钢结构基本原理第7章 钢结构的连接和节点构造

PAGEPAGE47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连接部位应有足够的强度、足8188钢结构的连接方法(α)焊缝连接;(b)铆钉连接;(c)（高强螺栓连接。焊缝连接优点是构造简单、不削弱构件截面、节约钢材、加工方便、易于结构有不利影响,焊接结构的低温冷脆问题也比较突出，除少数直接承受动载结构外可广泛应用铆钉连接的优点是塑性和韧性较好,传力可靠,质量易于检查,适用于直接承是动载结构的连接。缺点是构造复杂,用钢量多。普通螺栓连接和需要经常拆装的结构。CAB（AB4535IQ2354.6糙,尺寸不够准确，用于承受拉力的安装连接。I类孔的精度要求为连接板组装时,孔口精确对准,孔壁平滑,孔轴线与板面垂直。Ⅱ类孔质量达不到I类孔要求的都为Ⅱ类孔。高强度螺栓，当螺栓（受拉）时，螺栓预拉力增加不多，外拉力是靠板件间夹紧力的减少来承受，但板件间始终保持夹紧状态；当（受剪力）时，按设计受力要求不同分摩擦型连接和承压型连接。摩擦型：受剪设计时外剪力达到板件接触面间由螺栓拧紧力（使板件压紧）所提供的可能最大摩擦力为极限状态，亦即保证连接在整个使用期间外剪力不超过最大摩擦力。擦力，受力性能与摩擦型同，但如果荷载超过标准值（正常使用情况下荷载焊接连接的特性常用焊接方法采用的焊接方法有电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等电弧焊的质量比较可靠,是钢结构最常用的焊接方法。手工电弧焊是通电后在涂有焊药的焊条与焊件间产生电弧,由电弧提供热源,使焊条熔化,滴落在焊件上被电弧所吹成的小凹槽熔池中,并与焊件熔化部分结成焊缝。药皮：由焊条药皮形成的熔渣和气体覆盖熔池,防止空气中的氧、氮等有害气体与熔化的液体金属接触而形成脆性易裂的化合物。手工电弧焊焊条应与焊件金属强度相适应,对Q235钢焊件用E43系列型焊条,Q345钢焊件用E50系列型焊条,Q390钢焊件用E55系列型焊条。自动或半自动埋弧焊是将光焊丝埋在焊剂层下,通电后,由电弧的作用使焊丝和焊剂熔化。熔化后的焊剂浮在熔化金属表面保护熔化金属,使之不与外界空气接触,有时焊剂还可供给焊缝必要的合金元素,以改善焊缝质量。P190-197对接焊缝的构造和计算对接焊缝的构造要求对接焊缝按坡口形式分为P197适用范围：工形缝：厚度t10mm有斜坡口带钝边单边v形缝、y形缝，一般厚度t=10-20mmuvy>20mm2）4mm，焊缝计算厚度取较薄板厚度。消除焊口影响，可增加引弧板，焊后将引弧板切除，用砂轮磨平。P7987-15对接焊缝的计算轴心受力的对接焊缝N/l

tfw

w或fwcN:轴心拉力或压力的设计值lw2tt:连接件的较小厚度,在T形连接中为腹板厚度fw,t

w:对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值,附表12（抗压焊缝和一、二级c抗拉焊缝同母材,三级抗拉焊缝为母材的85%,）当正缝连接的强度低于焊件的强度时,改用斜缝,当斜缝和作用力间夹角符合tg1.5时可不计算焊缝强度。受弯受剪的对接焊缝计算 M/Ww

fw ft c

VSW

/Itfw vW :焊缝截面截面模量；Iw

:焊缝截面对中和轴惯性矩S w

w:焊缝抗剪强度设计值v此时除分别验算外，还要算折算应力,1

1.1fw221 1验算点处焊缝截面正应力和剪应力轴力，弯矩，剪力共同作用时，也按上折算部分焊透的对接焊缝（见书）例7-1 P201

角焊缝的构造和计算角焊缝焊角尺寸P202页图7-23角焊缝应力分布特点：侧面角焊缝：主要承受剪力作用，在弹性阶段,应力沿焊缝长度方向分布不均匀,两端大而中间小，焊缝越长剪应力分布越不均匀，但由于侧面角焊缝的塑性较好,出现塑性变形,产生应力重分布,应力分布可趋于均匀。正面角焊缝ABBC（计算截面α/245˙)。实验证明,多数角焊缝破坏都发生在这一截面。计算时假定有效截面上应力均匀角焊缝的尺寸限制

w角焊缝强度设计值f对于受动力荷载的结构中,为了减缓应力集中,角焊缝表面应做成直线形或凹形焊缝直角边的比例:对正面角焊缝宜为1:1.5(长边顺内力方向),侧面角焊缝可为1:1为保证焊缝最小承载能力及防止焊缝冷却过快产生裂纹，最小焊脚尺寸th tf

（t较厚焊件厚度自动焊最小h 可减小型连接单面角焊f1mm；4mm，取与焊件厚度相同。防止焊缝出现脆裂，焊件被烧现象，焊缝不易太厚hf度）钢管除外，板件厚度为t

1.2t（t较薄焊件厚边缘焊缝最大hf

：t6mm时h tft6mm hf

t角焊缝长度：lw

8hf

和40mm(焊缝厚而短时，起落点太近，会出现局部加热严重，加上一些缺陷，焊缝不可靠)；前讲侧角焊缝应力分布不均匀，且越长，分布越不均匀lw

60hf

如超过，多余部分计算中不考虑（内力若沿侧面角焊缝弦杆与节点板的连接焊缝,梁的支承加劲胁与腹板的连接焊缝。P205角焊缝计算的基本公式BDEF上应力用向平行

，

表示，

为垂直焊缝长度方向

与焊缝长度方角焊缝在复杂应力下强度条件可表示为2

3

2//

fw (a)3f33fw是角焊缝的强度设计值,看作是剪切强度f3有效截面积为AeNfx

Afx e

V fy

Afy e

V fz

Afz e :方向 fx fx2 方向 /2 fx

: /22fy fy222 /2 fy fx

2fy2

； 2 fy2

2fx2

； 2// fz2a)化简

222 2fx fy fx fy fz1当 fx

0只有平行于焊缝长度方向的轴心力作用,为侧面角焊缝受力情况。其设计公式为:f

Nle

fwf2当 fx

)fx

0 只有垂直于焊缝长度方向的轴心力作用,为正面角焊缝受力：f

N/he

l 1.22fw f3当 fx

)0 具有平行和垂直于焊缝长度的轴心力同时作用于焊缝的情况/1.2222f f设计公式

fwf若用

1.22，上式变为f

Nle

f

fw 正面角焊缝f/ / 22f f f

各符号意义见208页常用连接方式的角焊缝计算55受轴心力焊件的拼接板连接矩形拼接板与焊件用侧面角焊缝连接，外力与焊缝长度方向平行 N/(hf e

l )fww ffw12；hf

：角焊缝的有效厚度（见书） l 连接一侧角焊缝的计算长度之和。w拼接板与焊缝用正面角焊缝连接，此时外力与焊缝方向垂直 N/hl ff e w f fNNN1 1按1）计算侧面角焊缝。三面围焊受动载f

1，两者可以合并，用N/hle w

fwf菱形拼接板围焊连接，克服矩形拼接板转角处的应力集中，忽略正面角焊缝及斜焊缝的

增大系数,统一用上式计算f受轴心力角钢的连接用侧面角焊缝连接角钢轴心力通过角钢截面形心,但肢背与肢尖焊缝到形心的距离不等，受力大小不同N1

eNe2

N Ne1

/(e1

e)KN2 1N ee2 1

Ne N1

Ne1

/(e1

e)KN2 2K,K1 2

：角钢肢背、肢尖焊缝内力分配系数P210表6肢背、肢尖焊缝强度:N1

/h l

fw Nf 2

/h le2

fwfh ,he2

：分别为肢背、肢尖焊缝有效厚度l lw2采用三面围焊

：分别为肢背、肢尖焊缝计算长度之和。先算正面角焊缝承受力N3

0.7hf

l w3

fw 0.7h hf f e l 正面角焊缝计算长度之和w3N1

e2

e3

e/2Ne2

N Ne1

/(e1

e)N2

/2K1

NN /23N ee2 1

N ee3 1

/2Ne N1

Ne1

/(e1

e)N2

/2K2

NN /23再同上方法计算弯矩作用下角焊缝计算当力矩作用平面与焊缝群所在平面垂直时,焊缝受弯如图，弯矩产生应力和焊缝长度方向垂直,呈三角形分布，焊缝有效截面计算公式：Mf w

fw 角焊缝设计强度f fWw：角焊缝有效截面的截面模量 f：角焊缝强度增大系数7扭矩作用下角焊缝计算7PAGEPAGE15焊缝群受扭当力矩作用平面与焊缝群所在平面平行时,焊缝受扭计算时采取下述假定:aObO距形心最远点应力最大,JIx

为 Tr/JAI OyI,Ix y

：焊缝有效截面绕x,y轴的惯性矩TA A

cosTrry

/(Jr)Try

/J TA

Tr/Jx前面有当焊缝受垂直和平行焊缝方向力时/ 22f f ffw 把,/ 22f f f环焊缝受扭

f f f A A扭矩作用下只有剪应力沿切线方向布置f计算公式为 TD/2Jfwff J：焊缝环形有效截面极惯性矩d4d4

/321 2h 时Jhe

D3 D：管的外径弯矩、剪力、轴力共同作用下角焊缝计算水平力N，垂直力V，将它们移到焊缝群形心弯矩MVe：垂直焊缝长度方向MA

M/WW

（有效截面截面模量）V：平行焊缝长度方向VA

V/h le w水平力水平力N：垂直焊缝长度方向 N/h lNA e w焊缝计算公式：MN2AA V2Afwff扭矩、剪力、轴力共同作用下角焊缝计算计算步骤如下:①求出焊缝有效截面的形心①求出焊缝有效截面的形心Sa/SVO,得扭矩TVeT：TA

Ty

/J TA

T /Jx[[TV)/]2TN2A A f A AVV/(hl ) N：NN/(hl)AewA ew合力作用下危险点焊缝强度塞焊计算4Nd2

wf

fwffw：焊缝强度设计值 n：塞焊点数 d：孔径f例题见书213页。焊接残余应力和焊接残余变形7.5.1焊接残余应力的分类和产生的原因焊接残余应力分为：纵向焊接残余应力，横向残余应力，沿焊缝厚度方向残余应力，约束状态下产生焊接残余应力,下面分别介绍：（焊缝长度方向为纵向）过程不均匀加热和冷却造成的。（与焊缝长度相垂直方向为横向）横向为垂直于焊缝长度方向，作用在与焊缝长度相平行平面，产生原因：a是由于焊缝纵向收缩,两块钢板形成反方向的弯曲变形,但焊缝将两块钢板连成整体,中部产生横向拉应力,而在两端产生横向压应力。b是焊缝在施焊过程中,冷却的时间不同,先焊已经凝固,会阻先焊部分产生横向压应力。沿焊缝厚度方向残余应力厚钢板连接时，焊缝要多层施焊，所以沿厚度方向冷却不均匀会产生沿厚度方向残余应力

，当三力同号时会降低结构连接塑性.z形状改变能量理论： 屈服时单元体形状改变能：U1 3E 1

2

3

1

2

]1 3)21 22)2)23 1 31 f3E y

）**2/2UU：弹性状态；UU：极限状态；UU：塑性状态约束状态下焊接应力构件横向膨胀收缩受限制，产生横向塑性压缩，冷却后，收缩受约束产生约束应力。7.5.2焊接残余应力的影响efefcdcd7.5.2焊接残余应力的影响对结构静力强度影响2Nfy

区域应力不增大，N由弹性区域承担，受压区应力也逐渐变为受拉，最后达fy板所受外力板所受外力Nabcaefdet由于焊接残余应力自相平衡eedccdd defdhfy所以残余应力不影响静力强度对结构刚度影响

=无残余应力情况N增加，a增加，m下降，m<h 拉力增加产生应变，t:板厚N/(EA)N/(mtE)N/(htE)所以残余应力使变形增大，刚度降低对压杆稳定的影响焊接残余应力使压杆的挠曲刚度减小,从而必定降低其稳定承载能力cry

2Ek3/y

2Ek/crx x对低温冷脆的影响（厚板或三向交叉焊缝的情况下使裂纹容易发生和发展,加速构件的脆性破坏。对疲劳强度的影响焊接残余拉应力对疲劳强度有不利的影响，残余压应力,有利于疲劳强度提高。7.5.3-7.5.4见P225页普通螺栓连接的构造和计算螺栓的排列和构造要求P228普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能普通螺栓连接按螺栓传力方式,可分为抗剪螺栓和抗拉螺栓连接。螺栓1为抗剪螺栓螺栓2在下面设有支托为抗拉螺栓。不设支托,则兼承拉力和剪力。C级螺栓一般不抗剪，1应该用焊缝或高强度螺栓代替。抗剪螺栓连接受力坏情况。1）螺栓杆被剪断2）孔壁，栓杆被压坏3）板拉断4）钢板剪断：限制端距e2d3 05）螺栓杆弯曲破坏：限制板叠厚度不超过5d方向的连接长度l1

过大时,端部的螺栓会首先破坏,随后依次向内逐个破坏，规范规定还是当成螺栓均匀受力，但对螺栓的承载力乘以折减系数当l 15d1 0

1.1l1

) d0

螺栓孔径l60d1

0.7抗剪螺栓的设计承载能力按下面两式计算:抗剪承载力设计值 NV

nd2fv

b/4v承压承载力设计值 Vbdtfbc c抗剪螺栓承载力取二者小值。n：螺栓受剪面数,单剪n=1,双剪n=2,四剪面nv v v

=4 d：螺栓杆直径t：在同一方向承压的构件较小总厚度fb,fb：螺栓的抗剪、承压强度设计值，铆接取fT,fT。v c v c抗拉螺栓连接Nbd2ft e t

b/4d:普通螺栓或锚栓螺纹处的有效直径,附表7,对铆钉连接取孔径de 0fb普通螺栓或锚栓的抗拉强度设计值,对铆接取ft tTQ.螺栓实际所受拉力为pf

NQ，确定Q力比较复杂,规范规定的普通螺栓抗

bf0.8t

b=0.8f),以t考虑Q力的影响在构造上设置加劲肋加强角钢刚度,来减小Q力影响.螺栓群的计算螺栓群在轴心力作用下的抗剪计算当外力通过螺栓群形心时,假定诸螺栓平均分担剪力,图中接头一边所需要当外力通过螺栓群形心时,假定诸螺栓平均分担剪力,图中接头一边所需要的螺栓数目nN/Nbmin

N:作用于螺栓群的轴心力的设计值拼接板在不同部位承受力是不同的,拼接板力通过螺栓传来,见图的强度N/An

f An

：净截面面积以上图所示的并列螺栓排列,以左半部分来看:截面1-1,2-2,3-3的净截面1 面积均相同,但受力不同,1-1N,2-2NnN/n,3-3Nn1 An

1 2tbnd1 对于拼接板,3-3An

2t1

bnd3 0nn、n1 2

、n1-1,2-2,3-33虑(折线截面)破坏的可能。A t2e e2e2ndn 4 2

1 2 2 0例题见书。

n:折线截面上螺栓数2螺栓群在扭矩作用下抗剪计算计算时假定:a被连接构件是刚性的,螺栓是弹性的boOO根据力平衡条件,各螺栓剪力对形心0力矩总和=TNTrNTrT1 1 i i又因为螺栓受力与其到0点距离成正比NT/rNT/

NT/rNT

NTr/rNTNTr/r1 1 2

i i 2

1 2 1

1 i 1 代入有TNTr2r2r2

NTr2/r1 1 2

n 1 1 i 1NTTr/r2Trx2y21 1 i 1 i i当螺栓狭长布置时,y 3x时 x2y2 ry1 1 1 1 1 1上式简化NT1

Ty1

/y2i设计时,受力最大螺栓所承受设计剪力应不大于螺栓抗剪承载力设计值NTNb (7-27,7-281 min螺栓群在扭矩、剪力、轴心力共同作用下的抗剪计算扭矩:NTTr

x2y21NTNTcosy

1 i i/rTrx2y2

x2

y21x 1

1 1 1

i 1 i iNT Txx2y21y 1 i i16PAGEPAGE31例题见书。

V:NV1y螺栓合力N 1

V/nN:N1x

N/nNT1NT1xNN NTNV2 21x 1y 1ymin螺栓群在轴心力作用下抗拉计算当设计拉力N通过螺栓群形心时,所需要的螺栓数目为nN/Nbt螺栓群在弯矩作用下的抗拉计算中和轴位置的计算比较复杂。通常近似地假定在最下边一排螺栓轴线上,并且忽略压力所提供的力矩(因力臂很小). MmNmy NMy1 1 i i力分布见图距离成正比,所以螺栓最大内力 NMMy/(m y2)Nb1 1 i tm:螺栓排列的纵列数 图中m=2螺栓群同时承受剪力和拉力的计算a支托起临时支承作用.此时螺栓受弯MVe，剪力VM:N

NMMyy2tV:Nv

1 1 iV/nN/NN/Nb N /Nb2 2V V t t当板件薄时会发生压坏，所以还要验算NV

NbcN N：螺栓受剪力和拉力；NbNbNb：螺栓抗剪，承压和抗拉承载力设计值V t v c tb假定剪力V由支托承受.螺栓承受弯矩同上M,力Nbt支托和柱翼缘的连接,用角焊缝连接 lf e w

fwt例题见书。

为考虑V对焊缝偏心影响取1.25-1.35高强螺栓连接性能和计算高强螺栓分为10.9级（20MnTiB(锰、钛)钢，35VB（钒）钢）8.8（40B10.9：101000N/mm29（fy

/f）u高强螺栓螺帽，垫圈：45号钢，35号钢制成。（1.0-1.5mm）件被拉开后,高强度螺栓的受拉力情况就和普通螺栓受拉相同。这种连接的变形小。构件未被拉开前,可以减少锈蚀危害,改善连接的疲劳性能。高强度螺栓的预拉力高强度螺栓的预拉力是通过扭紧螺帽实现的，有三种方法。扭矩法之间的关系式施加扭矩,并计入必要的超张拉值。扭矩和拉力间的关系TKdp表示K：扭矩系数，先测定，d螺栓直径，P设计时规定预拉力转角法2：ab初拧位置为起点，根据螺栓直径和板叠厚度，所确定终拧角度，使螺母到确定的角度，拉力达到预定值。扭剪法（242高强螺栓预拉力与材料强度，螺栓有效截面有关，且1）1.2；5-10%，0.9；0.9，0.9。所以预拉力设计值，Pf A ef：高强螺栓抗拉强度

/1.20.698f A eA：高强螺栓有效截面积附表7 （P242表7-10预拉值表）e高强度螺栓连接的摩擦面抗滑移系数摩擦型高强螺栓连接靠被连接构件间的摩擦阻力传力,而摩擦阻力的大小除了螺栓的预拉力外,与摩擦面抗滑移系数μ有关。μ243涂红丹或在潮湿或淋雨状态下进行拼装,会降低μ值。高强度螺栓的排列（228）高强螺栓抗剪承载力设计值摩擦型：设计准则是外力不超过摩擦阻力，另外考虑各螺栓受力不均匀，引入系数RNbv

nR fn ：一个螺栓的传力摩擦面数目；μ：摩擦面的抗滑移系数fP：高强度螺栓预拉力； 0.9,t6mmR壁型钢结构取0.80承压型：计算方法和普通螺栓相同，摩擦力很小只起延缓滑动的作用抗剪：Nbnd2fb/4 承压：Nbd tfbv v v c cn：抗剪面数 v

b：高强抗剪设计值d：直径vt；同方向较小总厚度

b：高强抗压设计值c高强度螺栓群的抗剪计算轴心力作用时a螺栓数:认为诸螺栓平担剪力nN/Nv

N 2vb构件净截面强度验算:对承压型连接,构件净截面强度验算和普通螺栓连接的相同。(233)对摩擦型连接,一部分剪力由孔前接触面传递，规范规定,孔前传力占螺栓传力的50%。 所以净截面传力为NN0.5n1

/nn：计算截面上的螺栓数 n：连接一侧的螺栓总数1N后，其余同普通螺栓N/Af(钢抗压强度设计值)受扭及受扭、剪、轴拉力作用（同普通螺栓）例题见书244。高强度螺栓的抗拉连接抗拉连接性能1抗拉连接性能图示高强度螺栓预拉力P,它与T形件翼缘接触面的挤压力C相平衡PC2Nt

P(增加Pf

C（减小Cf

Pf

NCt f假设螺栓与被连构件保持弹性性能，板叠厚度，外力与变形关系为：P P/ EAb A螺栓杆截面面积f b bCC/ EAp Af p

构件挤压面面积外力下，螺栓杆伸长量等于压缩量bpPPf

A b

C f

/Ap

又CP Pf

NC 代入t fPPNf t

/A/AP

1 a)通常螺栓孔周围的挤压面积比螺栓杆截面面积大得多,取A /Ap b

10Pf

NPt

1.1P0.8Pa)式Pf

1.07P7%（可认为螺栓杆原预拉力不变。P247页，图7-832高强度螺栓抗拉连接计算N(设计值)作用下载力设计值Nb0.8P； 所需螺栓数：nN/NbN/0.8Pt tM承载能力的极限状态，N My1 1

/(m y2)0.8PiP238动载时受力同上页图。同时承受剪力和拉力的高强度螺栓连接计算高强度螺栓摩擦型连接PP-Nt接,每个螺栓的承载力N /Nbv v

N/Nb1 μ仍用原值t tN,Nv t

：一个高强度螺栓所承受的剪力和拉力Nb,Nb：单个高强度螺栓的受剪、受拉承载力设计值v t对高强度螺栓承压型连接v/v/Nb2N/Nb2vttv

Nb/1.2cNb,Nb,Nb：每个高强度螺栓的抗剪、抗拉、承压承载力设计值v t c1.2：折减系数：见书248页例题见248页i焊接梁翼缘焊缝的计算如图(b)与板间加上焊缝等适当的连接材料,用来承担各板之间所产生的剪力作用。这种剪力作用是由于弯矩沿梁长的变化而产生的。工字形截面梁弯曲剪应力在腹板上成抛物线状分布,腹板边缘的剪应力为： VS/(It )1 1 xwV：所计算截面处梁的剪力 Ix:所计算截面处梁截面对X轴的惯性矩;S:上翼缘板(或下翼缘板)对梁截面中和轴的惯性矩1根据剪应力互等定理（互相垂直平面内剪应力成对相等出现。焊接工字钢翼缘与腹板接触面间沿梁轴单位长度上的水平剪力T：h h 1

/(Itx

)]tw

1VS/I1

（单位长度上假定V不变）为了保证翼缘板和腹板的整体工作，应使两条角焊缝的剪应力不超过角焊缝的强度设计值： Tf h

/(2he

1)VS1

/(Ix

20.7hf

)VS1

/(1.4hf

I)fx fh VSf

wI)f x具有双层翼缘板的梁,外层S1

取外层翼缘板对梁中和轴的面积矩内层S1

内外两层翼缘板面积对梁中和轴的面积矩之和当梁的翼缘上承受有移动集中荷载或承受有固定集中荷载而未设置支承加劲肋时,则翼缘与腹板间的连接焊缝不仅承受有上述由于梁弯曲而产生的水平剪力，还有集中力F产生垂直剪力Tv的作用.集中荷载下腹板边缘局压应力单位长度上Tv

tc

1(F/tlwz

)tw

/lz 613-30，1，c吊车荷载1.35，l ：集中荷载分布长度，3-29、3-29。zT下焊缝为正面角焊缝v

T/(2hv

1)F/(1.4hl)fzT、Th

共同作用下满足7-11式例题见252页。构件的拼接等截面拉、压杆拼接工厂拼接分为：1直接对焊：焊缝质量达到一、二级拉压杆；2和焊缝,使传力尽量直接、均匀,避免应力集中。工地拼接：拉杆可以用拼接板加高强螺栓或端板加高强螺栓压杆（段)带有定位零件(槽钢或角钢)；或通过上、下段刨平顶紧直接承压,同时辅以焊缝和螺栓,使不能错动（适用于板件很厚的重型柱。拼接见书252页图。拼接原则：等强度原则（拼接材料和连接件都能传递断开截面最大内力；保证构件整体刚度（2。变截面柱拼接截面微小变化分2种情况：腹板保持不变,仅改变翼缘厚度：直接对焊腹板变化不大：上下两段柱共同焊于一块平板的做法，板承受上柱翼缘力Nf

传来剪力和弯矩Ne 。f截面变化较大分2种情况：1（防止平板弯矩太大,所需板厚增加柱翼缘力Nf

，以每侧30度角扩散到腹板上。若下段柱腹板厚度为t,N 力分布宽度为b，N

f 腹板的强度设计值。1 f 1 f 112力传给下柱的两翼,从而避免下段柱腹板负担过重。2上下段柱之间加一变截面段,它和上下段之间都设水平板相连。下柱为格构式柱见254页。梁的拼接1工厂拼接：见P254-2562工地拼接（257）焊接梁用高强螺栓拼接，在拼接处同时有弯矩Ｍ和剪力Ｎ的作用。梁翼缘板承受的轴向力NAn

f计算。腹板：a剪力V全部由腹板承担,作用在螺栓群的形心处,由各螺栓平均分担。即每个高强度螺栓所受的垂直力为V1

V/n（n:腹板拼接缝一侧的高强度螺栓总数；b弯矩由翼缘和腹板共同分担,按它们的毛截面的惯性矩比值分配,腹板分担的弯矩M I M/I（I:梁的毛截面惯性矩Iw w

:腹板的毛截面惯性矩）;c

下受力T,Tw 1 2水平力:TM yx2y2 竖向力T M xy2x21 w 1 i i 2 w1 i i如螺栓排列高而窄,忽略竖向力T2

0，T1

M yw

/ y2id当不在弯矩最大的截面拼接,此时上式M（M分配时用）可用该截面弯矩设计值,而Mw

M Veew上的螺栓和翼缘上的螺栓受力协调T1

yN1 v

/h/2,腹板上受力最大的高强度螺栓所受的合力应满:N 1

Nb:(T2T2V21 1

bv腹板拼接板:M /Ww wn例题见258页。

f Wwn

:拼接板的净截面抵抗矩梁与梁的连接1.P260a(2B2,BRMReAR,BR,AR,M,当用焊缝连接,受力同上。次梁腹板还受拉剪作用,此时板件在拉剪作用下破坏公式N/ Ai i

f i

1/

各字母含义见P262页11cos2i梁与柱的连接多层框架的刚性连接(见书)无加劲肋柱节点计算梁和柱的刚性和半刚性连接分为以下三种情况:t（a曲；b柱翼缘在梁翼缘传来的拉力作用下弯曲而出现塑性铰或连接焊缝被拉开,c）腹板全宽设加劲肋；在腹板部分宽度上设置加劲肋:只适用于单侧有梁相连的柱；对于不设加劲肋的a柱腹板是否柱屈服,要在柱腹板与翼缘连接焊缝(或轧制H型钢圆角边缘处)计算：当梁翼缘与柱翼缘采用坡口焊缝对接时,腹板承压有效宽度b te

5tc

r tc

:梁翼缘厚 rc

:焊缝有效高度圆角半径,工字型钢MchMCbt few c

A ffc

t :柱腹板厚 fw

:柱钢材抗压设计值A :梁受压翼缘面积 ffc

:梁钢材抗拉（压）强度设计值当柱宽度较大时,柱腹板受压区可能会发生失稳破坏,此时腹板可按单向受压4边简支板，取板长a，临界应力2w

/h2/112] hc

和t 分别为柱腹板的宽度和厚度w对于Q235可得h/tc w

28，规范中h /tc w

30235/235/fyABCD2fc y

（t：柱翼缘厚）c两板之间承受拉力tw

2rc

f (翼缘承受力)ty

：柱腹板厚；tb

：梁翼缘厚引进抗力分项系数

，并考虑翼缘板中间和两侧部分抗拉刚度不同,难以充R分发挥共同工作,再引进折减系数0.8,梁翼缘传来的拉力应满足T0.8fc

7t2tc b

c

f fc

/ 柱抗压强度设计值R近似取:tc

0.4T/fT/fcA f /fft b cTfA tb ft c

0.4f:梁钢材抗拉压强度设计值；Ab

:梁受拉翼缘面积；t柱翼缘厚c如上述计算不满足,则需设加劲肋柱翼缘和梁受压翼缘的连接焊缝的计算(见书267页)有加劲肋柱节点域计算柱翼缘和横向加劲助为边界的节点腹板域所受水平剪力V(Mb1

M )/hb2 (Qc2

Q /2(加劲肋上下弯矩简力相差不大,可忽略)c1剪应力:(Mb1

M )/(hhtb2 b c

)(Qc1

Q )/(2ht )c2 cw为简化计算,忽略式中