鋼結(jié)構(gòu)第七章(2012)

1、第七章第七章 連連 接接Chapter 7 Connections 焊縫連接焊縫連接 螺栓連接螺栓連接鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections7.1 7.1 鋼結(jié)構(gòu)的連接簡介鋼結(jié)構(gòu)的連接簡介連接的方式連接的方式焊縫連接、鉚釘連接和螺栓連接焊縫連接、鉚釘連接和螺栓連接連接的原則連接的原則安全可靠、傳力明確、構(gòu)造簡單、制造方便和節(jié)約鋼材安全可靠、傳力明確、構(gòu)造簡單、制造

2、方便和節(jié)約鋼材 圖圖7.1.1 7.1.1 連接的方式連接的方式a)NNNNc)NNb)螺栓連接螺栓連接鉚釘連接鉚釘連接焊接連接焊接連接鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter7 Connections7.1.1 7.1.1 焊縫連接焊縫連接1. 1. 鋼結(jié)構(gòu)常用的焊接方法鋼結(jié)構(gòu)常用的焊接方法電弧焊、埋弧焊、氣體保護焊和電阻焊。電弧焊、埋弧焊、氣體保護焊和電阻焊。 （1 1）手工電弧焊）手工電弧焊原理：原理：利用電弧產(chǎn)生熱量熔化焊條利用電弧產(chǎn)生熱量熔化焊條和母材形成焊縫。和母材形成焊縫。 圖圖

3、7.1.2 7.1.2 手工電弧焊手工電弧焊 焊機焊機導(dǎo)線導(dǎo)線熔池熔池焊條焊條焊鉗焊鉗保護氣體保護氣體焊件焊件電弧電弧優(yōu)點：優(yōu)點：方便，適用于任意空間位置方便，適用于任意空間位置的焊接，特別適用于在高空和野外的焊接，特別適用于在高空和野外作業(yè)，小型焊接。作業(yè)，小型焊接。缺點：缺點：質(zhì)量波動大，要求焊工等級質(zhì)量波動大，要求焊工等級高，勞動強度大，生產(chǎn)效率低。高，勞動強度大，生產(chǎn)效率低。 A A、焊條的選擇：、焊條的選擇：手工電弧焊焊條應(yīng)與焊件鋼材（主體金屬）相適應(yīng)。手工電弧焊焊條應(yīng)與焊件鋼材（主體金屬）相適應(yīng)。Q390Q390、Q420Q420鋼選擇鋼選擇E55E55型焊條型焊條(E5500-E

4、5518)(E5500-E5518)Q345Q345鋼選擇鋼選擇E50E50型焊條型焊條 (E5001-E5048)(E5001-E5048)Q235Q235鋼選擇鋼選擇E43E43型焊條（型焊條（E4300-E4328)E4300-E4328)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 ConnectionsB B、焊條的表示方法：、焊條的表示方法：EE焊條焊條(Electrode)(Electrode)第第1 1、2 2位數(shù)字為熔敷金屬的最小抗拉強度（位數(shù)字為熔敷金屬的最小抗拉強度（kg

5、f/mmkgf/mm2 2) )第第3 3、4 4表示適用焊接位置、電流及藥皮的類型。表示適用焊接位置、電流及藥皮的類型。不同鋼種的鋼材焊接，宜采用與低強度鋼材相適應(yīng)的焊條。不同鋼種的鋼材焊接，宜采用與低強度鋼材相適應(yīng)的焊條。E4300是什么意思？鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter7 Connections2. 2. 焊縫缺陷及焊縫質(zhì)量檢驗焊縫缺陷及焊縫質(zhì)量檢驗（1 1）焊縫缺陷）焊縫缺陷 焊縫缺陷焊縫缺陷指焊接過程中產(chǎn)生于焊縫金屬或附近熱影響區(qū)鋼材表面或內(nèi)指焊接過程中產(chǎn)生于焊縫金屬或附

6、近熱影響區(qū)鋼材表面或內(nèi)部的缺陷。部的缺陷。 熱裂紋熱裂紋 冷裂紋冷裂紋氣孔氣孔 燒燒 穿穿 夾夾 渣渣 根部未焊透根部未焊透邊緣未熔合邊緣未熔合 焊縫層間未熔合焊縫層間未熔合 咬咬 邊邊 焊瘤焊瘤 缺陷這么缺陷這么多，如何多，如何檢驗才放檢驗才放心？心？鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter7 Connections（2 2）焊縫質(zhì)量檢驗：）焊縫質(zhì)量檢驗：檢檢驗驗標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)三三 級級肉眼外觀檢查肉眼外觀檢查二級二級 肉眼外觀檢查肉眼外觀檢查 超聲波超聲波用于有較大拉應(yīng)力的較重要連接用于有較大拉

7、應(yīng)力的較重要連接不得存不得存在裂紋、表面氣孔、夾渣、電弧擦傷等缺陷在裂紋、表面氣孔、夾渣、電弧擦傷等缺陷一級一級 肉眼外觀檢查肉眼外觀檢查 超聲波超聲波 X X射線射線用于抗動力、疲勞荷載的重要連接用于抗動力、疲勞荷載的重要連接不得存不得存在未滿焊、咬邊、根部收縮、裂紋、表面氣孔、夾渣、電在未滿焊、咬邊、根部收縮、裂紋、表面氣孔、夾渣、電弧擦傷等缺陷弧擦傷等缺陷用于一般連接用于一般連接所有焊縫均應(yīng)作外觀檢驗，不允許所有焊縫均應(yīng)作外觀檢驗，不允許有有可見裂紋可見裂紋等缺陷。其它缺陷如咬邊、表面氣孔、夾渣等按等缺陷。其它缺陷如咬邊、表面氣孔、夾渣等按規(guī)范要求；規(guī)范要求；超聲波超聲波檢測設(shè)備檢測設(shè)備

8、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections3. 3. 焊縫連接形式及焊縫形式焊縫連接形式及焊縫形式（1 1）焊縫連接焊縫連接形式：分為形式：分為對接、搭接、對接、搭接、T T形連接形連接和和角部連接角部連接。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections（2 2）焊縫焊縫形式：分為形式：分為對接焊縫對接焊縫和和角焊縫角焊縫。 用料經(jīng)濟，傳力平穩(wěn)，

9、動力性能好用料經(jīng)濟，傳力平穩(wěn)，動力性能好較厚的板需開剖口，費工較厚的板需開剖口，費工施工簡便施工簡便傳力不均，應(yīng)力集中嚴(yán)重，搭接時費料傳力不均，應(yīng)力集中嚴(yán)重，搭接時費料對接焊縫對接焊縫直焊縫直焊縫斜焊縫斜焊縫角焊縫角焊縫側(cè)焊縫側(cè)焊縫（與力平行）（與力平行）端焊縫端焊縫（與力垂直）（與力垂直）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections間斷焊縫間斷焊縫連續(xù)焊縫連續(xù)焊縫不重要或受力小的構(gòu)件，可采用間斷焊縫連接（3） 焊縫焊縫形式形式連續(xù)焊縫與間斷焊縫連續(xù)焊縫與間斷焊縫什么情

10、況下采用間斷焊縫？鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections俯焊俯焊橫焊橫焊 立焊立焊 仰焊仰焊 質(zhì)量好質(zhì)量好質(zhì)量一般質(zhì)量一般質(zhì)量差質(zhì)量差（4） 焊縫焊縫形式形式施焊方位施焊方位鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections4 4 焊縫代號焊縫代號鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structur

11、e第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections7.2 7.2 對接焊縫的構(gòu)造和計算對接焊縫的構(gòu)造和計算7.2.1 7.2.1 對接焊縫的構(gòu)造對接焊縫的構(gòu)造1. 1. 對接焊縫的坡口形式對接焊縫的坡口形式對接焊縫對接焊縫的焊件常需做成坡口，又叫的焊件常需做成坡口，又叫坡口焊縫坡口焊縫。坡口形式與焊件厚度有關(guān)。坡口形式與焊件厚度有關(guān)。 直邊縫直邊縫單邊單邊V形縫形縫雙邊雙邊V形縫形縫板厚板厚 t 20 mm鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections

12、2.2.對接焊縫的構(gòu)造處理對接焊縫的構(gòu)造處理墊板墊板墊板墊板墊板墊板圖圖7.2.2 7.2.2 根部加墊板根部加墊板1 1）為防止熔化金屬流淌必要時可在坡口下加墊板。）為防止熔化金屬流淌必要時可在坡口下加墊板。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections2 2）在焊縫的起滅弧處，常會）在焊縫的起滅弧處，常會出現(xiàn)弧坑等缺陷，故焊接出現(xiàn)弧坑等缺陷，故焊接時可設(shè)置引弧板和引出板，時可設(shè)置引弧板和引出板，焊后將它們割除。焊后將它們割除。3 3）在對接焊縫的拼接處，當(dāng)焊件的寬度不

13、同或厚度相差）在對接焊縫的拼接處，當(dāng)焊件的寬度不同或厚度相差4mm4mm以上以上時，應(yīng)分別在寬度方向或厚度方向從一側(cè)或兩側(cè)做成坡度不大于時，應(yīng)分別在寬度方向或厚度方向從一側(cè)或兩側(cè)做成坡度不大于1:2.51:2.5的斜角，以使截面過渡和緩，減小應(yīng)力集中。的斜角，以使截面過渡和緩，減小應(yīng)力集中。圖圖7.2.4 不同厚度或?qū)挾鹊匿摪迤唇硬煌穸然驅(qū)挾鹊匿摪迤唇觓) 改變厚度改變厚度b) 改變寬度改變寬度1:2.51:2.5圖圖7.2.3 7.2.3 對接焊縫的引弧板對接焊縫的引弧板引弧板引弧板鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章

14、第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections7.2.2 7.2.2 對接焊縫的計算對接焊縫的計算1. 1. 軸心受力的對接焊縫軸心受力的對接焊縫圖圖7.2.5 直對接焊縫連接直對接焊縫連接wcwtwfftlN或（7.2.1）lw焊縫計算長度，焊縫計算長度，t連接件的較小厚度，對連接件的較小厚度，對T T形接頭為腹板的厚度形接頭為腹板的厚度 ; ; ftw、fcw對接焊縫的抗拉、抗壓強度設(shè)計值對接焊縫的抗拉、抗壓強度設(shè)計值（1 1）對）對lw的取值：考慮到起落弧缺陷的影響，無引弧板時，焊縫計算長度取的取值：考慮到起落弧缺陷的影響，無引弧板時，焊縫計算長度取實際長度減去實際長度減

15、去2t；有引弧板時，取實際長度。；有引弧板時，取實際長度。（2 2）在一般加引弧板施焊的情況下，所有受壓、受剪的對接焊縫以及受拉的）在一般加引弧板施焊的情況下，所有受壓、受剪的對接焊縫以及受拉的一、二級焊縫，均與母材等強，不用計算。一、二級焊縫，均與母材等強，不用計算。 （3 3）直對接焊縫需要計算焊縫強度的只有兩種情況。）直對接焊縫需要計算焊縫強度的只有兩種情況。a)a)沒有引弧板時需要計沒有引弧板時需要計算。算。b)b)受拉情況下的三級焊縫。受拉情況下的三級焊縫。 圖圖7.2.6 斜對接焊縫斜對接焊縫bwcwtsinfftlNw或（7.2.2）wvwftlNcos（7.2.3）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原

16、理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections斜向受力的對接焊縫斜向受力的對接焊縫 對接焊縫斜向受力是指作用力通過焊縫重心，并與焊縫長度方向呈對接焊縫斜向受力是指作用力通過焊縫重心，并與焊縫長度方向呈 夾角，其計算公式為：夾角，其計算公式為：lw斜焊縫計算長度。加引弧板時，斜焊縫計算長度。加引弧板時，lwb/sin ；不加引弧板時，；不加引弧板時，lwb/sin 2t。 fvw對接焊縫抗剪設(shè)計強度對接焊縫抗剪設(shè)計強度規(guī)范規(guī)定，當(dāng)斜焊縫傾角規(guī)范規(guī)定，當(dāng)斜焊縫傾角 56.3，即，即tan

17、 1.5時，可認(rèn)為對接時，可認(rèn)為對接斜焊縫與母材等強，不用計算。斜焊縫與母材等強，不用計算。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections2. 2. 承受彎距和剪力聯(lián)合作用的對接焊縫承受彎距和剪力聯(lián)合作用的對接焊縫 焊縫內(nèi)應(yīng)力分布同母材。焊縫截面是矩形，正應(yīng)力與剪應(yīng)力圖形分焊縫內(nèi)應(yīng)力分布同母材。焊縫截面是矩形，正應(yīng)力與剪應(yīng)力圖形分布分別為三角形與拋物線形，其最大值應(yīng)分別滿足下列強度條件。布分別為三角形與拋物線形，其最大值應(yīng)分別滿足下列強度條件。 wVwwwmax23ftl

18、VtIVS（7.2.5）wmaxt2w6wMMfWl t（7.2.4）圖圖7.2.7a 彎矩和剪力共同作彎矩和剪力共同作用下的對接焊縫用下的對接焊縫M焊縫承受的彎矩；焊縫承受的彎矩；Ww焊縫截面模量。焊縫截面模量。V焊縫承受的剪力；焊縫承受的剪力；Iw焊縫計算截面慣性矩；焊縫計算截面慣性矩；Sw計算剪應(yīng)力處以上（或以下）焊縫計算截面對中和軸的面積矩。計算剪應(yīng)力處以上（或以下）焊縫計算截面對中和軸的面積矩。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections 對于工字形或?qū)τ诠ぷ?/p>

19、形或T T形截面除應(yīng)分別驗算最大正應(yīng)力與最大剪應(yīng)形截面除應(yīng)分別驗算最大正應(yīng)力與最大剪應(yīng)力外，還應(yīng)驗算腹板與翼緣交接處的折算應(yīng)力力外，還應(yīng)驗算腹板與翼緣交接處的折算應(yīng)力: :wt21211 . 13f（7.2.6）式中式中 : : 1 1、 1 1為腹板與翼緣為腹板與翼緣交接處的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。交接處的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。 1.11.1為考慮到最大折算應(yīng)力只為考慮到最大折算應(yīng)力只在局部出現(xiàn)，而將強度設(shè)計值適在局部出現(xiàn)，而將強度設(shè)計值適當(dāng)提高系數(shù)。當(dāng)提高系數(shù)。 圖圖7.2.7b 彎矩和剪力聯(lián)合作彎矩和剪力聯(lián)合作用下的對接焊縫用下的對接焊縫鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles

20、 of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections3. 3. 受軸力、彎矩和剪力聯(lián)合作用的對接焊縫受軸力、彎矩和剪力聯(lián)合作用的對接焊縫 軸力和彎矩作用下對接焊縫產(chǎn)生正應(yīng)力，剪力作用下產(chǎn)生剪應(yīng)力軸力和彎矩作用下對接焊縫產(chǎn)生正應(yīng)力，剪力作用下產(chǎn)生剪應(yīng)力，其計算公式為：，其計算公式為：wtwwMNmaxfWMAN（7.2.4*）wvwwmaxmaxftISV（7.2.5*）彎矩彎矩 M剪力剪力 V軸力軸力 N應(yīng)力分布應(yīng)力分布鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連

21、接接 Chapter 7 Connections 同樣對于工字形、箱形截面，還要計算腹板與翼緣交界處的折算應(yīng)力，同樣對于工字形、箱形截面，還要計算腹板與翼緣交界處的折算應(yīng)力，其公式為其公式為 ： wt2121f1 . 13fMN（7.2.6*）tIVSw11hhWM0wM1式中式中彎矩彎矩 M剪力剪力 V軸力軸力 N應(yīng)力分布應(yīng)力分布鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections 對于梁柱節(jié)點處的牛腿，假定剪力由腹板承受，且剪應(yīng)力均對于梁柱節(jié)點處的牛腿，假定剪力由腹板承受，

22、且剪應(yīng)力均勻分布，其計算公式為：勻分布，其計算公式為：Aw牛腿處腹板牛腿處腹板的焊縫計算面積。的焊縫計算面積。wVwfAV（7.2.5*） 對接焊縫的計算除考慮焊縫長度是否減少，焊縫強對接焊縫的計算除考慮焊縫長度是否減少，焊縫強度要否折減外，對接焊縫的計算方法與母材的強度計算完度要否折減外，對接焊縫的計算方法與母材的強度計算完全相同。全相同。 1.1.角焊縫的形式和強度角焊縫的形式和強度鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections7.3 7.3 角焊縫的構(gòu)造和計算角焊縫

23、的構(gòu)造和計算7.3.1 角焊縫的構(gòu)造角焊縫的構(gòu)造角焊縫按截面形式（兩焊腳邊角焊縫按截面形式（兩焊腳邊的夾角）可分為的夾角）可分為直角角焊縫直角角焊縫和和斜角角焊縫。斜角角焊縫。 （a） （b） （c）圖圖7.3.1 直角角焊縫截面直角角焊縫截面（1 1）直角角焊縫）直角角焊縫通常做成表面微凸的等通常做成表面微凸的等腰直角三角形截面（腰直角三角形截面（a a）。）。對承受動力荷載的結(jié)構(gòu)對承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中，正面角焊縫的截面中，正面角焊縫的截面通常采用（通常采用（b b）的形式，）的形式，側(cè)面角焊縫的截面則做側(cè)面角焊縫的截面則做成凹面式（成凹面式（c c）。）。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 De

24、sign Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections（2 2）斜角角焊縫）斜角角焊縫兩焊邊的夾角兩焊邊的夾角a90a90或或a90a135135o o或或606mm 6mm時，時， h hf,maxf,max t t -(12)mm -(12)mm；鋼管構(gòu)件除外鋼管構(gòu)件除外鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections2.2.構(gòu)造要求構(gòu)造要求（3）最小焊腳尺寸最小焊腳尺寸hf,minhf,

25、min)(5 . 12min,計計算算數(shù)數(shù)值值只只進進不不舍舍！thf 式中式中: : t t2 2-較厚焊件厚度。較厚焊件厚度。 當(dāng)當(dāng)t24mm時時, hf,min = t2 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections2.2.構(gòu)造要求構(gòu)造要求（4）側(cè)縫的最大計算長度側(cè)縫的最大計算長度fwhl60 當(dāng)實際長度大于以上值時，計算時不考慮超過部分的強度；當(dāng)實際長度大于以上值時，計算時不考慮超過部分的強度；但當(dāng)內(nèi)力沿側(cè)焊縫全長分布時，不受上式限制。但當(dāng)內(nèi)力沿側(cè)焊縫全長分布時

26、，不受上式限制。（5）角焊縫的最小計算長度角焊縫的最小計算長度mmhlfw408且不得小于當(dāng)焊件的焊接長度不受限制時，在滿足最大焊縫長度的當(dāng)焊件的焊接長度不受限制時，在滿足最大焊縫長度的要求下，小而長的焊縫比大而短的焊縫好！要求下，小而長的焊縫比大而短的焊縫好！鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections2.2.構(gòu)造要求構(gòu)造要求（6）搭接連接的構(gòu)造要求搭接連接的構(gòu)造要求板件與節(jié)點板的連接僅用兩側(cè)縫焊接時：板件與節(jié)點板的連接僅用兩側(cè)縫焊接時：A A、為避免應(yīng)力傳遞過分彎折

27、導(dǎo)致應(yīng)力不均：、為避免應(yīng)力傳遞過分彎折導(dǎo)致應(yīng)力不均：blw B B、為避免焊縫橫向收縮引起的板件拱曲太大：、為避免焊縫橫向收縮引起的板件拱曲太大：）（或或）（mmtmmmmttb121901216111 不滿足此條件時，應(yīng)加塞焊或采用三面圍焊！不滿足此條件時，應(yīng)加塞焊或采用三面圍焊！bwlt1t2鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections2.2.構(gòu)造要求構(gòu)造要求（6）搭接連接的構(gòu)造要求搭接連接的構(gòu)造要求C C、角焊縫的端部位于構(gòu)件轉(zhuǎn)角處時，應(yīng)作、角焊縫的端部位于構(gòu)件轉(zhuǎn)

28、角處時，應(yīng)作2 2hfhf的繞角焊，且的繞角焊，且轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊。轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊。D D、在搭接連接中，搭接長度不得小于焊件較小厚度的、在搭接連接中，搭接長度不得小于焊件較小厚度的5 5倍，倍，且不得小于且不得小于25mm25mm。b2hft1t225,51t鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections 焊角尺寸焊角尺寸：hfd c b adcbahe ehfhf1 1）焊縫的破壞面）焊縫的破壞面7.3.2 直角焊縫的基本計算公式直角焊縫的基本計算公式試驗表明，

29、直角角焊縫的破壞常試驗表明，直角角焊縫的破壞常沿有效厚度方向發(fā)生。沿有效厚度方向發(fā)生。圖圖7.3.8 直角角焊縫截面直角角焊縫截面 有效厚度有效厚度：he （0.7hf） 焊縫厚度焊縫厚度：有效厚度有效厚度+熔深熔深+凸度凸度 有效截面有效截面：有效厚度有效厚度計算長度計算長度計算時假定有效截面上應(yīng)力均勻計算時假定有效截面上應(yīng)力均勻分布。分布。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections2 2）有效截面上的應(yīng)力狀態(tài)）有效截面上的應(yīng)力狀態(tài)圖圖7.3.9 角焊縫有效截面上的

30、應(yīng)力角焊縫有效截面上的應(yīng)力d a dacche e 在外力作用下，直角角焊縫有效截面上有三個應(yīng)力：在外力作用下，直角角焊縫有效截面上有三個應(yīng)力： 正應(yīng)力，與焊縫長度方向（面外垂直）正應(yīng)力，與焊縫長度方向（面外垂直） 剪應(yīng)力，與焊縫長度方向（面內(nèi)平行）剪應(yīng)力，與焊縫長度方向（面內(nèi)平行） 剪應(yīng)力，與焊縫長度方向（面內(nèi)垂直）剪應(yīng)力，與焊縫長度方向（面內(nèi)垂直） wf2112233fffw角焊縫強度設(shè)計值角焊縫強度設(shè)計值對復(fù)雜應(yīng)力情況，采用第三強度理論：對復(fù)雜應(yīng)力情況，采用第三強度理論：ffw由角焊縫抗剪條件確定，所以右邊由角焊縫抗剪條件確定，所以右邊3 fw相當(dāng)于角焊相當(dāng)于角焊縫抗拉強度設(shè)計值。縫抗拉

31、強度設(shè)計值。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections圖圖7.3.10 直角角焊縫的計算直角角焊縫的計算 如圖所示承受互相垂直的如圖所示承受互相垂直的Ny、Nz兩個軸心力作用的直角兩個軸心力作用的直角角焊縫，角焊縫，Ny垂直于焊縫長度方向產(chǎn)生平均應(yīng)力垂直于焊縫長度方向產(chǎn)生平均應(yīng)力 f，其在有效其在有效截面上引起的應(yīng)力值為：截面上引起的應(yīng)力值為：weyflhN（7.3.4） f 對于有效截面既不是正應(yīng)力也對于有效截面既不是正應(yīng)力也不是剪應(yīng)力，但可分解為不是剪應(yīng)力，但可分

32、解為 和和 。2f對直角角焊縫對直角角焊縫 ：3 3）實用計算方法）實用計算方法鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections圖圖7.3.10 直角角焊縫的計算直角角焊縫的計算沿焊縫長度方向的力沿焊縫長度方向的力Nz，在有效截面上引起平行于焊在有效截面上引起平行于焊縫長度方向的剪應(yīng)力縫長度方向的剪應(yīng)力 f。（7.3.5）wezflhN鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapte

33、r7 Connections則直角角焊縫在各種應(yīng)力綜合作用下的計算公式為：則直角角焊縫在各種應(yīng)力綜合作用下的計算公式為：wff33222（7.3.3）wf2f2fff（7.3.6）22222fffff3433222wff22. 123f f 正面角焊縫的強度設(shè)計值增大正面角焊縫的強度設(shè)計值增大系數(shù)。靜載時系數(shù)。靜載時 f 1.22，對直接承受對直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)，動力荷載的結(jié)構(gòu)， f 1.0 。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections正面角焊縫正面角焊縫 f0

34、，力力N與焊縫長度方向垂直。與焊縫長度方向垂直。側(cè)面角焊縫側(cè)面角焊縫 f0，力力N與焊縫長度方向平行。與焊縫長度方向平行。wffwefflhN（7.3.7）wfwefflhN（7.3.8）22wffff(7.3.6)f以上各式中：以上各式中： he=0.7hf； lw角焊縫計算長度，考慮起滅弧角焊縫計算長度，考慮起滅弧缺陷時，每條焊縫取其實際長度減去缺陷時，每條焊縫取其實際長度減去2hf。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections7.3.3 7.3.3 角焊縫的計算角

35、焊縫的計算1.1.軸心力（拉力、壓力和剪力）作用時角焊縫的計算軸心力（拉力、壓力和剪力）作用時角焊縫的計算 當(dāng)焊件受軸心力，且軸心力通過連接焊縫群的中心，當(dāng)焊件受軸心力，且軸心力通過連接焊縫群的中心，焊縫的應(yīng)力可認(rèn)為是均勻分布的。焊縫的應(yīng)力可認(rèn)為是均勻分布的。(1(1）用蓋板的對接連接）用蓋板的對接連接wffe wNfh lA A、僅采用側(cè)面角焊縫連接、僅采用側(cè)面角焊縫連接NNl lw wS Slw連接一側(cè)的側(cè)面角焊縫連接一側(cè)的側(cè)面角焊縫計算長度的總和計算長度的總和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 C

36、hapter 7 ConnectionswffweNfl hB B、采用三面圍焊連接、采用三面圍焊連接wffweNNfl hNNl lw wl lw w先計算正面角焊縫承擔(dān)的內(nèi)力先計算正面角焊縫承擔(dān)的內(nèi)力S Slw連接一側(cè)的正面角焊縫連接一側(cè)的正面角焊縫計算長度的總和計算長度的總和再計算側(cè)面角焊縫的強度再計算側(cè)面角焊縫的強度S Slw連接一側(cè)的側(cè)面角焊縫連接一側(cè)的側(cè)面角焊縫計算長度的總和計算長度的總和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections(2(2）承受斜向軸心力的

37、角焊縫）承受斜向軸心力的角焊縫NNxNy f f圖圖7.3.12 軸心力軸心力作用下的角焊縫作用下的角焊縫平行于焊縫長度方向的分力平行于焊縫長度方向的分力Ncos 垂直于焊縫長度方向的分力垂直于焊縫長度方向的分力Nsin wefsinlhN（7.3.9a）welhNcosf（7.3.9b）外力外力N和焊縫長度方向斜交，焊縫受到的力和焊縫長度方向斜交，焊縫受到的力N被分解為：被分解為：代入（代入（.6），得焊縫計算公式：），得焊縫計算公式：wf2we2wefcossinflhNlhNSSwf2f2fff鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Ste

38、el Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections（3 3）承受軸心力的角鋼端部連接）承受軸心力的角鋼端部連接 在鋼桁架中，角鋼腹桿與節(jié)點板的連接焊縫常用兩面?zhèn)仍阡撹旒苤?，角鋼腹桿與節(jié)點板的連接焊縫常用兩面?zhèn)群?，或三面圍焊，特殊情況也允許采用焊，或三面圍焊，特殊情況也允許采用L L形圍焊（如圖所形圍焊（如圖所示）。腹桿受軸心力作用，為了避免焊縫偏心受力，示）。腹桿受軸心力作用，為了避免焊縫偏心受力，焊縫所焊縫所傳遞的合力的作用線應(yīng)與角鋼桿件的軸線重合傳遞的合力的作用線應(yīng)與角鋼桿件的軸線重合。圖圖7.3.13 桁架腹桿節(jié)點板的連接桁架腹桿節(jié)點板的連接鋼結(jié)

39、構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 ConnectionsNN1N2eb角鋼的側(cè)縫連接角鋼的側(cè)縫連接 a) a) 僅用側(cè)面焊縫連接僅用側(cè)面焊縫連接NNN2112-N eNb e解上式得肢背和肢尖的受力為：解上式得肢背和肢尖的受力為：（7.3.14）11b eNNK Nb22eNNK Nb（7.3.15）（7.3.16） 在在N1、N2作用下，側(cè)縫的作用下，側(cè)縫的計算長度為：計算長度為：1w1wf1f20.7Nlhf2w 2wf 2f20.7Nlhf（7.3.17）由平衡條件得：由平衡條件

40、得：肢背肢背肢尖肢尖K1角鋼肢背焊縫的內(nèi)力分配系數(shù)角鋼肢背焊縫的內(nèi)力分配系數(shù)K2角鋼肢尖焊縫的內(nèi)力分配系數(shù)角鋼肢尖焊縫的內(nèi)力分配系數(shù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections表表7.3.1 角鋼角焊縫內(nèi)力分配系數(shù)角鋼角焊縫內(nèi)力分配系數(shù)K角鋼類型角鋼類型連接形式連接形式內(nèi)力分配系數(shù)內(nèi)力分配系數(shù)肢背肢背K1肢尖肢尖K2等肢角鋼等肢角鋼0.700.30不等肢角鋼不等肢角鋼短肢連接短肢連接0.750.25不等肢角鋼不等肢角鋼長肢連接長肢連接0.650.35鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)

41、設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections b) b) 角鋼用三面圍焊時角鋼用三面圍焊時，可減小角鋼的搭接長度?？上燃俣ㄕ蓽p小角鋼的搭接長度?？上燃俣ㄕ娼呛缚p的焊腳尺寸面角焊縫的焊腳尺寸hf3 ，并算出它所能承受的內(nèi)力并算出它所能承受的內(nèi)力N3 ：wfff337 . 02fbhN（7.3.11）11312NK NN（7.3.12）通過平衡關(guān)系得肢背和肢尖側(cè)焊縫受力為通過平衡關(guān)系得肢背和肢尖側(cè)焊縫受力為: :22312NK NN（7.3.13） 角鋼角焊縫圍焊的計算角鋼角焊縫圍焊的計

42、算NN1N2ebN3lw2lw1在在N1、N2作用下，側(cè)焊縫的長作用下，側(cè)焊縫的長度用公式度用公式（7.3.16、7.3.17）。）。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter7 ConnectionsNeNx xNy y2wl2wlMANxNxM MNyNyh he eh he et t（1）受彎矩）受彎矩M 、剪力、剪力V 、軸力、軸力N聯(lián)合作用時角焊縫的計算聯(lián)合作用時角焊縫的計算xxNee w2NNAh l由軸心拉力由軸心拉力Nx產(chǎn)生的應(yīng)力：產(chǎn)生的應(yīng)力：由彎矩由彎矩M產(chǎn)生的最大應(yīng)力：產(chǎn)生的

43、最大應(yīng)力：M2ee w62MMWh l2.復(fù)雜受力時角焊縫連接計算復(fù)雜受力時角焊縫連接計算鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 ConnectionsA點產(chǎn)生的剪應(yīng)力：點產(chǎn)生的剪應(yīng)力：yfweNl hxf2e we w6NMh lh lA點控制應(yīng)力最大為控制設(shè)計點點控制應(yīng)力最大為控制設(shè)計點A點產(chǎn)生的正應(yīng)力由兩部分組成：軸心拉力點產(chǎn)生的正應(yīng)力由兩部分組成：軸心拉力Nx和彎矩和彎矩M產(chǎn)產(chǎn)生的正應(yīng)力。直接疊加得：生的正應(yīng)力。直接疊加得：22wfffff代入角焊縫實用計算公式（代入角焊縫實用計

44、算公式（7.3.6）：）：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter7 Connections（2）三面圍焊受扭矩、剪力聯(lián)合作用時角焊縫的計算）三面圍焊受扭矩、剪力聯(lián)合作用時角焊縫的計算圖圖7.3.19 承受偏心力的三面圍焊承受偏心力的三面圍焊 Fe1rxahl2xxyyAA0TVre將將F向焊縫群形心簡化得向焊縫群形心簡化得: : 軸心力軸心力 VF扭矩扭矩 T=Fe故：該連接的設(shè)計控制點為故：該連接的設(shè)計控制點為A A點和點和AA點點計算時按彈性理論假定計算時按彈性理論假定: :被連接件絕對

45、剛性，它有繞焊縫形心被連接件絕對剛性，它有繞焊縫形心O旋轉(zhuǎn)的趨勢，而焊縫本身為彈性。旋轉(zhuǎn)的趨勢，而焊縫本身為彈性。扭距在扭距在角焊縫群上產(chǎn)生的任一點的應(yīng)角焊縫群上產(chǎn)生的任一點的應(yīng)力方向垂直于該點與形心的連線，且應(yīng)力方向垂直于該點與形心的連線，且應(yīng)力大小與連線長度力大小與連線長度r成正比。成正比。在在軸心力軸心力V作用下，焊縫群上的應(yīng)力作用下，焊縫群上的應(yīng)力均勻分布。均勻分布。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 ConnectionsPTIrT e2x0l l1l l2xxyyAA0T

46、FrxxyyrrxryA0h he e T T f FAT作用下作用下A點應(yīng)力點應(yīng)力:pxxPTfpyyPTTcossinITrrrIrTITrrrIrT TIp為焊縫計算截面對形心的為焊縫計算截面對形心的極慣性矩，極慣性矩，Ip =Ix+Iy Ix，Iy焊縫計算截面對焊縫計算截面對x、y軸的慣性矩；軸的慣性矩； rx、ry為焊縫形心到焊縫驗為焊縫形心到焊縫驗算點在算點在x、y方向的距離。方向的距離。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections軸力軸力F產(chǎn)生的應(yīng)力按均產(chǎn)

47、生的應(yīng)力按均勻分布計算，勻分布計算，A點應(yīng)力點應(yīng)力:weFlhFA點垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力為點垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力為: f， F，平行于焊縫長度方向的應(yīng)力為平行于焊縫長度方向的應(yīng)力為: T強度驗算公式：強度驗算公式：wf2T2fFff即： FxxyyrrxryA0h he e T T f FA鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections例題例題73，74，76鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七

48、章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections7.4 焊接殘余應(yīng)力和焊接變形焊接殘余應(yīng)力和焊接變形7.4.1 7.4.1 焊接殘余應(yīng)力和變形的原因焊接殘余應(yīng)力和變形的原因1.1.焊接殘余應(yīng)力的分類焊接殘余應(yīng)力的分類 縱向焊接應(yīng)力：平行于焊縫長度方向的應(yīng)力縱向焊接應(yīng)力：平行于焊縫長度方向的應(yīng)力 橫向焊接應(yīng)力：垂直于焊縫長度方向且平行于構(gòu)件表橫向焊接應(yīng)力：垂直于焊縫長度方向且平行于構(gòu)件表面的應(yīng)力面的應(yīng)力 ； 厚度方向焊接應(yīng)力：垂直于焊縫長度方向且垂直于構(gòu)厚度方向焊接應(yīng)力：垂直于焊縫長度方向且垂直于構(gòu)件表面的應(yīng)力。件表面的應(yīng)力。 2.2.焊接殘余應(yīng)力的成因焊接殘余應(yīng)力的成因a) a

49、) 焊接過程是一個不均勻的加熱和冷卻過程，焊件上產(chǎn)生不均焊接過程是一個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)勻的溫度場，焊縫處可達(dá)16001600o oC C，而鄰近區(qū)域溫度驟降。，而鄰近區(qū)域溫度驟降。（1 1）縱向焊接殘余應(yīng)力）縱向焊接殘余應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections焊縫周圍溫度場焊縫周圍溫度場產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因焊接殘余變形焊接殘余變形 由焊縫及其周圍不均勻熱脹冷縮引起由焊縫及其周圍不均勻熱脹冷縮引起焊接殘余應(yīng)力焊接殘余應(yīng)力 由

50、焊縫冷卻收縮受到阻礙引起由焊縫冷卻收縮受到阻礙引起壓住壓住內(nèi)應(yīng)力內(nèi)應(yīng)力 焊焊 縫縫變變 形形鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections精制螺栓精制螺栓粗制螺栓粗制螺栓代號代號A A級和級和B B級級C C級級強度等級強度等級5.65.6級和級和8.88.8級級4.64.6級和級和4.84.8級級加工方式加工方式車床上經(jīng)過切削而成車床上經(jīng)過切削而成單個零件上一次沖成單個零件上一次沖成加工精度加工精度螺桿與栓孔直徑之差為螺桿與栓孔直徑之差為mm0.5

51、mm螺桿與栓孔直徑之差為螺桿與栓孔直徑之差為1.51.53mm3mm抗剪性能抗剪性能好好較差較差經(jīng)濟性能經(jīng)濟性能價格高價格高價格經(jīng)濟價格經(jīng)濟用途用途構(gòu)件精度很高的結(jié)構(gòu)（機械構(gòu)件精度很高的結(jié)構(gòu)（機械結(jié)構(gòu)）；在鋼結(jié)構(gòu)中很少采結(jié)構(gòu)）；在鋼結(jié)構(gòu)中很少采用用沿螺栓桿軸受拉的連接；次沿螺栓桿軸受拉的連接；次要的抗剪連接；安裝的臨時要的抗剪連接；安裝的臨時固定固定7.5 7.5 螺栓連接螺栓連接1. 1. 普通螺栓連接普通螺栓連接（小數(shù)點前為螺栓熱處理后（小數(shù)點前為螺栓熱處理后的最低抗拉強度的最低抗拉強度 ，小數(shù)點后，小數(shù)點后的數(shù)字是屈強比）的數(shù)字是屈強比）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Pri

52、nciples of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections7.5.1 7.5.1 螺栓的排列和構(gòu)造要求螺栓的排列和構(gòu)造要求 螺栓的排列應(yīng)簡單、統(tǒng)一而緊湊，滿足受力要求，構(gòu)造合理螺栓的排列應(yīng)簡單、統(tǒng)一而緊湊，滿足受力要求，構(gòu)造合理又便于安裝。排列的方式有并列排列和錯列排列兩種。又便于安裝。排列的方式有并列排列和錯列排列兩種。圖圖3.5.1 螺栓的排列方式螺栓的排列方式1.1.螺栓的排列螺栓的排列并列比較簡單整齊，所用連接板尺寸小，但由于螺栓孔的存在，對構(gòu)件并列比較簡單整齊，所用連接板尺寸小，但由于螺栓孔的存在，對構(gòu)件截面的削弱較大；錯

53、列可以減小螺栓孔對截面的削弱，但螺栓空排列不截面的削弱較大；錯列可以減小螺栓孔對截面的削弱，但螺栓空排列不如并列緊湊，連接板尺寸較大。如并列緊湊，連接板尺寸較大。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections中心距太大中心距太大15d0(d0為孔徑為孔徑)時，連接進入彈塑性工作狀態(tài)后，即使時，連接進入彈塑性工作狀態(tài)后，即使內(nèi)力重新分布內(nèi)力重新分布, ,各個螺栓內(nèi)力也難以均勻，端部螺栓首先破各個螺栓內(nèi)力也難以均勻，端部螺栓首先破壞，然后依次破壞。由試驗可得連接的壞，然后依次

54、破壞。由試驗可得連接的抗剪強度折減系數(shù)抗剪強度折減系數(shù)與與l1/d0的關(guān)系曲線。的關(guān)系曲線。*)4 . 5 . 7(1501 . 1601501010dldld時：當(dāng)7 .06001 時時：當(dāng)當(dāng)dl連接所需栓數(shù)：連接所需栓數(shù)：bminNNn(7.5.5)第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections1、螺栓群在軸心力作用下的抗剪計算螺栓群在軸心力作用下的抗剪計算（1）螺栓抗剪計算）螺栓抗剪計算bmin v

55、nN NN求求 n 時，取整數(shù)時，取整數(shù)（2）鋼板強度計算）鋼板強度計算f AN n鋼材抗拉或鋼材抗拉或抗壓設(shè)計強度抗壓設(shè)計強度鋼板凈截面積鋼板凈截面積tdn -bA0In螺栓并列布置螺栓并列布置螺栓錯列布置螺栓錯列布置nIInInA ,Amin A tdnea) 1n(e2A0II22II1nII螺栓總數(shù)螺栓總數(shù) nbI 截面截面AnI螺栓并列布置螺栓并列布置螺栓錯列布置螺栓錯列布置aII 截面截面AnII軸力軸力 Nbcbv , minNN鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel StructureFeFTTxyN1TN1TxN1Tyr11F1N1

56、F2 2 普通螺栓群偏心受剪（剪扭共同工作）普通螺栓群偏心受剪（剪扭共同工作）F F作用下每個螺栓受力：作用下每個螺栓受力：)6 . 5 . 7(1nFNF基本假設(shè)基本假設(shè) 連接件絕對剛性連接件絕對剛性, , 螺栓彈性；螺栓彈性； T作用下連接板件繞栓群形心轉(zhuǎn)動，各螺栓剪力大小與作用下連接板件繞栓群形心轉(zhuǎn)動，各螺栓剪力大小與螺栓至形心的距離螺栓至形心的距離ri成正比，方向與它和形心的連線垂直。成正比，方向與它和形心的連線垂直。第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure

57、剪力計算公式剪力計算公式 設(shè)各螺栓至螺栓群形心設(shè)各螺栓至螺栓群形心O O的距離為的距離為r1 、r2 、r3 ，rn，各螺栓承受的分力分別各螺栓承受的分力分別為為N1T、 N2T、N3T ， NnT，根據(jù)平衡條根據(jù)平衡條件得：件得：TrNrNrNrNiin33T22T11T（a）TxyN1TN1TxN1Tyr11顯然，顯然，T作用下作用下1號螺栓所受剪力最大（號螺栓所受剪力最大（r1最大）。最大）。第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure1T1nnT1T133T1T

58、122T,NrrNNrrNNrrN（c） 將將（c）式代入式代入（a），），得用得用N1T表達(dá)的表達(dá)的T式：式： TrrNrrrrrNnii12i11T223222111T221211iiiTyxTrrTrN由假設(shè)由假設(shè)得到，得到，nnT3322T11TrNrTNrNrN（b）螺栓螺栓1離形心最遠(yuǎn)是危險螺栓離形心最遠(yuǎn)是危險螺栓, ,最大剪力最大剪力N1T第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure將將N1T它分解為水平和豎直分力：它分解為水平和豎直分力：221111T1

59、TxiiyxTyryNN（3.5.7） 221111T1TyiiyxTxrxNN（7.5.8）得受力最大螺栓所承受的合力為得受力最大螺栓所承受的合力為: :bmin21F1Ty21Tx1NNNNN（7.5.9）xi第第i個螺栓中心的個螺栓中心的x坐標(biāo)坐標(biāo)yi第第i個螺栓中心的個螺栓中心的y坐標(biāo)坐標(biāo)y1TNoxx11TxN1TyN1r1y11FN如果如果y13x1，則可假定，則可假定xi=0 。 由此得由此得N1Ty=0，11Tx2iTyNy則計算式為：則計算式為：bmin22211NnFyTyNi（7.5.10）（7.5.7）第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections

60、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure（1 1）栓群軸心受拉）栓群軸心受拉 當(dāng)外力通過螺栓群形心時，當(dāng)外力通過螺栓群形心時，一般假定每個螺栓均勻受一般假定每個螺栓均勻受力，力，因此連接所需的螺栓數(shù)目為：因此連接所需的螺栓數(shù)目為：btNNn （ 7.5.13）bt2ebtebt4fdfAN（7.5.11）3. 3. 普通螺栓群受拉普通螺栓群受拉N第七章第七章 連連 接接 Chapter 7 Connections鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel StructureM刨平頂緊刨平頂緊承