钢结构的连接.ppt

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1、第六节 普通螺栓的连接,一、普通螺栓的连接构造 螺栓的规格与表示 钢结构一般选用C级（粗制）六角螺母螺栓，标识用M和工程直径（mm）表示，例如M16、M20等 螺栓的排列 螺栓的各距应满足规定的要求（P7172，表3.58）,二、受力性能与计算 1、受力分类 螺栓根据作用不同，按螺栓受力可以分为：受剪、受拉及剪拉共同作用,2、受剪连接 受力性能与破坏形式 五种破坏形式 螺栓受剪破坏 孔壁挤压破坏 连接板净截面破坏 螺栓受弯破坏 连接板冲剪破坏,单个受剪螺栓的承载力计算 螺栓抗剪： 孔壁承压： 最大承载力：,轴力作用受剪螺栓群的连接计算 受力特性：沿受力方向，受力分配不均，两端大中间小，在一定范

2、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，当l115d0时： 当l160d0时0.7 连接所需螺栓数量： 连接板净截面强度,扭矩、轴力及剪力共同作用受剪螺栓群计算 扭矩作用：,轴力及剪力作用 轴力扭矩共同作用下最大受力螺栓 受拉螺栓连接 受力性能与承载力,受弯矩作用螺栓连接计算,M、N共同作用（偏心受拉）螺栓计算 小偏心： 大偏心:,拉剪共同作用螺栓连接计算 注：此类连接因无支托板，一般应考虑精制螺栓连接，以减少连接变形。,第七节 高强度螺栓连接 一、概述 按受力特性分：摩擦型与承压型 抗剪连接时摩擦型以板件间最大摩擦力为承载力极限状态；承压型允许克服最大摩擦力

3、后，以螺杆抗剪与孔壁承压破坏为承载力极限状态（同普通螺栓）。受拉时两者无区别。 高强螺栓采用级孔，便于施工。 受传力机理的要求，构造上除连接板的边、端距1.5d0外其它同普通螺栓。 高强螺栓的材料与强度等级 由高强材料经热处理制成，按强度等级分10.9与8.8级。 10.9级一般为20MnTiB、40Cr等材料，fu1000N/mm2，fu/fy0.9；8.8级一般为45钢制成， fu800N/mm2，fu/fy0.8。,高强螺栓的预拉力（P85表3.9） 二、摩擦型高强螺栓连接计算 受剪连接计算 一个螺栓抗剪承载力 连接所需螺栓数 净截面强度：考虑50孔前传力,受拉连接高强螺栓计算 由于高强

4、螺栓的基本承载力为摩擦力，而摩擦力预正压力有关，为保证板件间保留一定的压紧力规范规定: 受弯连接结算（形心轴在中排） 拉、剪共同作用连接计算 三、承压型高强螺栓连接 受力性能同普通螺栓，拉剪作用时以栓杆抗剪及孔壁承压承力；受拉同摩擦型，计算公式总结如表3.11。,本章重点 1、角焊缝的构造与计算； 2、焊接残余应力与变形的产生机理与影响； 2、普通螺栓受剪连接的破坏形式与机理； 3、高强螺栓连接的构造与计算。,第四章轴心受力构件,第一节 概 述 第二节 轴心受力构件的强度与刚度 第三节 实腹式轴心受压构件的整体稳定 第四节 实腹式轴心受压构件的局部稳定 第五节 实腹式轴心受压构件的截面设计 第

5、六节 格构式轴心受压构件,第一节 概 述 轴心受力构件分轴心受拉及受压两类构件，作为一种受力构件，就应满足承载能力与正常使用两种极限状态的要求。 正常使用极限状态的要求用构件的长细比来控制；承载能力极限状态包括强度、整体稳定、局部稳定三方面的要求。 稳定问题是钢构件的重点问题，所有钢构件都涉及到稳定问题，是钢构件设计的重点与难点。本章将简单讲述钢结构的钢结构稳定理论的一般概念，为下序章节打基础。 轴心受力构件的截面分：实腹式与格构式两类（P97图4.2） 实腹式又分型钢截面（包括普通型钢与薄壁型钢），组合截面（钢板组合与型钢组合截面） 格构式截面又分缀条式截面与缀板式截面,第二节 轴心受力构件

6、的强度与刚度 一、轴心受力构件的强度 以净截面的平均应力强度为准则：即 二、轴心受力构件的刚度 以构件的长细比来控制，即 第三节 实腹式轴心受压构件的整体稳定 一、稳定问题的概述 所谓的稳定是指结构或构件受载变形后，所处平衡状态的属性。如图4.4，稳定分稳定平衡、随遇平衡、不稳定平衡。结构或构件失稳实际上为从稳定平衡状态经过临界平衡状态，进入不稳定状态，临界状态的荷载即为结构或构件的稳定极限荷载，构件必须工作在临界荷载之前。,稳定问题为钢结构的重点问题，所有钢结构构件均件均存在稳定问题，稳定问题分构件的整体稳定和局部稳定。 二、理想轴心受压构件的整体失稳 1、理想条件：绝对直杆、材料均质、无荷

7、载偏心、无初始应 力、完全弹性。 2、典型失稳形式（p101，图4.5） 弯曲失稳只有弯曲变形； 扭转失稳只有扭转变形。 弯扭失稳弯曲变形的同时伴随有扭转变形。 单对称截面绕对称轴（或不对称截面）弯曲失稳时，由于截面的形心（内力作用点）与剪心（截面的扭转中心）不重合，截面内的内力分量相对于剪心产生偏心产生扭矩，从而产生扭转变形。失稳承载力低于弯曲失稳承载力。 只有类似于十字型截面扭转失稳承载力小于弯曲失稳承载力，其他截面一般来说弯曲稳定承载力均大于扭转失稳承载力。,3、理想构件的弹性弯曲失稳 根据右图列平衡方程 解平衡方程：得 4、理想构件的弹塑性弯曲失稳 构件失稳时如果截面应力超出弹性 极限

8、，则构件进入弹塑性工作阶段， 这时应按切线模量理论进行分析,3、实际构件的整体稳定 实际构件与理想构件间存在着初始缺陷，缺陷主要有：初始弯曲、残余应力、初始偏心。 、初始弯曲的影响 、初始偏心的影响,、残余应力的影响 前面已讲：钢构件在轧制、焊接、剪切等过程中，会在钢构件中产生内部自相平衡的残余应力，残余应力对构件的强度无影响，但会对构件的稳定承载力产生不利影响。 注：残余应力对弱轴的影响大于对 强轴的影响,4、实际轴压构件的工程计算方法 初始弯曲与初始偏心的影响规律相同，按概率理论两者同时取最大值的几率很小，工程中把初弯曲考虑为最大（杆长的千分之一）以兼并考虑初弯曲的影响；按弯曲失稳理论计算，考虑弯扭失稳的影响，同时考虑残余应力的影响，根据各类影响因素的不同将构件截面类型分为a、b、c及d四类（详见p112，图4.16及p113，表4.4a）。 a类为残余应力影响较小，c类为残余应力影响较大，并有弯扭失稳影响，a、c类之间为b类，d类厚板工字钢绕弱轴。 规范计算公式 按计算,