钢结构基础七全!!PPT课件

第7章钢结构的连接和节点构造 第7章钢结构的连接和节点构造 钢结构对连接的要求及连接方法对接焊缝的构造和计算角焊接连接的特性和计算焊接残余应力和焊接残余变形普通螺栓连接的构造和计算高强度螺栓连接的性能和计算焊接梁翼缘焊缝的计算构件的拼接柱脚的设计 主要内容 学习方法 构造自学计算讲解 第7章钢结构的连接和节点构造 第7章钢结构的连接和节点构造 掌握焊接连接的特性和计算普通螺栓连接 高强度螺栓连接的性能和计算 重点 第7章钢结构的连接和节点构造 7 1钢结构对连接的要求和连接方法 连接的要求 足够的强度 刚度和延性连接方法 焊接 铆接和螺栓连接 图7 1钢结构的连接方法 教材p189有8项要求 第7章钢结构的连接和节点构造 7 2焊接连接的特性 电弧焊 电渣焊 气体保护焊和电阻焊等 7 2 1常用焊接方法 图7 3手工电弧焊 图7 4自动埋弧焊 课本p191 手工电弧焊的焊条应与焊件钢材相匹配 如 Q235 E43系列焊条 Q345 E50系列焊条 Q390 E55系列焊条 第7章钢结构的连接和节点构造 7 2焊接连接的特性 优点 省工省材任何形状的构件均可直接连接密封性好 刚度大缺点 材质劣化残余应力 残余变形一裂即坏 低温冷脆 7 2 2焊缝连接的优缺点 第7章钢结构的连接和节点构造 7 2焊接连接的特性 焊缝缺陷 裂纹 气孔 烧穿 夹渣 未焊透 咬边 焊瘤等 7 2 3焊缝缺陷 课本p193 第7章钢结构的连接和节点构造 7 2焊接连接的特性 7 2 3焊缝缺陷 图7 6焊缝缺陷 第7章钢结构的连接和节点构造 7 2焊接连接的特性 焊缝等级 钢结构工程施工质量验收规范 分三级三级焊缝 外观检查 二级焊缝 在外观检查的基础上再做无损检验 用超声波检验每条焊缝的20 长度 且不小于200mm 一级焊缝 在外观检查的基础上用超声波检验每条焊缝全部长度 以便揭示焊缝内部缺陷 强度折减 高空安装焊缝 强度设计值乘以0 9 7 2 3焊缝缺陷 7 2焊接连接的特性 7 2 4焊缝连接型式及焊缝型式 课本p194 第7章钢结构的连接和节点构造 7 2焊接连接的特性 焊缝型式 对接焊缝和角焊缝 7 2 4焊缝连接型式及焊缝型式 图7 8焊缝型式 第7章钢结构的连接和节点构造 7 2焊接连接的特性 施焊位置 俯焊 平焊 立焊 横焊和仰焊 7 2 4焊缝连接型式及焊缝型式 图7 10焊缝施焊位置 第7章钢结构的连接和节点构造 7 2焊接连接的特性 作用 表明焊缝型式 尺寸和辅助要求表示方法 由图形符号 辅助符号和引出线等部分组成 7 2 5焊缝代号 图7 11单面焊缝的标注方法 课本p196 第7章钢结构的连接和节点构造 7 2焊接连接的特性 7 2 5焊缝代号 图7 12双面焊缝的标注方法 图7 13栅线表示 1正面焊缝2背面焊缝3安装焊缝 课本p198 第7章钢结构的连接和节点构造 7 3对接焊缝的构造和计算 坡口形式 I形缝 V形缝 带钝边单边V形缝 带钝边V形缝 Y形缝 带钝边U形缝 带钝边双单边V形缝和双Y形缝等 7 3 1对接焊缝的构造要求 图7 14对接焊缝坡口形式 课本P199 第7章钢结构的连接和节点构造 7 3对接焊缝的构造和计算 不同宽度或厚度的钢板拼接 7 3 1对接焊缝的构造要求 图7 15不同宽度或厚度的钢板拼接 课本p199 第7章钢结构的连接和节点构造 7 3对接焊缝的构造和计算 其他构造要求 7 3 1对接焊缝的构造要求 图7 16引弧板 图7 17焊透的T形连接焊缝 图7 18钢板拼接焊缝示意 课本p200 对接焊缝的两端 常因不能熔透而出现凹形的焊口 焊口处常产生裂纹和应力集中 所以 对接焊缝施焊时应采用引弧板消除此影响 在一些特殊情况下无法采用引弧板时 如T形接头的对接焊缝 每条焊缝的计算长度 有效长度 焊缝长度 2t t为较薄焊件的厚度 第7章钢结构的连接和节点构造 7 3对接焊缝的构造和计算 计算原则 I II级焊缝与构件等强 有引弧板时不计算 仅计算III级焊缝 1 轴心受力的对接焊缝 7 3 2对接焊缝的计算 图7 19轴心力作用下对接焊缝连接 教材p201 附录12查出对接焊缝抗拉 抗压设计强度 Lw没有引弧板时减去2t 第7章钢结构的连接和节点构造 7 3对接焊缝的构造和计算 2 受弯受剪的对接焊缝 7 3 2对接焊缝的计算 图7 20受弯受剪的对接连接 教材p201 第7章钢结构的连接和节点构造 7 3对接焊缝的构造和计算 2 受弯受剪的对接焊缝 7 3 2对接焊缝的计算 图7 21受弯 剪的工形截面对接焊缝 腹板与翼缘交界处 教材p201 还要验算最大正应力最大剪应力 第7章钢结构的连接和节点构造 7 3对接焊缝的构造和计算 计算原则 按角焊缝进行计算 7 3 3部分焊透的对接焊缝 图7 22部分焊透的对接焊缝 见后面角焊缝公式 有效厚度见教材p202 第7章钢结构的连接和节点构造 7 4角焊缝的构造和计算 7 4 1角焊缝的构造和强度 图7 24角焊缝截面图 焊脚尺寸hf 角焊缝截面形式可分为直角角焊缝和斜角角焊缝两类 其中直角角焊缝的直角边边长hf称为焊脚尺寸 he称为焊缝的有效厚度 是计算角焊缝破坏面面积的参数之一 直角角焊缝及截面形式 第7章钢结构的连接和节点构造 角焊缝按受力情况还分为正面角焊缝和侧面角焊缝 焊缝长度方向垂直于力作用方向的角焊缝称为正面角焊缝 也称端焊缝 平行于力作用方向的角焊缝称为侧面角焊缝 简称侧焊缝 第7章钢结构的连接和节点构造 7 4角焊缝的构造和计算 侧面角焊缝剪应力分布 两端大中间小 7 4 1角焊缝的构造和强度 图7 25侧面角焊缝应力分布 图7 26角焊缝应力 位移曲线 第7章钢结构的连接和节点构造 7 4角焊缝的构造和计算 7 4 1角焊缝的构造和强度 图7 27正面角焊缝应力分布 正面角焊缝的应力状态比侧面角焊缝复杂 截面上受正应力及剪应力作用 正面角焊缝的强度比侧面角焊缝高 但塑性较差 焊缝根角处应力集中突出 常在此处首先出现裂纹而破坏 在直接承受动态荷载的结构中 正面角焊缝的截面常用平坦式 侧面角焊缝的截面常用凹面式 为了避免因焊脚尺寸过大或过小而引起 烧穿 变脆 等缺陷 以及焊缝长度太长或太短而出现焊缝受力不均匀等现象 对角焊缝的焊脚尺寸 焊缝长度还有限制 在计算角焊缝连接时 除满足焊缝的强度条件外 还必须满足以下构造要求 1 最小焊脚尺寸手工焊 埋弧自动焊 T型连接的单面角焊缝 式中tmax 较厚焊件的厚度 当焊件厚度小于或等于4mm时 最小焊脚尺寸与焊件厚度相同 7 4角焊缝的构造和计算 7 4 1角焊缝的构造和强度 重要 教材p205 2 最大焊脚尺寸式中t 较薄焊件的厚度 当两块钢板厚度相差悬殊大 用等腰直角角焊缝无法满足最大 最小焊脚尺寸要求时 可用不等焊脚尺寸 按满足右图要求采用 其中t1 t2 当角焊缝贴着焊件板边缘施焊时 为避免产生 咬边 现象 角焊缝的最大焊脚尺寸应符合图示要求 圆孔或槽孔内角焊缝的最大焊脚尺寸为圆孔直径或槽孔短径的1 3 3 最小计算长度 此规定适合正面角焊缝和侧面角焊缝 计算长度 4 最大计算长度对侧面角焊缝承受静力荷载或间接承受动力荷载时 直接承受动力荷载时 在满足受力和构造要求的前提下 从减小焊接热影响的角度来说 应尽可能采用焊脚尺寸小而长度较长的焊缝 小结设计时 焊缝需满足 焊脚尺寸 第7章钢结构的连接和节点构造 7 4角焊缝的构造和计算 其他构造要求 教材p207当板件的端部仅有两侧角焊缝连接时 为避免应力传递的过分曲折而使构件中应力过分不均 应使每条侧面角焊缝长度不小于两侧面角焊缝之间的距离b 同时 为了避免因焊缝横向收缩 引起板件拱曲 应使侧面角焊缝之间的距离b不宜大于16t 当t 12mm 或190mm 当t 12mm t为较薄焊件厚度 若不能满足上述规定时 应加正面角焊缝或焊钉 当角焊缝的端部在构件转角处时 为避免起 灭弧缺陷发生在应力集中较大的转角处 宜连续地绕过转角加焊2hf 在搭接连接中 搭接长度不得小于焊件较小厚度的5倍 且不小于25mm 以减小焊缝收缩应力和偏心产生的转动对连接的影响 7 4 1角焊缝的构造和强度 第7章钢结构的连接和节点构造 7 4角焊缝的构造和计算 角焊缝应力分析角焊缝计算的基本公式 7 4 2角焊缝计算的基本公式 图7 32角焊缝应力分析 根据第四强度理论得来的 分析计算直角角焊缝时 作如下假定和简化处理 假定角焊缝破坏面与直角边的夹角为45o 不计焊缝熔入焊件的深度和焊缝表面的弧线高度 偏安全地取破坏面上等腰三角形的高为直角角焊缝的有效厚度he he 0 7hf 有效厚度he与焊缝计算长度lw的乘积称为破坏面的有效截面面积 角焊缝计算简图 7 4角焊缝的构造和计算 7 4 2角焊缝计算的基本公式 因此有角焊缝的强度条件 式中 垂直于焊缝有效截面的正应力 有效截面上垂直焊缝长度方向的剪应力 有效截面上平行于焊缝长度方向的剪应力 ffw 角焊缝的强度设计值 由角焊缝的抗剪试验和可靠度分析确定 相当于焊缝单向抗拉强度设计值 因为 将 代入上式整理得 写为 由上式还可导出正面角焊缝和侧面角焊缝的计算公式 1 当Ny 0 f 0 只有轴心力Nx作用 焊缝为正面角焊缝 其计算公式为 2 当Nx 0 f 0 只有轴心力Ny作用 焊缝为侧面角焊缝 其计算公式为 式中 f 称为正面角焊缝的强度增大系数 对承受静力荷载或间接承受动力荷载结构中的正面角焊缝 即正面角焊缝的强度是侧面角焊缝强度的1 22倍 对直接承受动力荷载结构中的正面角焊缝 考虑其刚度大 韧性差 将其强度降低使用 取 f 1 0 lw 角焊缝的计算长度 考虑起 落弧的影响 每条焊缝的计算长度等于实际长度减去2hf he f见教材p209 第7章钢结构的连接和节点构造 仅有平行于焊缝长度方向的轴心力时仅有垂直于焊缝长度方向的轴心力时同时有平行与垂直于焊缝长度方向的轴心力时 7 4 2角焊缝计算的基本公式 7 4角焊缝的构造和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 1 受轴心力焊件的拼接板连接仅侧面角焊缝 仅正面角焊缝 7 4 3常用连接方式的角焊缝计算 图7 32轴心力作用下角焊缝连接 7 4角焊缝的构造和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 1 受轴心力焊件的拼接板连接三面围焊时 先计算正面角焊缝N1 剩余的N N1由侧面角焊缝承担 菱形拼接板 简化计算不计正面及斜焊缝的 f即 f 1 7 4 3常用连接方式的角焊缝计算 7 4角焊缝的构造和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 2 受轴心力角钢的连接当采用侧面角焊缝连接时肢背 肢尖 7 4 3常用连接方式的角焊缝计算 图7 35 a 角钢角焊缝上受力分配 两面侧焊 7 4角焊缝的构造和计算 K1 K2见教材212表7 3 第7章钢结构的连接和节点构造 2 受轴心力角钢的连接当采用三面围焊连接时正面角焊缝承担的力 侧面角焊缝承担的力 肢背肢尖 7 4 3常用连接方式的角焊缝计算 图7 35 b 角钢角焊缝上受力分配 三面围焊 7 4角焊缝的构造和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 2 受轴心力角钢的连接当采用L形焊连接时正面角焊缝承担的力 侧面角焊缝承担的力 7 4 3常用连接方式的角焊缝计算 图7 35 c 角钢角焊缝上受力分配 L形焊 7 4角焊缝的构造和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 3 弯矩作用下角焊缝计算 7 4 3常用连接方式的角焊缝计算 图7 36弯矩作用时角焊缝应力 7 4角焊缝的构造和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 4 扭矩作用下角焊缝计算教材p213计算假定 被连接件绕焊缝有效截面形心o旋转 焊缝上任一点的应力方向垂直于该点与形心o的连线 应力大小与其到形心距离r成正比 7 4 3常用连接方式的角焊缝计算 图7 37扭矩作用时角焊缝应力 7 4角焊缝的构造和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 4 扭矩作用下角焊缝计算环焊缝受扭教材p213 7 4 3常用连接方式的角焊缝计算 图7 38环形焊缝受扭 7 4角焊缝的构造和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 5 弯矩 剪力 轴心力共同作用下角焊缝计算 7 4 3常用连接方式的角焊缝计算 图7 39受弯 受剪 受轴心力的角焊缝应力 7 4角焊缝的构造和计算 剪应力均匀分布 第7章钢结构的连接和节点构造 6 扭矩 剪力 轴心力共同作用下角焊缝计算 7 4 3常用连接方式的角焊缝计算 图7 40受扭 受剪 受轴心力的角焊缝应力 7 4角焊缝的构造和计算 设在N V作用下焊缝的应力全截面均匀分布则N V作用产生的应力表示为 第7章钢结构的连接和节点构造 7 塞焊计算教材p215 7 4 3常用连接方式的角焊缝计算 图7 41塞焊 7 4角焊缝的构造和计算 角焊缝设计时 一般已知角焊缝的实际长度 这时可按构造要求选焊脚尺寸hf 再按式 3 16 验算危险点的强度 如不满足 可调整hf 如果hf hf max时 需调整焊缝长度 直到计算结果满足强度条件为止 第7章钢结构的连接和节点构造 纵向残余应力 7 5 1焊接残余应力的分类和产生的原因 图7 51施焊时焊缝及附近的温度场和焊接残余应力 7 5焊接残余应力和焊接残余变形 不讲 自学 第7章钢结构的连接和节点构造 横向残余应力 7 5 1焊接残余应力的分类和产生的原因 图7 52横向残余应力产生的原因 7 5焊接残余应力和焊接残余变形 第7章钢结构的连接和节点构造 厚度方向的残余应力约束状态下的焊接应力 7 5 1焊接残余应力的分类和产生的原因 图7 53厚度方向的焊接应力 图7 54约束焊接接头中的残余应力分布 7 5焊接残余应力和焊接残余变形 第7章钢结构的连接和节点构造 对结构静力强度的影响 7 5 2焊接残余应力的影响 图7 55残余应力对静力强度的影响 7 5焊接残余应力和焊接残余变形 第7章钢结构的连接和节点构造 对结构刚度的影响 7 5 2焊接残余应力的影响 图7 56有残余应力时的应力与应变 7 5焊接残余应力和焊接残余变形 第7章钢结构的连接和节点构造 对压杆稳定的影响对低温冷脆的影响对疲劳强度的影响 7 5 2焊接残余应力的影响 图7 56三轴焊接残余应力 7 5焊接残余应力和焊接残余变形 第7章钢结构的连接和节点构造 残余变形形式 7 5 3焊接残余变形 图7 58焊接变形的基本形式 7 5焊接残余应力和焊接残余变形 第7章钢结构的连接和节点构造 采取合理的施焊次序施焊前加相反的预变形焊前预热 焊后回火 7 5 4减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法 图7 59合理的施焊次序 图7 60反变形及局部加热 7 5焊接残余应力和焊接残余变形 第7章钢结构的连接和节点构造 焊接位置要合理 布置应尽量对称于截面重心焊缝尺寸要适当 采用较小的焊脚尺寸焊缝不宜过分集中应尽量避免三向焊缝交叉考虑钢板分层问题焊条易达到避免仰焊 7 5 5合理的焊缝设计 7 5焊接残余应力和焊接残余变形 第7章钢结构的连接和节点构造 7 5 5合理的焊缝设计 图7 61合理的焊缝设计 7 5焊接残余应力和焊接残余变形 第7章钢结构的连接和节点构造 排列方式 并列或错列 7 6 1螺栓的排列和构造要求 图7 63钢板和角钢上的螺栓排列 7 6普通螺栓连接的构造和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 7 6普通螺栓连接的构造和计算 排列要求受力要求 钢板端部剪断 端距不应小于2d0 受拉时 栓距和线距不应过小 以防应力集中 受压时 沿作用力方向的栓距不宜过大 以防凸曲 构造要求 栓距和线距不宜过大 防止潮气施工要求 有一定的施工空间规范的规定参见教材p230螺栓及栓孔的表示方法见教材p232 7 6 1螺栓的排列和构造要求 第7章钢结构的连接和节点构造 传力方式 抗剪螺栓和抗拉螺栓螺栓1抗剪 一般不用C级螺栓螺栓2抗拉 或抗剪抗拉 7 6 2普通螺栓连接受剪 受拉时的工作性能 图7 65抗剪螺栓和抗拉螺栓 7 6普通螺栓连接的构造和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 1 抗剪螺栓连接破坏形式 螺栓杆剪断 孔壁压坏 板被拉断 板端被剪断 螺栓杆弯曲 a b c 需计算 7 6 2普通螺栓连接受剪 受拉时的工作性能 图7 66螺栓连接的破坏情况 7 6普通螺栓连接的构造和计算 d 限制端距不小于2d0 e 限制总厚度不大于5d 第7章钢结构的连接和节点构造 1 抗剪螺栓连接受力状态 弹性时两端大而中间小 进入塑性阶段后 因内力重分布使各螺栓受力趋于均匀 为防止 解钮扣 破坏 当连接长度l1较大时 应将螺栓的承载力乘以折减系数 折减系数 见教材p233 7 6 2普通螺栓连接受剪 受拉时的工作性能 图7 67螺栓受剪力状态 7 6普通螺栓连接的构造和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 1 抗剪螺栓连接一个抗剪螺栓的设计承载能力计算抗剪承载力设计值 承压承载力设计值 一个抗剪螺栓的承载力设计值应取上面两式的较小值 7 6 2普通螺栓连接受剪 受拉时的工作性能 图7 68抗剪螺栓连接 7 6普通螺栓连接的构造和计算 公式见教材p234 螺栓强度设计值附表13 第7章钢结构的连接和节点构造 2 抗拉螺栓连接破坏形式 螺栓杆拉断 7 6 2普通螺栓连接受剪 受拉时的工作性能 图7 69抗拉螺栓连接 7 6普通螺栓连接的构造和计算 de见附表7 第7章钢结构的连接和节点构造 采用双角钢构成的T形连接来传递拉力时 通常角钢的刚度不大 受拉后 垂直于拉力作用方向的角钢肢会发生较大的变形 并起杠杆作用 在该肢外侧端部产生撬力Q 因此 螺栓实际所受拉力 N Q 由于确定Q值比较复杂 在计算中不计Q力 而是采用降低螺栓强度设计值的方法解决 即取 并采取构造措施加强角钢的刚度 为考虑撬力的影响 规范规定普通螺栓抗拉强度设计值ftb取同样钢号钢材抗拉强度设计值f的0 8倍 第7章钢结构的连接和节点构造 1 螺栓群在轴心力作用下的抗剪计算螺栓数目 板件静截面强度 7 6 3螺栓群的计算 图7 70力的传递及净截面面积计算 7 6普通螺栓连接的构造和计算 关于净截面面积An见教材p236 第7章钢结构的连接和节点构造 2 螺栓群在扭矩作用下的抗剪计算基本假定 被连接构件是绝对刚性的 而螺栓则是弹性的 各螺栓绕螺栓群形心o旋转 其受力大小与其至螺栓群形心o的距离r成正比 力的方向与其至螺栓群形心的连线相垂直 7 6 3螺栓群的计算 图7 72螺栓群受扭矩计算 7 6普通螺栓连接的构造和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 2 螺栓群在扭矩作用下的抗剪计算平衡条件 根据螺栓受力大小与其至形心o的距离r成正比条件 得 7 6 3螺栓群的计算 7 6普通螺栓连接的构造和计算 受力最大的一个螺栓 简化见教材p238 第7章钢结构的连接和节点构造 3 螺栓群在扭矩 剪力 轴心力作用下的抗剪计算 7 6 3螺栓群的计算 图7 73螺栓群受扭 受剪 受轴心力的计算 7 6普通螺栓连接的构造和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 3 螺栓群在扭矩 剪力 轴心力作用下的抗剪计算在扭矩作用下 螺栓1受力 在剪力V和轴心力N作用下 螺栓均匀受力 则螺栓1承受的最大剪力N1应满足 7 6 3螺栓群的计算 7 6普通螺栓连接的构造和计算 图见教材p238图7 73 第7章钢结构的连接和节点构造 4 螺栓群在轴心力作用下的抗拉计算5 螺栓群在弯矩作用下的抗拉计算假定 中和轴在最下排螺栓处 7 6 3螺栓群的计算 图7 75弯矩作用下抗拉螺栓计算 7 6普通螺栓连接的构造和计算 m螺栓的列数 受力最大的一个螺栓 第7章钢结构的连接和节点构造 6 螺栓群同时承受剪力和拉力的计算 7 6 3螺栓群的计算 图7 76螺栓群同时承受剪力和拉力 7 6普通螺栓连接的构造和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 6 螺栓群同时承受剪力和拉力的计算支托仅起安装作用 螺栓群承受弯矩M和剪力V螺栓不发生拉剪破坏板不发生承压破坏 7 6 3螺栓群的计算 7 6普通螺栓连接的构造和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 6 螺栓群同时承受剪力和拉力的计算支托承受剪力 螺栓群只承受弯矩M支托和柱翼缘的角焊缝验算为考虑剪力V偏心对角焊缝的影响 取1 25 1 35 7 6 3螺栓群的计算 7 6普通螺栓连接的构造和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 级别 10 9级和8 8级栓孔 钻成孔按受力特征分类 摩擦型连接 承压型连接和承受拉力的连接影响承载力的因素 栓杆预拉力 连接表面抗滑移系数和钢材种类 7 7 1高强度螺栓连接的性能 7 7高强度螺栓连接的性能和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 1 高强度螺栓的预拉力施加方法 扭矩法 转角法和扭剪法预拉力设计值 高强度螺栓预拉力设计值按材料强度和螺栓有效截面积确定 取值时考虑 螺栓材料抗力的变异性 引入折减系数0 9 施加预应力时为补偿预拉力损失超张拉5 10 引入折减系数0 9 在扭紧螺栓时 扭矩使螺栓产生的剪力将降低螺栓的抗拉承载力 引入折减系数1 1 2 钢材由于以抗拉强度为准 引入附加安全系数0 9 预拉力查表教材p244 表7 10 7 7 1高强度螺栓连接的性能 7 7高强度螺栓连接的性能和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 2 高强度螺栓连接的摩擦面抗滑移系数摩擦面抗滑移系数 查表教材p245 表7 11对于承压型连接 只要求清除油污及浮锈3 高强度螺栓的排列要求同普通螺栓 同样要考虑连接长度对承载力的不利影响 7 7 1高强度螺栓连接的性能 7 7高强度螺栓连接的性能和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 1 高强度螺栓摩擦型连接2 高强度螺栓承压型连接破坏状态同普通螺栓 极限承载力由杆身抗剪和孔壁承压决定 摩擦力只起延缓滑动作用 计算方法和普通螺栓相同 7 7 2高强度螺栓的抗剪承载力设计值 7 7高强度螺栓连接的性能和计算 见教材p245 承压型高强度螺栓强度设计值附表13 取两者最小值 第7章钢结构的连接和节点构造 1 轴心力作用时螺栓数 构件净截面强度 对于承压型连接 验算与普通螺栓相同 对于摩擦型连接 要考虑孔前传力的影响 占螺栓传力的50 7 7 3高强度螺栓群的抗剪计算 图7 79摩擦型高强度螺栓孔前传力 7 7高强度螺栓连接的性能和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 2 扭矩作用时 及扭矩 剪力 轴心力共同作用时螺栓群受扭矩T 剪力V和轴心力N共同作用的高强度螺栓连接的抗剪计算与普通螺栓相同 只是用高强度螺栓的承载力设计值 7 7 3高强度螺栓群的抗剪计算 7 7高强度螺栓连接的性能和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 7 7高强度螺栓连接的性能和计算 1 由于高强度螺栓的预拉力作用 被连接构件间在外力作用前已经有较大的挤压力 当连接受拉时 构件间有松开的趋势 挤压力逐步变小 经分析 当构件刚好被拉开时 7 7 4高强度螺栓的抗拉连接 图7 82高强度螺栓受拉 第7章钢结构的连接和节点构造 1 高强度螺栓的抗拉连接性能撬力的影响 限制抗拉承载力在0 8P以内 7 7 4高强度螺栓的抗拉连接 图7 83高强度螺栓拉力变化 7 7高强度螺栓连接的性能和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 2 高强度螺栓抗拉连接计算承压型高强度螺栓的抗拉承载力 承压型高强度螺栓的抗拉承载力同普通螺栓 轴心拉力的螺栓数 弯矩作用时 7 7 4高强度螺栓的抗拉连接 图7 84高强度螺栓受弯连接 7 7高强度螺栓连接的性能和计算 ftb见附表13 第7章钢结构的连接和节点构造 2 高强度螺栓抗拉连接计算承载力极限状态板不被拉开时 中和轴在螺栓群形心处 板可被拉开时 静荷载承压型 与普通螺栓一样 中和轴在最外排受压螺栓形心处 7 7 4高强度螺栓的抗拉连接 7 7高强度螺栓连接的性能和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 1 高强度螺栓摩擦型连接由于外拉力的作用 板件间的挤压力降低每个螺栓的抗剪承载力也随之减少抗滑移系数随板件间的挤压力的减小而降低摩擦型 抗滑移系数最后取原值2 高强度螺栓承压型连接 7 7 5同时受剪力和拉力的高强度螺栓连接计算 7 7高强度螺栓连接的性能和计算 第7章钢结构的连接和节点构造 叠放板材的弯曲变形无局部压应力时的梁翼缘焊缝单位长度上的水平剪力焊缝剪应力 焊脚尺寸 图7 86叠放板材的弯曲变形 图7 87翼缘焊缝所受剪力 7 8焊接梁翼缘焊缝的计算 第7章钢结构的连接和节点构造 双层翼缘板时的焊缝应力S1取值不同有局部压应力时的梁翼缘焊缝受单位长度上的垂直剪力焊缝受力 焊脚尺寸 图7 88双层翼缘板梁的连接焊缝 图7 89双向剪力作用下的翼缘焊缝 7 8焊接梁翼缘焊缝的计算 第7章钢结构的连接和节点构造 工厂拼接 直接对焊 a 或拼接板加角焊缝 b 工地拼接 拉杆用拼接板加高强螺栓 c 或端板加高强螺栓 d 压杆用焊接 e 或接触面刨平顶紧 f 拼接原则 等强度 7 9 1等截面拉 压杆拼接 7 9构件的拼接 图7 91等截面拉压杆拼接 见教材p255 第7章钢结构的连接和节点构造 截面变化微小者截面变化较大而一侧翼缘外表平齐者截面变化较大而中线上下一致者 7 9 2变截面柱拼接 7 9构件的拼接 图7 92变截面柱拼接 见教材p256 第7章钢结构的连接和节点构造 1 工厂拼接拼接位置应错开 避免焊缝集中翼缘板和腹板分别接长后在拼接 较少焊接应力常采用正面对接焊缝 施焊时用引弧板 7 9 3梁的拼接 7 9构件的拼接 图7 93焊接梁的工厂拼接 见教材p258 第7章钢结构的连接和节点构造 2 工地拼接工地焊接拼接工地高强度螺栓拼接拼接验算 7 9 3梁的拼接 7