁)

端矩過小時；端矩不應小于2dONN（5）栓桿彎曲破壞螺栓桿過長；栓桿長度不應大于5d這兩種破壞構(gòu)造解決N/2NN/23.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章2.單個普通螺栓的受剪計算普通螺栓的受剪承載力主要有栓桿受剪和孔壁承壓兩種破壞模式控制，因此應分別計算，取其小值進行設計。假定螺栓受剪面上的剪應力均勻分布，擠壓力沿栓桿直徑平面（實際上是相應于是栓桿直徑平面的孔壁部分）均勻分布。受剪承載力設計值：d承壓承載力設計值：

3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章剪切面數(shù)目nvNNNN/2N/2N/2N/3N/3N/3N/23.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.普通螺栓群軸心受剪連接計算1)

普通螺栓群軸心受剪——為單個螺栓受剪承載力設計值與承壓承載力設計值的較小值。式中N/2Nl1N/2平均值螺栓的內(nèi)力分布試驗證明，螺栓群的抗剪連接承受軸心力時，螺栓群在長度方向上的各螺栓受力并不均勻（圖3-44），表現(xiàn)為兩端螺栓受力大，而中間螺栓受力小。當連接長度l1≤15d0(d0為螺孔直徑）時，可認為軸心力由每個螺栓平均分擔，即螺栓數(shù)n為：3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章2)

普通螺栓群偏心受剪3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章圖3-45螺栓群偏心受剪

TxyN1TN1TxN1Tyr11F1N1FF作用下每個螺栓受力：T作用下連接按彈性設計，其假定為：

（1）連接板件絕對剛性，螺栓為彈性；

（2）連接板件繞栓群形心轉(zhuǎn)動，各螺栓剪力與其至形心距離呈線形關(guān)系，方向與ri垂直。F3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.6.3普通螺栓的受拉連接1.普通螺栓受拉的工作環(huán)境圖3-46

受拉螺栓的撬力圖3-47T形連接中螺栓受拉3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.普通螺栓群受拉1)螺栓群軸心受拉2.單個普通螺栓的抗拉承載力3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章圖3-48普通螺栓群彎矩受拉2)螺栓群承受彎矩（圖3-48）M作用下螺栓群連接按彈性設計，其假定為：1）連接板件絕對剛性，螺栓為彈性；2）螺栓群的中和軸位于最下排螺栓的形心處，各螺栓所受拉力與其至中和軸的距離成正比。M刨平頂緊承托(板)M1234受壓區(qū)y1y2y3N1N2N3N4中和軸3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3)螺栓群偏心受拉圖3-50螺栓群偏心受拉

3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.6.4普通螺栓受剪力和拉力共同作用圖3-52拉剪螺栓相關(guān)方程曲線

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章3.1.1焊縫連接主頁目錄幫助上一章下一章鋼結(jié)構(gòu)設計原理第3

章3.7高強度螺栓連接的構(gòu)造和計算3.7.1高強度螺栓連接的工作性能和構(gòu)造要求1.高強度螺栓連接的工作性能高強度螺栓有摩擦型連接和承壓型連接兩種:

摩擦型高強度螺栓—通過板件間摩擦力傳遞內(nèi)力，破壞準則為克服摩擦力；

承壓型高強度螺栓—受力特征與普通螺栓類