鋼結(jié)構(gòu)第三章連接

鋼結(jié)構(gòu)第三章連接第一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六§3.1

鋼結(jié)構(gòu)的連接方法連接設(shè)計(jì)遵循原則：安全可靠、傳力明確、構(gòu)造簡單、制造方便和節(jié)約鋼材的原則。第二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六對接焊縫連接優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單，任何形式的構(gòu)件都可直接相連；用料經(jīng)濟(jì)，不削弱截面；制作加工方便，可實(shí)現(xiàn)自動化操作；連接的密閉性好．結(jié)構(gòu)剛度大。角焊縫連接缺點(diǎn)：在焊縫附近的熱影響區(qū)內(nèi)，鋼材的金相組織發(fā)生改變，導(dǎo)致局部材質(zhì)變脆；焊接殘余應(yīng)力和殘余變形使受壓構(gòu)件承載力降低；焊接結(jié)構(gòu)對裂紋很敏感，局部裂紋一旦發(fā)生，就容易擴(kuò)展到整體，低溫冷脆問題較為突出。一、焊接連接

(P52)

1、焊接連接的特點(diǎn)第三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六2、鋼結(jié)構(gòu)常用焊接方法（1）.手工電弧焊用手工操縱焊條、用電弧作為熱源的焊接方法

焊機(jī)導(dǎo)線熔池焊條焊鉗保護(hù)氣體焊件電弧第四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六焊條的選擇：焊條應(yīng)與焊件鋼材(或稱主體金屬)相適應(yīng)。Q390、Q420鋼選擇E55型焊條(E5500--5518)Q345鋼選擇E50型焊條(E5000--5048)Q235鋼選擇E43型焊條（E4300--E4328)焊條的表示方法：E—焊條(Electrode)第1、2位數(shù)字為熔融金屬的最小抗拉強(qiáng)度（kgf/mm2)第3、4適用焊接位置、電流及藥皮的類型。不同鋼種的鋼材焊接，宜采用與低強(qiáng)度鋼材相適應(yīng)的焊條。第五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六缺點(diǎn)：質(zhì)量波動大，要求焊工等級高，勞動強(qiáng)度大，效率低。

優(yōu)點(diǎn)：方便，特別在高空和野外作業(yè)，小型焊接；手工電弧焊優(yōu)、缺點(diǎn)第六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六(2).埋弧焊（自動或半自動）利用在焊劑層下燃燒的電弧進(jìn)行焊接的方法

第七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六焊絲的選擇應(yīng)與焊件等強(qiáng)度。優(yōu)點(diǎn)：自動化程度高，焊接速度快，勞動強(qiáng)度低，焊接質(zhì)量好。缺點(diǎn)：設(shè)備投資大，施工位置受限等。第八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六（3）.氣體保護(hù)焊優(yōu)、缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：焊接速度快，焊接質(zhì)量好。缺點(diǎn)：施工條件受限制等。第九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六(4)、電渣焊(P54)(5)、電阻焊(P55)(6)、螺栓焊(P55)第十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六3、焊接連接形式和焊縫形式(P56)(1).焊縫連接形式（P56）按被連接鋼材的相對位置分對接鏈接采用拼接蓋板的對接鏈接搭接連接T形鏈接角部連接對接連接、搭接連接、T形連接和角部連接第十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六A、對接焊縫：焊縫位于被連接板件或其中一個(gè)板件的平面內(nèi)，分正對接焊縫和斜對接焊縫正對接焊縫

B、角焊縫：焊縫位于兩個(gè)被連接板件的邊緣位置T型對接焊縫斜對接焊縫(2)、焊縫形式(P56)第十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六角焊縫分為正面角焊縫—焊縫長度方向平行于力的作用方向側(cè)面角焊縫—焊縫長度方向平行于力的作用方向斜焊縫—焊縫長度方向既不平行也不垂直于力的作用方向圖3.1.9第十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六按長度方向分布分：連續(xù)角焊縫和間斷角焊縫兩種圖3.1.10第十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六按施焊位置分平焊(又稱俯焊)、橫焊、立焊及仰焊圖3.1.11第十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六4、焊縫缺陷及焊縫質(zhì)量檢查(P57)（1）.焊縫缺陷裂紋焊瘤燒穿弧坑氣孔夾渣咬邊未熔合未焊透第十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六(2).焊縫質(zhì)量檢查外觀檢查：檢查外觀缺陷和幾何尺寸；內(nèi)部無損檢驗(yàn)：檢驗(yàn)內(nèi)部缺陷。

內(nèi)部檢驗(yàn)主要采用超聲波，有時(shí)還用磁粉檢驗(yàn)熒光檢驗(yàn)等輔助檢驗(yàn)方法。還可以采用X射線或γ射線透照或拍片。第十七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定（不要求）

焊縫按其檢驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)；

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(yàn)并符合相應(yīng)級別的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。第十八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017--2003）中，對焊縫質(zhì)量等級的選用有如下規(guī)定：

(1)需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的構(gòu)件中，垂直于作用力方向的橫向?qū)雍缚p受拉時(shí)應(yīng)為一級，受壓時(shí)應(yīng)為二級。(3).焊縫質(zhì)量等級的規(guī)定(P38)(2)在不需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的構(gòu)件中，凡要求與母材等強(qiáng)的受拉對接焊縫應(yīng)不低于二級；受壓時(shí)宜為二級。第十九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六

（３）重級工作制和起重量Ｑ＞５０ｔ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(diǎn)板之間的Ｔ形接頭焊透的對接與角接組合焊縫，不應(yīng)低于二級。（４）角焊縫質(zhì)量等級一般為三級，直接承受動力荷載且需要驗(yàn)算疲勞和起重量Ｑ＞５０ｔ的中級工作制吊車梁的角焊縫的外觀質(zhì)量應(yīng)符合二級。第二十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六2、螺栓連接

優(yōu)點(diǎn)：連接剛度大，傳力可靠；

普通螺栓連接(boltedconnections)二、鉚釘連接和螺栓連接(P59)N缺點(diǎn)：對施工技術(shù)要求很高，勞動強(qiáng)度大，施工條件差，施工速度慢。1、鉚釘連接高強(qiáng)度螺栓連接(high-strengthboltedconnections)第二十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六(1).普通螺栓連接（P59）C級---粗制螺栓，性能等級為4.6或4.8級；4表示fu≥400N/mm2,0.6或0.8表示fy/fu=0.6或0.8；Ⅱ類孔，孔徑(do)-栓桿直徑(d)＝1.5～3mm。A、B級---精制螺栓，性能等級為5.6或8.8級;5或8表示fu≥500或800N/mm2,0.6或0.8表示fy/fu=0.6或0.8；Ⅰ類孔，孔徑(do)-栓桿直徑(d)＝0.3～0.5mm。按其加工的精細(xì)程度和強(qiáng)度分為:A、B、C三個(gè)級別。第二十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六(2）.高強(qiáng)度螺栓連接(P59)由45號、40B和20MnTiB鋼加工而成，并經(jīng)過熱處理45號－8.8級；40B和20MnTiB－10.9級大六角高強(qiáng)螺栓扭剪型高強(qiáng)螺栓經(jīng)過熱處理后螺栓抗拉強(qiáng)度分別不低于800N/mm2和1000N/m2第二十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六圖3.1.13高強(qiáng)螺栓連接分摩擦型高強(qiáng)螺栓連接及承壓型高強(qiáng)螺栓連接兩種第二十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六摩擦型高強(qiáng)螺栓孔徑d0d0=d(螺桿公稱直徑)+1.5~2.0mm承壓型高強(qiáng)螺栓孔徑d0d0=d(螺桿公稱直徑)+1.0~1.5mm承壓型高強(qiáng)螺栓連接—依靠栓桿和螺栓孔之間承壓來傳力。承壓型高強(qiáng)螺栓連接承載力高于摩擦型，但剪切變形大，不得用于承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中。剪切變形小，彈性性能好，適用于承受動荷載的結(jié)構(gòu)。摩擦型高強(qiáng)螺栓連接—通過部件接觸面的摩擦力來傳力。第二十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六三、輕鋼結(jié)構(gòu)的緊固件連接(P60-61)—自學(xué)四、焊縫代號、螺栓圖例(P61)1、焊縫代號—由引出線、圖形符號和輔助符號三部分組成。第二十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六焊縫分布比較復(fù)雜時(shí)，在標(biāo)注焊縫代號的同時(shí)，在圖形上加?xùn)啪€表示2、螺栓及其孔眼圖例(P62)第二十七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六1、對接焊縫的坡口形式:一、對接焊縫的構(gòu)造§3.2

對接焊縫的構(gòu)造與計(jì)算(P62)

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(dāng):t<6mm(手工焊),t<10mm(埋弧焊)時(shí)可不做坡口,采用直邊縫;(2)t=7~20mm時(shí)，宜采用單邊V形和雙邊V形坡口;(3)t>20mm時(shí)，宜采用U形、K形、X形坡口。第二十八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六C=0.5~2mm（a）直邊縫C=2~3mm（b）單邊V形坡口αC=2~3mm（C）V形坡口αp（d）U形坡口C=3~4mmpC=3~4mmp（e）K形坡口C=3~4mmp（f）X形坡口第二十九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六2、V形、U形坡口焊縫單面施焊，但背面需進(jìn)行補(bǔ)焊；3、對接焊縫的起、滅弧點(diǎn)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(shí)，每條焊縫的計(jì)算長度等于實(shí)際長度減去2t1，t1—較薄焊件厚度；4、當(dāng)板件厚度或?qū)挾仍谝粋?cè)相差大于4mm時(shí)，應(yīng)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(yīng)力集中。≤1:2.5≤1:2.5第三十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六5、起落弧處為避免弧坑缺陷，設(shè)引弧板(或引出板)，焊后割除如沒有設(shè)置引弧板焊縫計(jì)算長度=焊縫實(shí)際長度-2tt—較薄焊件厚度第三十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六對接焊縫分為：焊透和部分焊透（自學(xué)）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(qiáng)度可視為與母材相同，不予計(jì)算。三級焊縫需進(jìn)行計(jì)算；對接焊縫可視作焊件的一部分，故其計(jì)算方法與構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算相同。二、對接焊縫的計(jì)算(P63)NNt第三十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六1、軸心力作用下的對接焊縫計(jì)算式中：N—軸心拉力或壓力；

t—板件較小厚度；T形連接中為腹板厚度；

ftw、fcw

—對接焊縫的抗拉和抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。NNlwtA

當(dāng)不滿足上式時(shí)，可采用斜對接焊縫連接如圖B。另:當(dāng)tanθ≤1.5時(shí),不用驗(yàn)算!NNtBθNsinθNcosθlw閱讀P64例題3.1第三十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六2、M、V共同作用下的對接焊縫計(jì)算lwtAMVστ因焊縫截面為矩形，M、V共同作用下應(yīng)力圖為：故其強(qiáng)度計(jì)算公式為：式中：Ww—焊縫截面模量；Sw--焊縫截面面積矩；

Iw--焊縫截面慣性矩。（1）板件間對接連接第三十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六（2）工字形截面梁對接連接計(jì)算MV1焊縫截面A、對于焊縫的σmax和τmax應(yīng)滿足式3.2.4和3.2.5要求；σmaxτσ1τ1τmaxB、對于翼緣與腹板交接點(diǎn)焊縫（1點(diǎn)），其折算應(yīng)力尚應(yīng)滿足下式要求：1.1—考慮最大折算應(yīng)力只在局部出現(xiàn)的強(qiáng)度增大系數(shù)。第三十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六hehfhf普通式hehf1.5hf平坡式1、角焊縫的形式和強(qiáng)度:一、角焊縫的形式和受力分析§3.3角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算(P66)直角角焊縫、斜角角焊縫（1）直角角焊縫hehfhf凹面式正面角焊縫—焊縫長度方向平行于力的作用方向側(cè)面角焊縫—焊縫長度方向平行于力的作用方向斜焊縫—焊縫長度方向既不平行也不垂直于力的作用方向第三十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六（2）斜角角焊縫對于α>135o或α<60o斜角角焊縫,除鋼管結(jié)構(gòu)外,不宜用作受力焊縫。第三十七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六直角角焊縫的受力分析(P67)圖3.3.4第三十八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六

試驗(yàn)表明側(cè)面角焊縫主要承受剪力，強(qiáng)度相對較低，塑性性能較好。因外力通過焊縫時(shí)發(fā)生彎折，故剪應(yīng)力沿焊縫長度分布不均勻，兩端大中間小，lw/hf越大剪應(yīng)力分布越不均勻。剪應(yīng)力τfA.應(yīng)力分析NlwN（1）側(cè)面角焊縫（側(cè)焊縫）第三十九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六B.破壞形式第四十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六A.

應(yīng)力分析

正面角焊縫受力復(fù)雜，應(yīng)力集中嚴(yán)重，塑性較差，但強(qiáng)度較高，與側(cè)面角焊縫相比可高出35%--55%以上。（2）正面角焊縫第四十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六B.正面角焊縫的破壞形式第四十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六（3）斜角焊縫

斜焊縫的受力性能介于側(cè)面角焊縫和正側(cè)面角焊縫之間。圖3.3.5第四十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六二、角焊縫的構(gòu)造要求(P67)

1、最大焊腳尺寸hf,max

為了避免焊縫處局部過熱，燒穿較薄焊件，減小焊件的焊接殘余應(yīng)力和殘余變形，hf,max應(yīng)滿足以下要求:

hf,max≤1.2t1（鋼管結(jié)構(gòu)除外）式中:t1---較薄焊件厚度。tt1hf

對于板件邊緣的角焊縫,尚應(yīng)滿足以下要求：

當(dāng)t≤6mm時(shí)，hf,max≤t；(P68書上內(nèi)容有錯(cuò)誤！)當(dāng)t>6mm時(shí)，hf,max≤t-(1~2)mm；hft1t第四十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六2、最小焊腳尺寸hf,min

式中:t2----較厚焊件厚度另:對于埋弧自動焊hf,min可減去1mm;

對于T型連接單面角焊縫hf,min應(yīng)加上1mm;

當(dāng)t2≤4mm時(shí),hf,min=t2為了保證焊縫的最小承載能力，避免在焊縫金屬中由于冷卻速度快而產(chǎn)生裂紋，hf,min應(yīng)滿足以下要求:第四十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六3.側(cè)面角焊縫的最大計(jì)算長度

側(cè)面角焊縫在彈性工作階段沿長度方向受力不均，兩端大而中間小，焊縫長度越長，應(yīng)力集中系數(shù)越大，兩端首先達(dá)到強(qiáng)度極限而破壞。如果焊縫長度不是太大，焊縫兩端達(dá)到屈服強(qiáng)度后，繼續(xù)加載，應(yīng)力會漸趨均勻；當(dāng)焊縫長度達(dá)到一定的長度后，可能破壞首先發(fā)生在焊縫兩端，故：注：

1、當(dāng)實(shí)際長度大于以上值時(shí)，計(jì)算時(shí)不予考慮；

2、當(dāng)內(nèi)力沿側(cè)焊縫全長分布時(shí)，不受上述限制。第四十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六4.角焊縫的最小計(jì)算長度

對于焊腳尺寸大而長度小的焊縫，焊件局部加熱嚴(yán)重且起落弧坑相距太近，以及可能產(chǎn)生缺陷，使焊縫不可靠。故為了使焊縫具有一定的承載力，規(guī)范規(guī)定：沒有用引弧板時(shí)：焊縫計(jì)算長度=焊縫實(shí)際長度-2hf第四十七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六5.搭接連接的構(gòu)造要求

當(dāng)板件端部僅采用兩條側(cè)面角焊縫連接時(shí)：

A、為了避免應(yīng)力傳遞的過分彎折而使構(gòu)件中應(yīng)力不均，規(guī)范規(guī)定：B、為了避免焊縫橫向收縮時(shí)引起板件的拱曲太大，規(guī)范規(guī)定：t1t2b第四十八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六D.在搭接連接中，搭接長度不得小于焊件較小厚度

的5倍，且不得小于25mm。

C.當(dāng)角焊縫的端部位于構(gòu)件轉(zhuǎn)角處時(shí)，應(yīng)作2hf的繞角焊，且轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊。b2hft1t2第四十九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六圖3.3.8E、桿件與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫(P69)第五十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六二、直角角焊縫的基本計(jì)算公式(P69)

1、試驗(yàn)表明，直角角焊縫的破壞常發(fā)生在喉部，故通常將45o截面作為計(jì)算截面，作用在該截面上的應(yīng)力如下圖所示：圖3.3.9圖3.3.10第五十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六2、實(shí)際上計(jì)算截面的各應(yīng)力分量的計(jì)算比較繁難，為了簡化計(jì)算，規(guī)范假定：焊縫在有效截面處破壞，且各應(yīng)力分量滿足以下折算應(yīng)力公式:

3、由于我國規(guī)范給定的角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，是根據(jù)抗剪條件確定的故上式又可表達(dá)為：式中：--焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度第五十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六4、直角角焊縫的強(qiáng)度計(jì)算公式：NNyNx┻┻∥σfσ┻τ┻τ∥=τfhelw45O45Ohf第五十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六將3.3.4、3.3.5式，代入3.3.3式得：或第五十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六式3.3.6即為，規(guī)范給定的角焊縫強(qiáng)度計(jì)算通用公式βf—正面角焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)；靜載時(shí)取1.22，動載時(shí)取1.0。第五十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六對于正面角焊縫，τf=0，由3.3.6式得：對于側(cè)面角焊縫，σf=0，由3—6式得：

以上各式中：he=0.7hf；

lw—角焊縫計(jì)算長度，考慮起滅弧缺陷時(shí)，每條焊縫取其實(shí)際長度減去2hf。式（3.3.6）、（3.3.7）、（3.3.8）為直角角焊縫的基本計(jì)算公式第五十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六三、各種受力狀態(tài)下的直角角焊縫連接計(jì)算(P71)1、軸心力作用時(shí)角焊縫連接的計(jì)算(1)軸心力作用下的蓋板(拼接板)對接連接:A、僅采用側(cè)面角焊縫連接：B、采用三面圍焊連接：NNlwlw’第五十七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六(2)承受斜向軸心力的角焊縫連接N代入式3.3.6驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度，即:A、分力法B、合力法(自學(xué))NxNyNθ第五十八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六(3)角鋼角焊縫連接A、僅采用側(cè)面角焊縫連接由力及力矩平衡得:故:Ne1e2bN1N2xxlw1lw2第五十九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六第六十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六對于校核問題:對于設(shè)計(jì)問題:Ne1e2bN1N2xxlw1lw2第六十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六B、采用三面圍焊由力及力矩平衡得:余下的問題同情況‘A’，即:Ne1e2bN1N2xxN3lw1lw2第六十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六對于校核問題:對于設(shè)計(jì)問題:Ne1e2bN1N2xxN3lw1lw2第六十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六C、采用L形圍焊代入式(3.3.12)，(3.3.13)得:對于設(shè)計(jì)問題:Ne1e2bN1xxN3lw1第六十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六閱讀P74例3—2閱讀P76例3—3P75第十行錯(cuò)誤：一條側(cè)焊縫的實(shí)際長度為：第六十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六(1)N、M、V共同作用時(shí)角焊縫計(jì)算NxNyMAσNxσMτNyhehet2、復(fù)雜受力時(shí)角焊縫連接計(jì)算（P76）Nθe第六十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六(2)V、M共同作用下焊縫強(qiáng)度計(jì)算h1σfAσfBτf對于A點(diǎn)：式中：Iw—全部焊縫有效截面對中和軸的慣性矩；

h1—兩翼緣焊縫最外側(cè)間的距離。xxhh2BB’Ah1MeFVM第六十七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六對于B點(diǎn)：強(qiáng)度驗(yàn)算公式：式中：h2、lw2—腹板焊縫的計(jì)算長度；

he2—腹板焊縫截面有效高度。h1σf1σf2τfxxhh2BB’Ah1MVM第六十八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六閱讀P79例3-4作業(yè)：P114題3-10P116題3-18(1)、(2)第六十九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六假定:A、被連接件絕對剛性，焊縫為彈性，即：T作用下被連接件有繞焊縫形心O旋轉(zhuǎn)的趨勢；B、T作用下焊縫群上任意點(diǎn)的應(yīng)力方向垂直于該點(diǎn)與焊縫形心的連線，且大小與r成正比；C、在V作用下，焊縫群上的應(yīng)力均勻分布。(3)T、V共同作用下將F向焊縫群形心簡化得:V=FT=F(e1+e2)Fe1e2x0l1l2xxyyAA’0TVr故：該連接的設(shè)計(jì)控制點(diǎn)為A點(diǎn)和A’點(diǎn)第七十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六xxyyrrxryAτTAxτTAyτTA0θτVyheT作用下A點(diǎn)應(yīng)力:將其沿x軸和y軸分解:e2x0l1l2xxyyAA’0TVr第七十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六剪力V作用下,A點(diǎn)應(yīng)力:A點(diǎn)垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力為:A點(diǎn)平行于焊縫長度方向的應(yīng)力為:強(qiáng)度驗(yàn)算公式：τVxxyyrrxryAτTAxτTAyτTA0θτVyhe閱讀T、V聯(lián)合作用下的例題3-5(P81)第七十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六四、斜角角焊縫和部分焊透對接焊縫的計(jì)算(自學(xué))α1α2hf1hf1hf2hf2he2he1b1b2圖Aα1α2hf1hf1hf2hf2he2he1b圖B1、由于斜角角焊縫的研究不夠充分，為簡化計(jì)算，規(guī)范規(guī)定：對于兩焊腳邊夾角60o≤α≤135o的斜T形連接，其斜角角焊縫采用與直角角焊縫相同的計(jì)算公式，且統(tǒng)一取βf=1.0。第七十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六2、斜角角焊縫的計(jì)算厚度hei由幾何關(guān)系得其通式為：式中：b、b1和b2≤5mm說明：A.b1和b2≤1.5mm時(shí),

可取b1、b2=0B.b1和b2>5mm時(shí),

應(yīng)如圖“B”方式處理，且使b≤5mm。α1α2hf1hf1hf2hf2he2he1b1b2圖Aα1α2hf1hf1hf2hf2he2he1b圖B第七十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六§3.4焊接應(yīng)力和焊接變形(P85)一、焊接殘余應(yīng)力和變形的成因

1、焊接殘余應(yīng)力的成因縱向焊接殘余應(yīng)力—沿焊縫長度方向;橫向焊接殘余應(yīng)力—垂直于焊縫長度方向;沿厚度方向的焊接殘余應(yīng)力。第七十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六

焊接過程是一個(gè)不均勻的加熱和冷卻過程，焊件上產(chǎn)生不均勻的溫度場，焊縫處可達(dá)1600oC，而鄰近區(qū)域溫度驟降。高溫鋼材膨脹大，但受到兩側(cè)溫度低、膨脹小的鋼材限制，產(chǎn)生熱態(tài)塑性壓縮，焊縫冷卻時(shí)被塑性壓縮的焊縫區(qū)趨向收縮，但受到兩側(cè)鋼材的限制而產(chǎn)生拉應(yīng)力。對于低碳鋼和低合金鋼，該拉應(yīng)力可以使鋼材達(dá)到屈服強(qiáng)度。焊接殘余應(yīng)力是無荷載的內(nèi)應(yīng)力，故在焊件內(nèi)自相平衡，這必然在焊縫稍遠(yuǎn)區(qū)產(chǎn)生壓應(yīng)力。+--500oC800oC300oC300oC500oC800oC施焊方向8cm64202468cm-----++（1）縱向焊接殘余應(yīng)力第七十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六

（2）橫向焊接殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因:1、焊縫的縱向收縮，使焊件有反向彎曲變形的趨勢，導(dǎo)致兩焊件在焊縫處中部受拉，兩端受壓；2、焊接時(shí)已凝固的先焊焊縫，阻止后焊焊縫的橫向膨脹，產(chǎn)生橫向塑性壓縮變形。焊縫冷卻時(shí)，后焊焊縫的收縮受先焊焊縫的限制而產(chǎn)生拉應(yīng)力，而先焊焊縫產(chǎn)生壓應(yīng)力，因應(yīng)力自相平衡，更遠(yuǎn)處焊縫則產(chǎn)生拉應(yīng)力；應(yīng)力分布與施焊方向有關(guān)。

以上兩種應(yīng)力的組合即為，橫向焊接殘余應(yīng)力。第七十七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六(a)焊縫縱向收縮時(shí)的變形趨勢-+-(b)焊縫縱向收縮時(shí)的橫向應(yīng)力xy+-+施焊方向(c)焊縫橫向收縮時(shí)的橫向應(yīng)力xy-+-+(d)焊縫橫向殘余應(yīng)力yx不同施焊方向下,焊縫橫向收縮時(shí)產(chǎn)生的橫向殘余應(yīng)力:-++施焊方向(e)-+-施焊方向(f)xyyx第七十八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六（3）沿厚度方向的焊接殘余應(yīng)力

在厚鋼板的焊接連接中，焊縫需要多層施焊，焊接時(shí)沿厚度方向已凝固的先焊焊縫，阻止后焊焊縫的膨脹，產(chǎn)生塑性壓縮變形。焊縫冷卻時(shí)，后焊焊縫的收縮受先焊焊縫的限制而產(chǎn)生拉應(yīng)力，而先焊焊縫產(chǎn)生壓應(yīng)力，因應(yīng)力自相平衡，更遠(yuǎn)處焊縫則產(chǎn)生拉應(yīng)力。因此，除了橫向和縱向焊接殘余應(yīng)力σx,σy

外，還存在沿厚度方向的焊接殘余應(yīng)力σz，這三種應(yīng)力形成同號(受拉)三向應(yīng)力，大大降低連接的塑性。-+-321σxσyσz第七十九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六二、焊接殘余變形的成因(P86)

焊接變形包括：縱向收縮、橫向收縮、彎曲變形、角變形和扭曲變形等，通常是幾種變形的組合。

第八十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六二、焊接殘余應(yīng)力和變形對結(jié)構(gòu)工作性能的影響(P87)(1)、對結(jié)構(gòu)靜力強(qiáng)度的影響f+--bfy+--bfyNyNy因焊接殘余應(yīng)力自相平衡，故：當(dāng)板件全截面達(dá)到fy，即N=Ny時(shí)：結(jié)論：焊接殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的靜力強(qiáng)度沒有影響。+--fyfbBt1、焊接應(yīng)力的影響第八十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六(2)、對結(jié)構(gòu)剛度的影響A、當(dāng)焊接殘余應(yīng)力存在時(shí)，因截面的bt部分拉應(yīng)力已經(jīng)達(dá)到fy

，故該部分剛度為零（屈服），這時(shí)在N作用下應(yīng)變增量為：f+--bfyNN+--fyfNNbBt第八十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六因?yàn)锽-b<B，所以△ε1>△ε2。結(jié)論：焊接殘余應(yīng)力的存在增大了結(jié)構(gòu)的變形，即降低了結(jié)構(gòu)的剛度。B、當(dāng)截面上沒有焊接殘余應(yīng)力時(shí)，在N作用下應(yīng)變增量為：

另外，對于軸心受壓構(gòu)件，焊接殘余應(yīng)力使其撓曲剛度減小，降低壓桿的穩(wěn)定承載力（詳見第五章）。第八十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六

對于厚板或交叉焊縫，將產(chǎn)生三向焊接殘余拉應(yīng)力，限制了其塑性的發(fā)展，增加了鋼材低溫脆斷傾向。所以，降低或消除焊接殘余應(yīng)力是改善結(jié)構(gòu)低溫冷脆性能的重要措施。(3)、對低溫冷脆的影響(4)、對疲勞強(qiáng)度的影響

在焊縫及其附近主體金屬焊接殘余拉應(yīng)力通常達(dá)到鋼材的屈服強(qiáng)度，此部位是形成和發(fā)展疲勞裂紋的敏感區(qū)域。因此焊接殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度有明顯的不利影響。第八十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六2、焊接變形的影響(P88)1、安裝困難2、矯正麻煩3、引入幾何缺陷，降低穩(wěn)定承載力第八十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六三、減小焊接殘余應(yīng)力和變形的措施（自學(xué)）1、設(shè)計(jì)上的措施；（1）焊接位置的合理安排（2）焊縫尺寸要適當(dāng)（3）焊縫數(shù)量要少，且不宜過分集中（4）應(yīng)盡量避免兩條以上的焊縫垂直交叉（5）應(yīng)盡量避免母材在厚度方向的收縮應(yīng)力2、加工工藝上的措施（1）采用合理的施焊順序（1、2）（2）采用反變形處理（3）小尺寸焊件，應(yīng)焊前預(yù)熱或焊后回火處理第八十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六一、螺栓的排列和其他構(gòu)造要求(1)并列—簡單、整齊、緊湊所用連接板尺寸小，但構(gòu)件截面削弱大；B錯(cuò)列A并列中距中距邊距邊距端距(2)錯(cuò)列—排列不緊湊，所用連接板尺寸大，但構(gòu)件截面削弱?。?/p>

§3.5螺栓連接的構(gòu)造和工作性能(P90)1、螺栓的排列第八十七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六(3).螺栓排列的要求①受力要求:

垂直受力方向：為了防止螺栓應(yīng)力集中相互影響、截面削弱過多而降低承載力，螺栓的邊距和端距不能太小；

順力作用方向：為了防止板件被拉斷或剪壞，端距不能太??；

對于受壓構(gòu)件：為防止連接板件發(fā)生鼓曲，中距不能太大。②構(gòu)造要求:

螺栓的邊距和中距不宜太大，以免板件間貼合不密，潮氣侵入腐蝕鋼材。第八十八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六③施工要求

為了便于扳手?jǐn)Q緊螺母，螺栓中距應(yīng)不小于3do。

根據(jù)以上要求，規(guī)范給定了螺栓的容許間距。第八十九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六2、螺栓連接的其他構(gòu)造要求（P91）為了保證連接的可靠性，每個(gè)桿件的節(jié)點(diǎn)或拼接接頭一端不宜少于兩個(gè)永久螺栓，但組合構(gòu)件的綴條除外；直接承受動荷載的普通螺栓連接應(yīng)采用雙螺帽，或其他措施以防螺帽松動；C級螺栓宜用于沿桿軸方向的受拉連接，以下情況可用于抗剪連接：

1、承受靜載或間接動載的次要連接；

2、承受靜載的可拆卸結(jié)構(gòu)連接；

3、臨時(shí)固定構(gòu)件的安裝連接。型鋼構(gòu)件拼接采用高強(qiáng)螺栓連接時(shí)，為保證接觸面緊密，應(yīng)采用鋼板而不能采用型鋼作為拼接件；第九十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六二、螺栓的工作性能(P91)FNFA

只受剪力B

只受拉力C剪力和拉力共同作用第九十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六

（一）、螺栓的抗剪性能(P91)1、工作性能和破壞形式

(1).普通螺栓的工作性能對圖示螺栓連接做抗剪試驗(yàn),即可得到板件上a、b兩點(diǎn)相對位移δ和作用力N的關(guān)系曲線,該曲線清楚的揭示了抗剪螺栓受力的四個(gè)階段,即：

①摩擦傳力的彈性階段(0~1段)

直線段—連接處于彈性狀態(tài)；該階段較短—摩擦力較小。NδO1234NNabNN/2N/2第九十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六

②滑移階段(1~2段)

克服摩擦力后，板件間突然發(fā)生水平滑移，最大滑移量為栓孔和栓桿間的距離，表現(xiàn)在曲線上為水平段。NδO1234abNN/2N/2

③栓桿傳力的彈性階段(2~3段)

該階段主要靠栓桿與孔壁的接觸傳力。栓桿受剪力、拉力、彎矩作用，孔壁受擠壓。由于材料的彈性以及栓桿拉力增大所導(dǎo)致的板件間摩擦力的增大，N-δ關(guān)系以曲線狀態(tài)上升。第九十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六

④彈塑性階段(3~4段)

達(dá)到‘3’后，即使給荷載以很小的增量，連接的剪切變形迅速增大，直到連接破壞。

‘4’點(diǎn)（曲線的最高點(diǎn)）即為普通螺栓抗剪連接的極限承載力Nu。NδO1234abNN/2N/2Nu第九十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六(2)高強(qiáng)螺栓抗剪連接工作性能受力過程與普通螺栓相似，分為四個(gè)階段：摩擦傳力的彈性階段、滑移階段、栓桿傳力的彈性階段、彈塑性階段。但比較兩條N—δ曲線可知，由于高強(qiáng)度螺栓因連接件間存在很大的摩擦力，故其第一個(gè)階段遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通螺栓。高強(qiáng)度螺栓NδO12341234普通螺栓abNN/2N/2第九十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六NN(3).破壞形式①螺栓桿剪斷

栓桿較細(xì)而板件較厚時(shí)②孔壁擠壓破壞

栓桿較粗而板件較薄時(shí)③板件凈截面強(qiáng)度破壞

截面削弱過多時(shí)N/2NN/2NN通過計(jì)算來保證第九十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六

④板件端部沖剪破壞

端距過小時(shí)；端距不應(yīng)小于2dONN⑤栓桿彎曲破壞螺栓桿過長；栓桿長度不應(yīng)大于5d這兩種破壞構(gòu)造解決N/2NN/2第九十七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六(二)、螺栓的抗拉性能(P93)1、普通螺栓的抗拉性能

抗拉螺栓連接在外力作用下，連接板件接觸面有脫開趨勢，螺栓桿受桿軸方向拉力作用，以栓桿被拉斷為其破壞形式。第九十八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六螺栓垂直連接件的剛度對螺栓抗拉承載力的影響

A、螺栓有被撬開的趨勢（杠桿作用），使螺桿中的拉力增加（撬力Q）并產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象。連接件剛度越小撬力越大。試驗(yàn)證明影響撬力的因素較多，其大小難以確定，規(guī)范采取簡化計(jì)算的方法，取ftb=0.8f（f—螺栓鋼材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）來考慮其影響。第九十九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六B、在構(gòu)造上可以通過加強(qiáng)連接件的剛度的方法，來減小杠桿作用引起的撬力，如設(shè)加勁肋，可以減小甚至消除撬力的影響。第一百頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六(2)高強(qiáng)螺栓的抗拉性能(P94)承受拉力前承受拉力后第一百零一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六（a）代入（b）得：變形協(xié)調(diào)條件設(shè)螺栓和被連接板有效面積分別為Ab和A，被連接板厚度為，則代入（b）有：第一百零二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六由于取得對Nt考慮平均荷載分項(xiàng)系數(shù)1.3，有當(dāng)構(gòu)件剛好被拉開時(shí)Pf=P+P＝Nt時(shí)為了避免外力大于螺栓預(yù)拉力時(shí)，卸載后產(chǎn)生松弛現(xiàn)象，規(guī)范規(guī)定：Nt0.8P(此時(shí)Pf＝1.07P)第一百零三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六考慮橇力的影響，當(dāng)考慮橇力影響時(shí)，螺栓桿的拉力Pf與Nt的關(guān)系曲線如圖：Nt≤0.5P時(shí)，橇力Q=0；Nt≥0.5P后，橇力Q出現(xiàn)，增加速度先慢后快。橇力Q的存在導(dǎo)致連接的極限承載力由Nu降至Nu’。所以，如設(shè)計(jì)時(shí)不考慮橇力的影響,應(yīng)使Nt≤0.5P或增加連接板件的剛度（如設(shè)加勁肋）。30025020015010050050100150200250300Pf(KN)Nu’NuNt(kN)2NNNQQ19518.8級M22P=150kNQ有橇力時(shí)的螺栓破壞無橇力時(shí)的螺栓破壞第一百零四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六1、高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力的建立方法通過擰緊螺帽的方法，螺帽的緊固方法：

A、轉(zhuǎn)角法

施工方法：初擰—用普通扳手?jǐn)Q至不動，使板件貼緊密；(三)、高強(qiáng)螺栓的預(yù)拉力(P95)終擰—初擰基礎(chǔ)上用長扳手或電動扳手再擰過一

定的角度，一般為120o~180o完成終擰。特點(diǎn)：預(yù)拉力的建立簡單、有效，但要防止欠擰、漏擰超擰；第一百零五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六B、扭矩法

施工方法：初擰—用力矩扳手?jǐn)Q至終擰力矩的30%~50%，使板件貼緊密；終擰—初擰基礎(chǔ)上，按100%設(shè)計(jì)終擰力矩?cái)Q緊。特點(diǎn)：簡單、易實(shí)施，但得到的預(yù)拉力誤差較大。第一百零六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六C、扭斷螺栓桿尾部法（扭剪型高強(qiáng)度螺栓）第一百零七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六2、高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力的確定

高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力是根據(jù)螺栓桿的有效抗拉強(qiáng)度確定的，并考慮了以下修正系數(shù)：考慮材料的不均勻性的折減系數(shù)0.9；為防止施工時(shí)超張拉導(dǎo)致螺桿破壞的折減系數(shù)0.9；考慮擰緊螺帽時(shí)，螺栓桿上產(chǎn)生的剪力對抗拉強(qiáng)度的降低除以系數(shù)1.2。附加安全系數(shù)0.9。因此，預(yù)拉力：Ae—螺紋處有效截面積；fu—螺栓熱處理后的最抵抗拉強(qiáng)度；8.8級，取fu=830N/mm2，

10.9級，取fu=1040N/mm2第一百零八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六第一百零九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六3、高強(qiáng)度螺栓摩擦面抗滑移系數(shù)μ摩擦型高強(qiáng)度螺栓是通過板件間摩擦力傳遞內(nèi)力的，而摩擦力的大小取決于板件間的擠壓力（P）和板件間的抗滑移系數(shù)μ

；板件間的抗滑移系數(shù)與接觸面的處理方法和構(gòu)件鋼號有關(guān)，其大小隨板件間的擠壓力的減小而減??；規(guī)范給出了不同鋼材在不同接觸面的處理方法下的抗滑移系數(shù)μ,如下表第一百一十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六第一百一十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六§3.6螺栓連接計(jì)算(P98)一、普通螺栓連接的計(jì)算nv—剪切面數(shù)目；d—螺栓桿直徑；fvb、fcb—螺栓抗剪和承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；∑t—連接接頭一側(cè)承壓構(gòu)件總厚度的較小值。單栓抗剪承載力：抗剪承載力：承壓承載力：(一)單個(gè)螺栓受剪承載力計(jì)算d第一百一十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六剪切面數(shù)目nvNNNN/2N/2N/2N/3N/3N/3N/2第一百一十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六（二）普通螺栓群抗剪連接計(jì)算1、普通螺栓群軸心力作用下抗剪計(jì)算N/2Nl1N/2平均值螺栓的內(nèi)力分布

試驗(yàn)證明,栓群在軸力作用下各個(gè)螺栓的內(nèi)力沿栓群長度方向不均勻，兩端大,中間小。

當(dāng)l1≤15d0(d0為孔徑)時(shí)，連接進(jìn)入彈塑性工作狀態(tài)后，內(nèi)力重新分布，各個(gè)螺栓內(nèi)力趨于相同，故設(shè)計(jì)時(shí)假定N有各螺栓均擔(dān)。所以，連接所需螺栓數(shù)為：第一百一十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六

當(dāng)l1>15d0(d0為孔徑)時(shí)，連接進(jìn)入彈塑性工作狀態(tài)后，即使內(nèi)力重新分布,各個(gè)螺栓內(nèi)力也難以均勻，端部螺栓首先破壞,然后依次破壞。由試驗(yàn)可得連接的抗剪強(qiáng)度折減系數(shù)η與l1/d0的關(guān)系曲線。ECCS試驗(yàn)曲線8.8級

M22我國規(guī)范1.00.750.50.2501020304050607080l1/d0η平均值長連接螺栓的內(nèi)力分布故，連接所需栓數(shù)：第一百一十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六NNbtt1b1

普通螺栓群軸心力作用下，為了防止板件被拉斷尚應(yīng)進(jìn)行板件的凈截面驗(yàn)算。拼接板的危險(xiǎn)截面為2-2截面:A、螺栓采用并列排列時(shí):主板的危險(xiǎn)截面為1-1截面:1122第一百一十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六NNtt1bc2c3c4c1B、螺栓采用錯(cuò)列排列時(shí):主板的危險(xiǎn)截面為1--1和1’--1’截面:111’1’第一百一十七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六NNbtt1b1c2c3c4c1拼接板的危險(xiǎn)截面為2--2和2’--2’截面:222’2’第一百一十八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六2、普通螺栓群偏心力作用下抗剪計(jì)算F作用下每個(gè)螺栓受力：FeFTTxyN1TN1TxN1Tyr11F1N1FT作用下連接按彈性設(shè)計(jì)，其假定為：

（1）連接板件絕對剛性，螺栓為彈性；

（2）T作用下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。第一百一十九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六TxyN1TN1TxN1Tyr11

顯然，T作用下‘1’號螺栓所受剪力最大（r1最大）。由假定‘(2)’得由力的平衡條件得：第一百二十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六TxyN1TN1TxN1Tyr11將N1T沿坐標(biāo)軸分解得:第一百二十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六由此可得螺栓1的強(qiáng)度驗(yàn)算公式為:

另外,當(dāng)螺栓布置比較狹長(如y1≥3x1)時(shí),可進(jìn)行如下簡化計(jì)算：令:xi=0，則N1Ty=0P100例題3.6作業(yè)P115：3.15第一百二十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六

抗拉螺栓連接在外力作用下，連接板件接觸面有脫開趨勢，螺栓桿受桿軸方向拉力作用，以栓桿被拉斷為其破壞形式。（三）單個(gè)普通螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值(P101)式中：Ae--螺栓的有效截面面積；

de--螺栓的有效直徑；

ftb--螺栓的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。第一百二十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六dedndmd螺栓的有效截面面積

因栓桿上的螺紋為斜方向的，所以公式取的是有效直徑de而不是凈直徑dn，現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)?。旱谝话俣捻?，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六(四）普通螺栓群受拉(P102)

一般假定每個(gè)螺栓均勻受力，因此，連接所需的螺栓數(shù)為：N1、栓群軸心受拉（P102）第一百二十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六2、普通螺栓群在彎矩作用下（P102）M刨平頂緊承托(板)M1234受壓區(qū)y1y2y3N1N2N3N4中和軸M作用下螺栓連接按彈性設(shè)計(jì)，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呈正比。第一百二十六頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六顯然‘1’號螺栓在M作用下所受拉力最大由力學(xué)及假定可得：M刨平頂緊承托(板)M1234受壓區(qū)y1y2y3N1N2N3N4中和軸第一百二十七頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六由(a)式得:將式（c）代入式(b)得:因此，設(shè)計(jì)時(shí)只要滿足下式，即可：第一百二十八頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六3、普通螺栓群在偏心拉力作用下(P103)

（1）小偏心力作用下普通螺栓連接，Ne1234M=N?eNy1y2N1N2N3N4中和軸M作用下N作用下第一百二十九頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六小偏心的條件是第一百三十頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六(2)大偏心力作用下普通螺栓連接（P103）近似并安全的取中和軸位于最下排螺栓O′處，列彎矩平衡方程，可求得閱讀：P104例題3.7第一百三十一頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六(五)、普通螺栓拉、剪聯(lián)合作用(P104)011VeM=VeV因此：2、由試驗(yàn)可知，兼受剪力和拉力的螺桿，其承載力無量綱關(guān)系曲線近似為一“四分之一圓”。1、普通螺栓在拉力和剪力的共同作用下，可能出現(xiàn)兩種破壞形式：螺桿受剪兼受拉破壞、孔壁的承壓破壞；3、計(jì)算時(shí)，假定剪力由螺栓群均勻承擔(dān)，拉力由受力情況確定。第一百三十二頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六

規(guī)范規(guī)定：普通螺栓拉、剪聯(lián)合作用為了防止螺桿受剪兼受拉破壞，應(yīng)滿足：為了防止孔壁的承壓破壞，應(yīng)滿足：011abP105例題3.8第一百三十三頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六

另外，拉力和剪力共同作用下的普通螺栓連接，當(dāng)有承托承擔(dān)全部剪力時(shí)，螺栓群按受拉連接計(jì)算。

承托與柱翼緣的連接角焊縫按下式計(jì)算：式中：

α—考慮剪力對角焊縫偏心影響的增大系數(shù)，一般取α=1.25~1.35；其余符號同前。M刨平頂緊承托(板)V連接角焊縫第一百三十四頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六§3.6.2

高強(qiáng)度螺栓連接的計(jì)算(P106)一、摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接計(jì)算(P106)

1、受剪連接承載力NδO12341234高強(qiáng)度螺栓普通螺栓abNN/2N/2對于摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接，其破壞準(zhǔn)則為板件發(fā)生相對滑移，因此1點(diǎn)的承載力即為一個(gè)摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接的抗剪承載力：式中：0.9—抗力分項(xiàng)系數(shù)γR的倒數(shù)(γR=1.111);nf—傳力摩擦面數(shù)目;

μ--摩擦面抗滑移系數(shù);P—預(yù)拉力設(shè)計(jì)值.第一百三十五頁，共一百五十四頁，編輯于2023年，星期六2受拉連接承載力（P106）盡管當(dāng)Nt≤P時(shí)，栓桿的預(yù)拉力變化不大，但由于μ隨Nt的增大而減小，且隨Nt的增大板件間的擠壓力減小，故連接的抗剪能力下降。規(guī)范規(guī)定在V和N共同作用下應(yīng)滿足下式：3同時(shí)承受剪力和拉力連接的承載力(P106)第一