钢结构第三章 钢结构的连接ppt课件

1、本章重点1、钢构造的各种衔接方法的特点；2、角焊缝的构造与计算；3、焊接剩余应力与变形的产活力理与影响；4、普通螺栓受剪衔接的破坏方式与机理；5、高强螺栓衔接的构造与计算。u第一节第一节 钢构造的衔接方法钢构造的衔接方法u第二节第二节 焊接衔接的特性焊接衔接的特性u第三节第三节 对接焊缝衔接的构造和计算对接焊缝衔接的构造和计算u第四节第四节 角焊缝衔接的构造和计算角焊缝衔接的构造和计算u第五节第五节 焊接剩余应力和焊接剩余变形焊接剩余应力和焊接剩余变形u第六节第六节 普通螺栓衔接的构造和计算普通螺栓衔接的构造和计算u第七节第七节 高强度螺栓衔接的性能和计算高强度螺栓衔接的性能和计算一、衔接设计

2、原那么一、衔接设计原那么二、构造的衔接方法二、构造的衔接方法l 钢构造是由钢板、型钢经过必要的衔接组成构件，各构件钢构造是由钢板、型钢经过必要的衔接组成构件，各构件再经过一定的安装衔接而构成整体构造。衔接部位应有足再经过一定的安装衔接而构成整体构造。衔接部位应有足够的强度、刚度及延性。被衔接构件间应坚持正确的相互够的强度、刚度及延性。被衔接构件间应坚持正确的相互位置，以满足传力和运用要求。衔接的加工和安装比较复位置，以满足传力和运用要求。衔接的加工和安装比较复杂、费工，因此选定适宜的衔接方案和节点构造是钢构造杂、费工，因此选定适宜的衔接方案和节点构造是钢构造设计中重要的环节。衔接设计不合理睬影

3、响构造的造价、设计中重要的环节。衔接设计不合理睬影响构造的造价、平安和寿命。平安和寿命。 l 设计时应根据衔接节点的位置及其所要求的强度和刚度，设计时应根据衔接节点的位置及其所要求的强度和刚度，合理地确定衔接方式及节点的细部构造和计算方法，并应合理地确定衔接方式及节点的细部构造和计算方法，并应留意以下几点：留意以下几点： (1)衔接的设计应与构造内力分析时的假定相一致；衔接的设计应与构造内力分析时的假定相一致； (2)构造的荷载，内力组合应能提供衔接的最不利受力工况；构造的荷载，内力组合应能提供衔接的最不利受力工况； (3)衔接的构造应传力直接，各零件受力明确，并衔接的构造应传力直接，各零件受

4、力明确，并 尽能够防止严重的应力集中；尽能够防止严重的应力集中； (4)衔接的计算模型应能思索刚度不同的零件间的变衔接的计算模型应能思索刚度不同的零件间的变 形协调；形协调； (5)构件相互衔接的节点应尽能够防止偏心，不能完全防止时构件相互衔接的节点应尽能够防止偏心，不能完全防止时应思索偏心的影响；应思索偏心的影响； (6)防止在构造内产生过大的剩余应力，尤其是约束呵斥的剩防止在构造内产生过大的剩余应力，尤其是约束呵斥的剩余应力，防止焊缝过度密集；余应力，防止焊缝过度密集； (7)厚钢板沿厚度方向受力容易出现层间撕裂，节点设计时应厚钢板沿厚度方向受力容易出现层间撕裂，节点设计时应予以充分留意；

5、予以充分留意； (8)衔接的构造应便于制造、安装，综合造价低。衔接的构造应便于制造、安装，综合造价低。焊缝衔接焊缝衔接铆钉衔接铆钉衔接 螺栓衔接螺栓衔接l 20世纪初开场在工程构造上较广泛运用。焊接是世纪初开场在工程构造上较广泛运用。焊接是现代钢构造最主要的衔接方法之一。现代钢构造最主要的衔接方法之一。l 优点：不减弱构件截面，构造简单，节约钢材，优点：不减弱构件截面，构造简单，节约钢材，加工方便，可采用自动化操作，消费效率高。刚加工方便，可采用自动化操作，消费效率高。刚度较大、密封性能好。度较大、密封性能好。l 缺陷：焊缝附近存在热影响区，由高温快速降到缺陷：焊缝附近存在热影响区，由高温快速

6、降到常温，使钢材脆性加大；存在焊接剩余应力及剩常温，使钢材脆性加大；存在焊接剩余应力及剩余变形；焊接构造低温冷脆问题也比较突出。余变形；焊接构造低温冷脆问题也比较突出。 l 优点：传力可靠，韧性和塑性好，质量易于检查，优点：传力可靠，韧性和塑性好，质量易于检查，抗动力荷载好抗动力荷载好 。l 缺陷：构造复杂、费工、费钢。缺陷：构造复杂、费工、费钢。l1普通螺栓衔接普通螺栓衔接 1C级螺栓衔接：级螺栓衔接： l 2A、B级螺栓衔接：级螺栓衔接：l2高强螺栓衔接高强螺栓衔接 20世纪中钢构造开场采世纪中钢构造开场采用。用。l 是现代钢构造最主要的衔接方法之一。是现代钢构造最主要的衔接方法之一。l3

7、射钉、自攻螺栓衔接射钉、自攻螺栓衔接 l优点：装卸便利，设备简单优点：装卸便利，设备简单 。l缺陷：螺栓精度低时不宜受剪，螺栓精度缺陷：螺栓精度低时不宜受剪，螺栓精度高时加工和安装难度较大高时加工和安装难度较大 。l优点：加工方便，对构造减弱少，可拆换，优点：加工方便，对构造减弱少，可拆换，能接受动力荷载，耐疲劳，塑性、韧性好能接受动力荷载，耐疲劳，塑性、韧性好 。l缺陷：摩擦面处置，安装工艺略为复杂，缺陷：摩擦面处置，安装工艺略为复杂，造价略高造价略高 l优点：灵敏，安装方便，构件无须予先处优点：灵敏，安装方便，构件无须予先处置，适用于轻钢、薄板构造置，适用于轻钢、薄板构造 。l缺陷：不能受

8、较大集中力缺陷：不能受较大集中力 。n 一、钢构造中常用的焊接方法一、钢构造中常用的焊接方法n 二、焊缝类型二、焊缝类型n 三、焊缝缺陷、质量检验和焊缝级别三、焊缝缺陷、质量检验和焊缝级别n 四、焊缝符号及标注方法四、焊缝符号及标注方法1、电、电 弧弧 焊焊 1手工焊手工焊 2自动焊自动焊 3半自动焊半自动焊 2、电、电 阻阻 焊焊 3、气、气 焊焊 4、电、电 渣渣 焊焊注：各种焊接方法的比较。注：各种焊接方法的比较。焊接方法焊接方法 焊焊 条条 焊焊 剂剂操作方式操作方式适应范围适应范围质量状况质量状况电电 弧弧 焊焊 手工焊手工焊焊条焊条 短焊短焊条条(350400mm) 附于焊附于焊条

9、之药条之药皮皮 全手动全手动 工位复杂，工位复杂，形状复杂之形状复杂之焊缝焊缝 比自动焊略差比自动焊略差 自动焊自动焊连续焊丝连续焊丝 焊剂焊剂 全自动全自动 长而简单的长而简单的焊缝焊缝 质量均匀、塑质量均匀、塑性、韧性好，性、韧性好，抗腐蚀性强抗腐蚀性强 半自半自动焊动焊 连续焊丝连续焊丝 CO2气气体保护体保护 人工操作人工操作前进前进 任意焊缝任意焊缝 质量均匀、塑质量均匀、塑性、韧性好，性、韧性好，抗腐蚀性强抗腐蚀性强 电电 阻阻 焊焊 无无 无无 通电、加通电、加压、机械压、机械 薄板点焊薄板点焊 一般用作构造一般用作构造焊缝焊缝 气气 焊焊 无短、光无短、光焊条焊条 无（乙无（乙

10、炔炔 还原还原 手工手工 薄板、小型、薄板、小型、不同材质结不同材质结构中构中 一般用作构造一般用作构造焊缝焊缝 优点：优点： 1不需打孔，省工省时；不需打孔，省工省时； 2任何外形的构件可直接衔接，衔接构造方便；任何外形的构件可直接衔接，衔接构造方便； 3气密性、水密性好，构造刚度较大，整体性较气密性、水密性好，构造刚度较大，整体性较好。好。 缺陷：缺陷： 1焊接附近有热影响区，材量变脆；焊接附近有热影响区，材量变脆； 2焊接的剩余应力使构造易发生脆性破坏，剩余焊接的剩余应力使构造易发生脆性破坏，剩余变形使构造外形、尺寸发生变化。变形使构造外形、尺寸发生变化。3焊接裂痕一经发生，便容易扩展。

11、焊接裂痕一经发生，便容易扩展。 1、焊缝缺陷、焊缝缺陷2、焊缝质量检验和焊缝级别、焊缝质量检验和焊缝级别3、焊缝衔接的型式及焊缝方式、焊缝衔接的型式及焊缝方式4、焊缝符号及标注方法、焊缝符号及标注方法 焊缝尺寸偏向焊缝尺寸偏向; 咬边咬边; 弧坑弧坑,起弧或落弧处焊缝所构成的凹坑；起弧或落弧处焊缝所构成的凹坑； 未熔合；未熔合； 母材被烧穿母材被烧穿; 气孔；气孔； 非金属夹渣；非金属夹渣； 裂纹。裂纹。 缺陷会引起应力集中减弱焊缝有效截面，降低承载才干。缺陷会引起应力集中减弱焊缝有效截面，降低承载才干。假设发现焊缝有裂纹，应彻底根除后补焊。假设发现焊缝有裂纹，应彻底根除后补焊。l 焊接时为保

12、证质量，需求留意之处：焊接时为保证质量，需求留意之处： l 1对不熟习的钢种焊接时，需做工艺性能和力学性能的对不熟习的钢种焊接时，需做工艺性能和力学性能的实验；实验； l 2焊工要进展考核，持证上岗；焊工要进展考核，持证上岗； l 3焊条、焊丝、焊剂按规定烘焙；焊条、焊丝、焊剂按规定烘焙； l 4多层焊接需延续施焊，每层焊道之间要清理；多层焊接需延续施焊，每层焊道之间要清理； l 5焊缝出现裂痕，应申报、查明缘由，方能处置。焊缝出现裂痕，应申报、查明缘由，方能处置。l 焊缝质量检验方法分：外观检查、超声波探伤检验、焊缝质量检验方法分：外观检查、超声波探伤检验、X射射线检验。线检验。 l 焊缝质

13、量分三级焊缝质量分三级: l 一级焊缝需经外观检查、超声波探伤、一级焊缝需经外观检查、超声波探伤、x射线检验都合格；射线检验都合格；l 二级焊缝需外观检查、超声波探伤合格；二级焊缝需外观检查、超声波探伤合格；l 三级焊缝需外观检查合格。三级焊缝需外观检查合格。 衔接的型式：衔接的型式： 按两焊件的相对位置分为：按两焊件的相对位置分为： 1平接、平接、 2搭接、搭接、 3顶接顶接焊缝方式：焊缝方式：1按构造可分为：对接焊缝和角焊缝按构造可分为：对接焊缝和角焊缝2对接焊缝按受力与焊缝方向分：对接焊缝按受力与焊缝方向分： a直缝：作用力方向与焊缝方向正交直缝：作用力方向与焊缝方向正交 b斜缝：作用力

14、方向与焊缝方向斜交斜缝：作用力方向与焊缝方向斜交 3角焊缝按受力与焊缝方向分：角焊缝按受力与焊缝方向分： a端缝：作用力方向与焊缝长度方向垂直端缝：作用力方向与焊缝长度方向垂直 b侧缝：作用力方向与焊缝长度方向平行侧缝：作用力方向与焊缝长度方向平行 4按焊缝延续性：按焊缝延续性： a延续焊缝：受力较好延续焊缝：受力较好 b断续焊缝：易发生应力集中断续焊缝：易发生应力集中 5按施工位置：按施工位置： 俯焊、立焊、横焊、仰焊，其中以俯焊施俯焊、立焊、横焊、仰焊，其中以俯焊施工位置最好，所以焊缝质量也最好，仰焊最工位置最好，所以焊缝质量也最好，仰焊最差。差。 u按按(GB/T50105-2019)和

15、和(GB324-88)执行。执行。 l 对接焊缝传力直接、平顺、没有显著的应力集中对接焊缝传力直接、平顺、没有显著的应力集中景象，受力性能良好。但质量要求高，焊件间施景象，受力性能良好。但质量要求高，焊件间施焊间隙要求严，普通多用于工厂制造的衔接中，焊间隙要求严，普通多用于工厂制造的衔接中，主要用于板件、型钢的拼接或构件的衔接。主要用于板件、型钢的拼接或构件的衔接。l 一、对接焊缝的构造一、对接焊缝的构造l 二、对接焊缝的计算二、对接焊缝的计算 1. 对接焊缝的方式对接焊缝的方式2. 对接焊缝的优缺陷对接焊缝的优缺陷 3. 对接焊缝的构造处置对接焊缝的构造处置 4. 对接焊缝的强度对接焊缝的强

16、度 a 直边缝：适宜板厚直边缝：适宜板厚t 10mm b 单边单边V形：适宜板厚形：适宜板厚t 1020mm c 双边双边V形：适宜板厚形：适宜板厚t 1020mm d U形：适宜板厚形：适宜板厚t 20mm e K形：适宜板厚形：适宜板厚t 20mm f X形：适宜板厚形：适宜板厚t 20mm 2. 对接焊缝的优缺陷对接焊缝的优缺陷优点：用料经济、传力均匀、无明显的应力集中，优点：用料经济、传力均匀、无明显的应力集中，利于接受动力荷载。利于接受动力荷载。 缺陷：需剖口，焊件长度要准确。缺陷：需剖口，焊件长度要准确。 3. 对接焊缝的构造处置对接焊缝的构造处置 1起落弧处易有焊接缺陷，所以用引

17、弧板。但起落弧处易有焊接缺陷，所以用引弧板。但采用引弧板施工复杂，除接受动力荷载外，普通不采用引弧板施工复杂，除接受动力荷载外，普通不用，计算时将焊缝长度两端各减去用，计算时将焊缝长度两端各减去5mm。 2变厚度板对接，在板的一面或两面切成坡度变厚度板对接，在板的一面或两面切成坡度不大于不大于1：4的斜面，防止应力集中。的斜面，防止应力集中。 图图13变宽度板对接，在板的一侧或两侧切成坡度变宽度板对接，在板的一侧或两侧切成坡度不大于不大于1：4的斜边，防止应力集中。的斜边，防止应力集中。 图图2 4. 对接焊缝的强度对接焊缝的强度 有引弧板的对接焊缝在受压时与母材等强，有引弧板的对接焊缝在受压

18、时与母材等强，但焊缝的抗拉强度与焊缝质量等级有关。但焊缝的抗拉强度与焊缝质量等级有关。 图图 1图图 2l 对接焊缝的应力分布以为与焊件原来的应力分布根本一样。对接焊缝的应力分布以为与焊件原来的应力分布根本一样。计算时，焊缝中最大应力或折算应力不能超越焊缝的强计算时，焊缝中最大应力或折算应力不能超越焊缝的强度设计值，运用材力实际计算。度设计值，运用材力实际计算。 l 对接焊缝的计算包括：对接焊缝的计算包括： l 1、轴心受力的对接焊缝、轴心受力的对接焊缝 l 2、斜向受力的对接焊缝、斜向受力的对接焊缝 l 3、对接焊缝接受弯矩、剪力和轴心力共同作用时的计算、对接焊缝接受弯矩、剪力和轴心力共同作

19、用时的计算l 4、钢梁的对接焊缝、钢梁的对接焊缝 l 5、牛腿与翼缘的对接焊缝、牛腿与翼缘的对接焊缝 l 6、部分焊透的对接焊缝、部分焊透的对接焊缝 N轴心拉力或压力轴心拉力或压力; Lw焊缝计算长度，无引弧板时，焊缝长度取实长减去焊缝计算长度，无引弧板时，焊缝长度取实长减去10mm2t，有引弧板时，取实长，有引弧板时，取实长; t平接时为焊件的较小厚度，顶接时取腹板厚平接时为焊件的较小厚度，顶接时取腹板厚; 对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值。对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值。 wcwftlNwcwtff 和或或 对接焊缝抗剪强度设计值对接焊缝抗剪强度设计值 主要用于焊缝强度设计值低于构件强度设计

20、值的衔接中。主要用于焊缝强度设计值低于构件强度设计值的衔接中。 优点：抗动力荷载性能较好优点：抗动力荷载性能较好 缺陷：较费资料缺陷：较费资料 当当 tg 1.5即即 56.3时，可不验算焊缝强度。时，可不验算焊缝强度。 wvfu焊缝内应力分布同母材。焊缝内应力分布同母材。 u同时受弯、剪时，分别验算最大正应力、最大剪应力同时受弯、剪时，分别验算最大正应力、最大剪应力 uWx焊缝截面抵抗矩焊缝截面抵抗矩 uSw 焊缝截面上计算点处以上以下截面对中和轴的面焊缝截面上计算点处以上以下截面对中和轴的面积矩对于腹板和翼缘的交界点，正应力、剪应力虽不是最大，积矩对于腹板和翼缘的交界点，正应力、剪应力虽不

21、是最大，但都比较大，所以需验算折算应力，即：但都比较大，所以需验算折算应力，即： u 1、 1为腹板与翼缘交界点处的正应力和剪应力；为腹板与翼缘交界点处的正应力和剪应力；1.1为思为思索到最大折算应力只在部分截面的部分点出现，而将强度设索到最大折算应力只在部分截面的部分点出现，而将强度设计值适当提高。计值适当提高。 u腿和柱的对接焊缝，剪力全部由腹板接受并均匀分布，弯腿和柱的对接焊缝，剪力全部由腹板接受并均匀分布，弯矩、拉力由全截面承当，与梁计算一样，截面方式和截面矩、拉力由全截面承当，与梁计算一样，截面方式和截面上各种应力分布见图。上各种应力分布见图。 u图中该牛腿截面为非对称，在拉力作用下

22、，全截面均匀受图中该牛腿截面为非对称，在拉力作用下，全截面均匀受拉，在剪力作用下，整个腹板截面按均匀抗剪思索，在弯拉，在剪力作用下，整个腹板截面按均匀抗剪思索，在弯矩作用下，中和轴以上受拉，中和轴以下受压。因此图中矩作用下，中和轴以上受拉，中和轴以下受压。因此图中1、2、3、4点均需强度验算。点点均需强度验算。点1为下翼缘最外缘的点，点为下翼缘最外缘的点，点2为下翼缘与腹板的交界点，点为下翼缘与腹板的交界点，点3为上翼缘与腹板的交界点，为上翼缘与腹板的交界点，点点4为上翼缘最外缘的点。各点计算为：为上翼缘最外缘的点。各点计算为： 点点1： 点点2： 点点3： 点点4： 式中：式中： AW 有效

23、抗剪面积，有效抗剪面积， AW =h0tw AW整个焊缝截面的截面积；整个焊缝截面的截面积； yi各计算点到中和轴的间隔。各计算点到中和轴的间隔。 l 在钢构造设计中，有时遇到板件较厚，而板件间衔接受力较小时，可以在钢构造设计中，有时遇到板件较厚，而板件间衔接受力较小时，可以采用部分焊透的对接焊缝图采用部分焊透的对接焊缝图7-21，例如当用四块较厚的钢板焊成的，例如当用四块较厚的钢板焊成的箱形截面轴心受压柱时，由于焊缝主要起联络作用，就可以用部分焊透箱形截面轴心受压柱时，由于焊缝主要起联络作用，就可以用部分焊透的坡口焊缝图的坡口焊缝图7-21-f。在此情况下，用焊透的坡口焊缝并非必要，。在此情

24、况下，用焊透的坡口焊缝并非必要，而采用角焊缝那么外形不能平整，都不如采用部分焊透的坡口焊缝为好。而采用角焊缝那么外形不能平整，都不如采用部分焊透的坡口焊缝为好。l 当垂直于焊缝长度方向受力时，因部分焊透处的应力集中带来不利的影当垂直于焊缝长度方向受力时，因部分焊透处的应力集中带来不利的影响，对于直接接受动力荷载的衔接不宜采用；但当平行于焊缝长度方向响，对于直接接受动力荷载的衔接不宜采用；但当平行于焊缝长度方向受力时，其影响较小可以采用。受力时，其影响较小可以采用。l 部分焊透的对接焊缝，由于它们未焊透，只起类似于角焊缝的作用，因部分焊透的对接焊缝，由于它们未焊透，只起类似于角焊缝的作用，因此设

25、计中应按角焊缝的计算公式进展，取此设计中应按角焊缝的计算公式进展，取f10，仅在垂直于焊缝长，仅在垂直于焊缝长度的压力作用下，可取度的压力作用下，可取 f 122。其有效厚度那么取为：见。其有效厚度那么取为：见P200 l 角焊缝为沿两直交或斜交焊件的交线焊接的焊缝，角焊缝为沿两直交或斜交焊件的交线焊接的焊缝，可用于对接、搭接以及直角或斜角相交的可用于对接、搭接以及直角或斜角相交的T形和角形和角接接头中。由于角焊缝施焊时板边不需求加工坡口，接接头中。由于角焊缝施焊时板边不需求加工坡口，施焊较方便。施焊较方便。l 一、类型和特点一、类型和特点l 二、构造要求二、构造要求 l 三、角焊缝的计算三、

26、角焊缝的计算 u1、角焊缝按受力与焊缝方向分为：、角焊缝按受力与焊缝方向分为：u1侧面角焊缝侧缝：焊缝长度方向与受力方侧面角焊缝侧缝：焊缝长度方向与受力方向平行，其特点为应力分布简单些，但分布并不均向平行，其特点为应力分布简单些，但分布并不均匀，剪应力两端大，中间小。侧缝强度低，但塑性匀，剪应力两端大，中间小。侧缝强度低，但塑性较好。应力分布如下图较好。应力分布如下图u2正面角焊缝端缝：焊缝垂直于受力方向，正面角焊缝端缝：焊缝垂直于受力方向，其特点为受力后应力形状较复杂，应力集中严重，其特点为受力后应力形状较复杂，应力集中严重，焊缝根部构成顶峰应力，易于开裂。端缝破坏强度焊缝根部构成顶峰应力，

27、易于开裂。端缝破坏强度要高一些，但塑性差。应力分布如下图要高一些，但塑性差。应力分布如下图u2、角焊缝按截面方式可分为：、角焊缝按截面方式可分为：u1直角角焊缝直角角焊缝 如图如图ua普通焊缝普通焊缝 ub平坡焊缝平坡焊缝 uc深熔焊缝深熔焊缝 ul 普通采用普通采用a。但。但a应力集中较严重，在应力集中较严重，在接受动力荷载时采用接受动力荷载时采用b、c。 u2斜角角焊缝斜角角焊缝 如图如图 ud斜锐角焊缝斜锐角焊缝 ue斜钝角焊缝斜钝角焊缝 uf斜凹面角焊缝斜凹面角焊缝 u主要用于钢管衔接中主要用于钢管衔接中 u角焊缝主要采用直角角焊缝。角焊缝主要采用直角角焊缝。a普通焊缝普通焊缝 b平坡

28、焊缝平坡焊缝 c深熔焊缝深熔焊缝 d斜锐角焊缝斜锐角焊缝 e斜钝角焊缝斜钝角焊缝 f斜凹面角焊缝斜凹面角焊缝 u首先角焊缝的主要尺寸焊脚尺寸首先角焊缝的主要尺寸焊脚尺寸hf和焊缝长度和焊缝长度lw 应满足以下应满足以下构造要求：构造要求：u1、焊脚尺寸、焊脚尺寸hfuhf过小，热量小，快速被周围金属吸收，冷却过快而产生淬过小，热量小，快速被周围金属吸收，冷却过快而产生淬硬组织，使金属变脆，容易构成裂纹。硬组织，使金属变脆，容易构成裂纹。uhf过大，易使焊件过烧，改动金相组织，且易烧穿较薄焊件过大，易使焊件过烧，改动金相组织，且易烧穿较薄焊件u2、焊缝长度、焊缝长度lw ulw过小，会由于落弧的

29、弧坑相距太近呵斥应力集中过大。过小，会由于落弧的弧坑相距太近呵斥应力集中过大。ulw过大，由于外力在侧焊缝内引起的剪应力，沿侧缝长度方过大，由于外力在侧焊缝内引起的剪应力，沿侧缝长度方向的分布不均匀，两端大，中间小。向的分布不均匀，两端大，中间小。u所以所以hf和和lw不能过大或过小，详细限值见下表或参考教材不能过大或过小，详细限值见下表或参考教材P203205 1 接受动力荷载的构造中，垂直于受力方向的焊缝不接受动力荷载的构造中，垂直于受力方向的焊缝不宜采用不焊透的对接焊缝。宜采用不焊透的对接焊缝。 2 在直接接受动力荷载的构造中，角焊缝外表应做成直在直接接受动力荷载的构造中，角焊缝外表应做

30、成直线形或凹形，焊脚尺寸的比例：对正面角焊缝宜为线形或凹形，焊脚尺寸的比例：对正面角焊缝宜为1:1.5,长长边顺内力方向；对侧面角焊缝可为边顺内力方向；对侧面角焊缝可为1:1。 3 在次要构件或次要焊接衔接中，可采用断续角焊缝。在次要构件或次要焊接衔接中，可采用断续角焊缝。断续角焊缝之间的净距，不应大于断续角焊缝之间的净距，不应大于15t对受压构件或对受压构件或30t对受拉构件，对受拉构件，t为较薄焊件的厚度。为较薄焊件的厚度。 1.强度设计值强度设计值 实验得沿焊缝长度方向受剪时强度设计值为实验得沿焊缝长度方向受剪时强度设计值为 ，荷载产生的，荷载产生的应力垂直于焊缝长度方向时，强度设计值为

31、应力垂直于焊缝长度方向时，强度设计值为1.22 。 2.计算的根本公式计算的根本公式 3.角焊缝的计算包括如下几个类型：角焊缝的计算包括如下几个类型： 1受轴心力焊件的拼接板衔接计算受轴心力焊件的拼接板衔接计算 2接受轴向力接受轴向力N角钢的衔接计算角钢的衔接计算 3弯矩、剪力、轴力共同作用下的顶接衔接角焊缝计算弯矩、剪力、轴力共同作用下的顶接衔接角焊缝计算 4扭矩作用下的角焊缝衔接计算扭矩作用下的角焊缝衔接计算 5扭矩、剪力、轴力共同作用下的搭接衔接角焊缝计算扭矩、剪力、轴力共同作用下的搭接衔接角焊缝计算 l 如图如图a所示角焊缝的衔接，在三向轴力作用下，角焊缝所示角焊缝的衔接，在三向轴力作

32、用下，角焊缝所受所受 之力如图之力如图b所示，在有效截面所示，在有效截面BDEF上的应力可用上的应力可用、表示，其中表示，其中、为垂直焊缝长度方向的为垂直焊缝长度方向的正应力和剪应力，正应力和剪应力， 为平行于焊缝长度方向的剪应力。实为平行于焊缝长度方向的剪应力。实验证明，角焊缝在复杂应力作用下的强度条件可和母材一验证明，角焊缝在复杂应力作用下的强度条件可和母材一样用下式表示：样用下式表示：l 式中：式中： 是角焊缝的强度设计值，把它看作剪切强度，是角焊缝的强度设计值，把它看作剪切强度，因此乘以因此乘以 。wff3)(3222wff3l 为了便于计算角焊缝，对于如图为了便于计算角焊缝，对于如图

33、b所示的有效截面所示的有效截面BDEF上的正应力上的正应力叫和剪应力叫和剪应力改用两个垂直于焊脚改用两个垂直于焊脚CB和和BA并在有效截面上分布的应力并在有效截面上分布的应力fy和和fx表示，同时剪应力表示，同时剪应力的的符号改用符号改用fz表示。计算时不思索诸力的偏心作用，而且以为表示。计算时不思索诸力的偏心作用，而且以为有效截面上的诸应力都是均匀分布的。有效截面积为有效截面上的诸应力都是均匀分布的。有效截面积为Ae。根。根据平衡条件简化可得：据平衡条件简化可得：wffzfyfxfyfxf222)(32 1当当fx=fy=0时时 ，即只需沿焊缝长度方向轴向力作用时，即只需沿焊缝长度方向轴向力

34、作用时轴向力作用的侧面角焊缝：轴向力作用的侧面角焊缝： 2当当fy或或fx=fz = 0时时 ，即只需垂直于焊缝长度方，即只需垂直于焊缝长度方向轴向力作用时轴向力作用的正面角焊缝强度提高向轴向力作用时轴向力作用的正面角焊缝强度提高22%: 或或 3当当fy或或fx=0时时 ，即角焊缝既只接受平行于焊，即角焊缝既只接受平行于焊缝长度方向的应力缝长度方向的应力f和垂直于焊缝长度方向的应力和垂直于焊缝长度方向的应力f时时: 4 公式适用条件公式适用条件 适于非直接动力荷载作用适于非直接动力荷载作用,直接动力荷载作用时，思索正面直接动力荷载作用时，思索正面角焊缝塑性性能较差，取它和侧面角焊缝的强度一样

35、，把角焊缝塑性性能较差，取它和侧面角焊缝的强度一样，把公式中的公式中的1.22变为变为1即可。即可。 按允许应力法计算焊接衔接时，强度均取角焊缝的允许剪按允许应力法计算焊接衔接时，强度均取角焊缝的允许剪应力，应力根据荷载规范值求得。应力，应力根据荷载规范值求得。5有效厚度：有效厚度：两焊脚边的夹角，两焊脚边的夹角， hf焊脚尺寸。焊脚尺寸。u注：圆钢与平板、圆钢与圆钢之间的焊注：圆钢与平板、圆钢与圆钢之间的焊 缝如下图，其有效缝如下图，其有效厚度可按下式计算：厚度可按下式计算：u圆钢与平板：圆钢与平板： he =0.7hfu圆钢与圆钢：圆钢与圆钢： he =0.1(d1+2d2)-au 式中式

36、中d1,d2大、小圆钢直径大、小圆钢直径(mm)；u a焊缝外表至两个圆钢公切线间隔。焊缝外表至两个圆钢公切线间隔。 a如图如图a所示矩形拼接板侧面角焊缝衔接所示矩形拼接板侧面角焊缝衔接 f 沿焊缝长度方向的剪应力。沿焊缝长度方向的剪应力。 he 角焊缝有效厚度；角焊缝有效厚度； lw 角焊缝计算长度，每条角焊缝取实践长度减角焊缝计算长度，每条角焊缝取实践长度减10mm每端减每端减5mm或或2t； lw 衔接一侧角焊缝计算长度之和；衔接一侧角焊缝计算长度之和； fwf 角焊缝强度设计值；角焊缝强度设计值； b如图如图b所示矩形拼接板正面角焊缝衔接所示矩形拼接板正面角焊缝衔接 f 垂直于焊缝长度

37、方向的应力；垂直于焊缝长度方向的应力； he 角焊缝有效厚度；角焊缝有效厚度； lw 角焊缝计算长度，每条角焊缝取实践长度角焊缝计算长度，每条角焊缝取实践长度减减10mm每端减每端减5mm或或2t； lw 衔接一侧角焊缝计算长度之和；衔接一侧角焊缝计算长度之和；ffw 角焊缝强度设计值；角焊缝强度设计值； f 系数，对接受静力荷载和间接接受动力荷系数，对接受静力荷载和间接接受动力荷载的构造，载的构造，f =1.22，直接接受动力荷载，直接接受动力荷载f =1.0。 c如图如图c所示矩形拼接板，三面围焊。可先按式所示矩形拼接板，三面围焊。可先按式 计算正面角焊缝所承当的内力计算正面角焊缝所承当的

38、内力N1，再由，再由NN1按式计算按式计算侧面角焊缝。侧面角焊缝。 如三面围焊受直接动载，由于如三面围焊受直接动载，由于f =1.0，那么按轴力由衔接，那么按轴力由衔接一侧角焊缝有效截面面积平均承当按下式计算：一侧角焊缝有效截面面积平均承当按下式计算： 式中式中 lw 衔接一侧一切焊缝的计算长度之和。衔接一侧一切焊缝的计算长度之和。 d为使传力线平缓过渡，减小矩形拼接板转角处的应力为使传力线平缓过渡，减小矩形拼接板转角处的应力集中，可改用菱形拼接板图集中，可改用菱形拼接板图d所示。菱形拼接板正面角所示。菱形拼接板正面角焊缝长度较小，为使计算简化，可忽略正面角焊缝及斜焊焊缝长度较小，为使计算简化

39、，可忽略正面角焊缝及斜焊缝的缝的f增大系数，不论何种荷载均按上式计算。增大系数，不论何种荷载均按上式计算。 wfweflhNa角钢用两面侧焊缝与节点板衔接的焊缝计算角钢用两面侧焊缝与节点板衔接的焊缝计算如下图如下图 ：先计算出肢背和肢尖焊缝所受轴心：先计算出肢背和肢尖焊缝所受轴心力力N1 、N2 ：K1、 K2焊缝内力分配系数；焊缝内力分配系数；N1 、N2 分别为角钢肢背和肢尖传送的内力。分别为角钢肢背和肢尖传送的内力。 再按侧焊缝计算公式验算焊缝强度再按侧焊缝计算公式验算焊缝强度 角钢用两面侧焊缝与节点板衔接的焊缝图角钢用两面侧焊缝与节点板衔接的焊缝图b角钢用三面围焊与节点板衔接的焊缝角钢

40、用三面围焊与节点板衔接的焊缝计算：计算： 如下图如下图端部正面角焊缝能传送的内力为：端部正面角焊缝能传送的内力为： c角钢用角钢用“L型焊缝与节点板衔接的焊型焊缝与节点板衔接的焊缝计算如下图：缝计算如下图： 由由 N2 = 0得：得： 弯矩弯矩M作用下，作用下，x方向应力：方向应力： 剪力作用下，剪力作用下，y方向应力：方向应力： 轴力轴力N作用下作用下x方向应力：方向应力： M、V和和N共同作用下，焊缝上或下端点最危险处应满足：共同作用下，焊缝上或下端点最危险处应满足： 式中：式中： 假设只接受上述假设只接受上述M、N、V的某一、两种荷载时，只取其相的某一、两种荷载时，只取其相应的应力进展验

41、算。应的应力进展验算。 n 假定假定:n 1被衔接件是刚性的，焊缝是弹性的；被衔接件是刚性的，焊缝是弹性的；n 2被衔接件绕焊缝形心被衔接件绕焊缝形心O点转动，焊缝上任一点应力点转动，焊缝上任一点应力与与r的大小成正比，方向与的大小成正比，方向与r垂直。垂直。 n 按照材力实际计算按照材力实际计算: 扭矩扭矩T作用下各点应力计算以作用下各点应力计算以A点为例：点为例： Ix+Iy为焊缝计算截面对形心的极惯性矩，为焊缝计算截面对形心的极惯性矩，rx、ry为焊缝角为焊缝角点到焊缝形心的坐标间隔。点到焊缝形心的坐标间隔。 V作用下作用下A点点 ： N作用下作用下A点：点： A点合应力：点合应力： 要

42、求：要求： 留意计算时需判别应力最大点！留意计算时需判别应力最大点！ u焊接剩余变形：钢构造构件或节点在焊接过程中，部分区焊接剩余变形：钢构造构件或节点在焊接过程中，部分区域遭到很强的高温作用，在此不均匀的加热和冷却过程中域遭到很强的高温作用，在此不均匀的加热和冷却过程中产生的变形称为焊接变形。产生的变形称为焊接变形。 u焊接剩余应力：焊接后冷却时，焊缝与焊缝附近的钢材不焊接剩余应力：焊接后冷却时，焊缝与焊缝附近的钢材不能自在收缩，由此约束而产生的应力称为焊接应力。能自在收缩，由此约束而产生的应力称为焊接应力。u焊接剩余应力的分类和构成的缘由焊接剩余应力的分类和构成的缘由u焊接剩余应力对钢构造

43、的影响焊接剩余应力对钢构造的影响 u焊接剩余变形的产生和防止焊接剩余变形的产生和防止 u减少焊接剩余应力和焊接剩余变形的方法减少焊接剩余应力和焊接剩余变形的方法 u合理的焊缝设计合理的焊缝设计 1焊接剩余应力的分类焊接剩余应力的分类 纵向应力：沿着焊缝长度方向的应力纵向应力：沿着焊缝长度方向的应力 横向应力：垂直于焊缝长度方向且平行于构件外表的应力横向应力：垂直于焊缝长度方向且平行于构件外表的应力 厚度方向应力：垂直于焊缝长度方向且垂直于构件外表的厚度方向应力：垂直于焊缝长度方向且垂直于构件外表的应力。应力。 约束形状下产生的焊接应力：约束形状下产生的焊接应力： 2焊接剩余应力成因焊接剩余应力

44、成因 纵向应力：纵向应力： 横向应力：横向应力： 厚度方向应力：厚度方向应力： 约束形状下产生的焊接应力：约束形状下产生的焊接应力：u产生的缘由产生的缘由:u1焊接过程的不均匀加热和冷却的过程导致焊接剩余焊接过程的不均匀加热和冷却的过程导致焊接剩余应力和变形应力和变形u2有塑性变形才有焊接剩余应力。有塑性变形才有焊接剩余应力。u3温度高处受拉。温度高处受拉。u产生的缘由产生的缘由:u焊缝纵向收缩，两块钢板趋向于弯成弓形，实践上焊缝焊缝纵向收缩，两块钢板趋向于弯成弓形，实践上焊缝将两块钢板连成整体，于是在焊缝中部将产生横向拉应力，将两块钢板连成整体，于是在焊缝中部将产生横向拉应力，两端产生横向压

45、应力两端产生横向压应力.u施焊过程中，先焊的焊缝先冷却凝固，具有一定的强度，施焊过程中，先焊的焊缝先冷却凝固，具有一定的强度，阻止后焊焊缝在横向的自在膨胀，使其产生横向的塑性紧阻止后焊焊缝在横向的自在膨胀，使其产生横向的塑性紧缩变形，产生横向应力。缩变形，产生横向应力。 1、对常温下接受静力荷载构造的强度没有影响，但刚度降、对常温下接受静力荷载构造的强度没有影响，但刚度降低；低； 2、由于焊接应力使焊缝处于三向应力形状，妨碍了塑性变、由于焊接应力使焊缝处于三向应力形状，妨碍了塑性变形，裂纹易发生和开展；形，裂纹易发生和开展； 3、降低疲劳强度；、降低疲劳强度； 4、降低压杆的稳定性；、降低压杆

46、的稳定性； 5、使构件提早进入弹塑性任务阶段。、使构件提早进入弹塑性任务阶段。l 焊接变形是由于焊接过程中焊区的收缩变形引起的，表如焊接变形是由于焊接过程中焊区的收缩变形引起的，表如今构件部分的鼓起、歪曲、弯曲或扭曲等。表现主要有：今构件部分的鼓起、歪曲、弯曲或扭曲等。表现主要有：纵向收缩、横向收缩、弯曲变形、角变形、波浪变形、扭纵向收缩、横向收缩、弯曲变形、角变形、波浪变形、扭曲变形等。如下图曲变形等。如下图l 焊接剩余变形不仅影响构造的尺寸，使装配困难，影响运焊接剩余变形不仅影响构造的尺寸，使装配困难，影响运用质量过大的变形将显著降低构造的承载才干，甚至使构用质量过大的变形将显著降低构造的

47、承载才干，甚至使构造不能运用。造不能运用。表现主要有：纵向收缩、横向收缩、弯曲变形、角变形、波表现主要有：纵向收缩、横向收缩、弯曲变形、角变形、波浪变形、扭曲变形等。如图浪变形、扭曲变形等。如图 所示所示1采用适当的焊接程序，如分段焊、分层焊；采用适当的焊接程序，如分段焊、分层焊； 2尽能够采用对称焊缝，使其变形相反而抵消；尽能够采用对称焊缝，使其变形相反而抵消； 3施焊前使构造有一个和焊接变形相反的预变形；施焊前使构造有一个和焊接变形相反的预变形； 4对于小构件焊前预热、焊后回火，然后渐渐冷对于小构件焊前预热、焊后回火，然后渐渐冷却，以消除焊接应力。却，以消除焊接应力。 l 为了减少焊接应力

48、与焊接变形，设计时在构造上要采用一些为了减少焊接应力与焊接变形，设计时在构造上要采用一些措施如：措施如：l 1焊接的位置要合理，焊缝的布置应尽能够对称于构件焊接的位置要合理，焊缝的布置应尽能够对称于构件重心，以减小焊接变形。重心，以减小焊接变形。l 2焊缝尺寸要适当，在允许范围内，可以采用较小的焊焊缝尺寸要适当，在允许范围内，可以采用较小的焊脚尺寸，并加大焊缝长度，使需求的焊缝总面积不变，以免脚尺寸，并加大焊缝长度，使需求的焊缝总面积不变，以免因焊脚尺寸过大而引起过大的焊接剩余应力。焊缝过厚还能因焊脚尺寸过大而引起过大的焊接剩余应力。焊缝过厚还能够引起施焊时烧穿、过热等景象。够引起施焊时烧穿、

49、过热等景象。 3焊缝不宜过分集中，焊缝不宜过分集中， 4应尽量防止三向焊缝相交，为此可使次要焊缝中断，应尽量防止三向焊缝相交，为此可使次要焊缝中断，主要焊缝延续经过主要焊缝延续经过 5要思索钢板的分层问题。要思索钢板的分层问题。 此外，为了保证焊接构造的质量，还应留意以下问题：此外，为了保证焊接构造的质量，还应留意以下问题： 1、要思索施焊时，焊条能否易于到达。、要思索施焊时，焊条能否易于到达。 2、焊缝衔接构造要尽能够防止仰焊。、焊缝衔接构造要尽能够防止仰焊。u一、普通螺栓的种类和特性一、普通螺栓的种类和特性u二、普通螺栓衔接的构造要求二、普通螺栓衔接的构造要求u三、普通螺栓衔接的分类和受力

50、性能三、普通螺栓衔接的分类和受力性能u四、普通螺栓衔接的计算四、普通螺栓衔接的计算 l 1.表示：普通螺栓为粗牙大六角头型，代号用字母表示：普通螺栓为粗牙大六角头型，代号用字母M与公称与公称直径直径(毫米毫米)表示表示,如如M18，M20，M22，M24。 l 2.按制造精度分类：按制造精度分类： 分为分为 A、B、 C级螺栓。级螺栓。 C级采用级采用4.6、4.8级小数点前的数字代表抗拉强度，单位百级小数点前的数字代表抗拉强度，单位百Nmm2；小数部分代表屈强比小数部分代表屈强比)资料制造，只需求资料制造，只需求类孔类孔(在单个零件在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成设计孔径的孔上一次冲成或不

51、用钻模钻成设计孔径的孔)，栓径比孔径小，栓径比孔径小1.53.0mm。A、 B级螺栓采用级螺栓采用8.8级资料级资料45号和号和35号号钢制造，要求钢制造，要求类孔用钻模钻成或在装配好后钻成或类孔用钻模钻成或在装配好后钻成或扩钻止设计孔径，栓径比孔径小扩钻止设计孔径，栓径比孔径小0.30.5mm。特性见下。特性见下表。表。类别类别 加工精度加工精度 抗剪抗剪性能性能 成成本本 使用范围使用范围 精制精制 (A、B)级级 高，高，栓径与孔栓径与孔径之差为径之差为0.50.8mm，I类孔类孔 高高 高高 1）构件精度很高的结构，机械结）构件精度很高的结构，机械结构；构；2）连接点仅用一个螺栓或有模

52、具）连接点仅用一个螺栓或有模具套钻的多个螺栓连接的可调节杆件套钻的多个螺栓连接的可调节杆件（柔性杆）（柔性杆） 粗制粗制 (C级级) 较低，较低，栓径与孔栓径与孔径之差为径之差为11.5mm 较低较低 低低 1）抗拉连接；）抗拉连接；2）静力荷载下抗剪连接；）静力荷载下抗剪连接；3）加防松措施后受风振作用抗剪）加防松措施后受风振作用抗剪4）可拆卸连接；）可拆卸连接； 5）安装螺栓；）安装螺栓；6）与抗剪支托配合抗拉剪联合作）与抗剪支托配合抗拉剪联合作用。用。l 1. 陈列：陈列：l 陈列应简单、一致而紧凑。主要分为并列和错陈列应简单、一致而紧凑。主要分为并列和错列陈列。错列较紧凑。列陈列。错列

53、较紧凑。 l 2、构造要求、构造要求l 1受力要求：受力要求：l a端距限制端距限制防止孔端钢板剪断，防止孔端钢板剪断，2d0 ； l b螺孔中距限制螺孔中距限制 ； l 2构造要求：构造要求：l 防止板翘曲后浸入潮气而腐蚀，限制螺孔中矩最大防止板翘曲后浸入潮气而腐蚀，限制螺孔中矩最大值；值； l 3施工要求：施工要求：l 为便于拧紧螺栓，留适当间距不同的工具有不同为便于拧紧螺栓，留适当间距不同的工具有不同要求要求l 根据以上要求设计时应满足规范要求，尽量按最小根据以上要求设计时应满足规范要求，尽量按最小允许间隔取用，且宜取为允许间隔取用，且宜取为5mm的倍数，并按等间隔的倍数，并按等间隔布置

54、，以减少衔接的尺寸。详见布置，以减少衔接的尺寸。详见P228229图图76264及表及表7578 n 分类分类 :按受力方式可分为抗剪螺栓衔接和抗拉螺按受力方式可分为抗剪螺栓衔接和抗拉螺栓衔接。栓衔接。n 一抗剪螺栓衔接一抗剪螺栓衔接 n 二抗拉螺栓衔接二抗拉螺栓衔接 l1、受力性能：、受力性能：l抗剪螺栓衔接受力后，当外力不大时，由构抗剪螺栓衔接受力后，当外力不大时，由构件间的摩擦力来传送外力。当外力增大超越件间的摩擦力来传送外力。当外力增大超越极限摩擦力后，构件间相对滑移，螺杆开场极限摩擦力后，构件间相对滑移，螺杆开场接触构件的孔壁而受剪，孔壁那么受压。接触构件的孔壁而受剪，孔壁那么受压。

55、 l当衔接处于弹性阶段，螺栓群中的各螺栓受当衔接处于弹性阶段，螺栓群中的各螺栓受力不等，两端大，中间小；当外力继续增大，力不等，两端大，中间小；当外力继续增大，到达塑性阶段时，各螺栓承当的荷载逐渐接到达塑性阶段时，各螺栓承当的荷载逐渐接近，最后趋于相等直到破坏。近，最后趋于相等直到破坏。 1栓杆剪断；栓杆剪断；2孔壁挤压坏；孔壁挤压坏；3钢板拉断；钢板拉断；4端部钢板剪断；端部钢板剪断；5栓杆受弯破坏栓杆受弯破坏 ；6螺栓双剪破坏螺栓双剪破坏 。普通表现为拉断。 l 一螺栓的承载力一螺栓的承载力l 1剪力螺栓剪力螺栓 l 2拉力螺栓拉力螺栓 l 3同时接受剪力和杆轴方向拉力的螺栓同时接受剪力和

56、杆轴方向拉力的螺栓 l 二螺栓群的计算二螺栓群的计算 l 1剪力螺栓群受力经过形心的计算剪力螺栓群受力经过形心的计算 l 2受扭矩和剪力作用的抗剪螺栓群计算受扭矩和剪力作用的抗剪螺栓群计算l 3剪力螺栓群在扭矩、剪力和轴力作用下的计算剪力螺栓群在扭矩、剪力和轴力作用下的计算 l 4 螺栓群在轴心力作用下抗拉计算螺栓群在轴心力作用下抗拉计算l 5 受弯矩作用抗拉螺栓衔接计算受弯矩作用抗拉螺栓衔接计算l 6螺栓群同时受剪力和拉力的计算螺栓群同时受剪力和拉力的计算l 每个普通螺栓的抗剪承载力每个普通螺栓的抗剪承载力 ：l 每个普通螺栓的承压承载力：每个普通螺栓的承压承载力： l 式中式中:l nv受

57、剪面数受剪面数 l d 螺杆直径螺杆直径 l 同一方向承压构件较小总厚度同一方向承压构件较小总厚度 l 、 螺栓抗剪、抗压强度设计值螺栓抗剪、抗压强度设计值 l 最大承载力：最大承载力：bCbVbminV;minNNNN剪剪力力螺螺栓栓l 抗拉承载力：抗拉承载力：l l 式中式中: l de 螺纹处有效直径螺纹处有效直径 l 抗拉强度设计值抗拉强度设计值 u式中式中:u Nv 、Nt 每个普通螺栓所接受的剪力、拉力每个普通螺栓所接受的剪力、拉力 u 每个普通螺栓抗剪、抗拉和承压承载力每个普通螺栓抗剪、抗拉和承压承载力设计值设计值 l 受力特性：沿受力方向，受力分配不均，两端大中间小受力特性：沿

58、受力方向，受力分配不均，两端大中间小见图，在一定范围内，靠塑变可以均布内力，过大时，见图，在一定范围内，靠塑变可以均布内力，过大时，设计计算时仍按均布，但强度需乘折减系数设计计算时仍按均布，但强度需乘折减系数，当，当15d0 l1 60d0时：时：l 当当l160d0时时0.7，当，当l115d0时时1.0l 衔接所需螺栓数量：衔接所需螺栓数量：l 衔接板净截面强度衔接板净截面强度7 . 01501 . 101dlbminNNnfANn 式中： f 衔接板资料设计强度； An 节点板净截面积。 当螺栓并列布置时： 当螺栓错列布置时，构件有能够沿II或IIII截面破坏。IIII截面的净截面积可近

59、似地取为 ： 取II、IIII净截面的较小者来验算钢板净截面强度。 02222123) 1(2dneenetAn 计算假定计算假定:图示图示 被衔接钢板是刚性的，螺栓是弹性的；被衔接钢板是刚性的，螺栓是弹性的； 钢板绕螺栓群中心钢板绕螺栓群中心O点转动，螺栓的剪切变形与它到中心点转动，螺栓的剪切变形与它到中心O的间隔成正比，剪切力或钢板所受的反作用力与的间隔成正比，剪切力或钢板所受的反作用力与r成正比，方成正比，方向与向与r垂直。垂直。 根据扭矩平衡条件和计算假定有在扭矩根据扭矩平衡条件和计算假定有在扭矩T作用下螺栓所受的最作用下螺栓所受的最大剪力为大剪力为: 其程度和竖直分力为其程度和竖直分

60、力为: V由螺栓平均承当，每个螺栓接受由螺栓平均承当，每个螺栓接受: 那么在那么在T和和V共同作用下，受力最大的螺栓共同作用下，受力最大的螺栓1接受的合成剪力接受的合成剪力N1应应满足满足u 设计时受力最大的一个螺栓所接受的设计剪力应不大于螺栓的抗剪承载设计时受力最大的一个螺栓所接受的设计剪力应不大于螺栓的抗剪承载力设计值即：力设计值即：bCbVbmin;min1NNNNTl 螺栓群中受力最大的螺栓在螺栓群中受力最大的螺栓在T、V、N作用下的合力为：作用下的合力为：l 其中：其中：l l 假设仅有假设仅有T，那么相当于剪力螺栓群受扭。，那么相当于剪力螺栓群受扭。l 假设假设 x13y1 ，那么