第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接

1、第七章第七章第七章第七章 鋼結(jié)構(gòu)的連接鋼結(jié)構(gòu)的連接7.1 7.1 鋼結(jié)構(gòu)對連接的要求及連接方法鋼結(jié)構(gòu)對連接的要求及連接方法7.3 7.3 對接焊縫的構(gòu)造和計算對接焊縫的構(gòu)造和計算7.2 7.2 焊接連接的特性焊接連接的特性7.5 7.5 焊接熱效應(yīng)焊接熱效應(yīng)7.47.4角焊縫的構(gòu)造和計算角焊縫的構(gòu)造和計算7.6 7.6 普通螺栓連接的構(gòu)造和計算普通螺栓連接的構(gòu)造和計算7.7 7.7 高強度螺栓連接的性能和計算高強度螺栓連接的性能和計算第七章第七章 本章學習要點基本要求：掌握焊接連接的特性和計算，普通螺栓連接的構(gòu)造和計算，高強度螺栓連接的性能和計算；理解鋼結(jié)構(gòu)對連接的要求及連接方法，重點：掌握焊

2、接連接的特性和計算、普通螺栓連接、高強度螺栓連接的性能和計算。 第七章第七章第七章第七章第七章第七章第七章第七章第七章第七章7.1鋼結(jié)構(gòu)對連接的要求及連接方法一、鋼結(jié)構(gòu)對連接的要求及連接方法1.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)約鋼材鋼結(jié)構(gòu)中連接占有重要地位，因為：構(gòu)件、結(jié)構(gòu)通過連接來實現(xiàn)；連接方式影響結(jié)構(gòu)的構(gòu)造、工藝、造價；連接質(zhì)量影響結(jié)構(gòu)的安全、使用壽命。第七章第七章7.1鋼結(jié)構(gòu)對連接的要求及連接方法2. 連接的方式：焊縫連接、鉚釘連接和螺栓連接連接的方式螺栓連接鉚釘連接焊接連接第七章第七章缺點* 構(gòu)造簡單 任何形式的構(gòu)件都可直接相連；* 用料經(jīng)濟 不削弱截面；* 制作

3、加工方便 可實現(xiàn)自動化操作；* 連接的密閉性好，結(jié)構(gòu)剛度大，整體性好。 * 材質(zhì)易變脆；* 產(chǎn)生殘余應(yīng)力、殘余應(yīng)變、焊接缺陷* 降低壓桿穩(wěn)定、影響疲勞強度* 對裂紋十分敏感* 低溫冷脆問題較為突出。優(yōu)點3. 焊縫連接的特點現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)最基本的連接方式，應(yīng)用最廣泛。7.1鋼結(jié)構(gòu)對連接的要求及連接方法第七章第七章4. 鉚釘連接及特點 鉚釘連接是用一端帶有半圓形預(yù)制釘頭的鉚釘，將釘桿燒紅迅速插入被連接件的釘孔中，再用鉚釘槍將另一端也打鉚成釘頭，使連接達到緊固。缺點費工費料、勞動強度高。目前承重鋼結(jié)構(gòu)連接中已很少應(yīng)用。優(yōu)點傳力可靠，塑性、韌性好，動力性能好7.1鋼結(jié)構(gòu)對連接的要求及連接方法第七章第七章5

4、. 螺栓連接缺點優(yōu)點施工簡單，拆裝方便，摩擦型高強度螺栓連接動力性能好耐疲勞，易阻止裂紋擴展費料、開孔截面削弱螺栓孔加工精度要求高7.1鋼結(jié)構(gòu)對連接的要求及連接方法第七章第七章7.1鋼結(jié)構(gòu)對連接的要求及連接方法普通螺栓連接根據(jù)加工精度分A、B、C三級。 A、B級精制螺栓，采用低合金鋼或再經(jīng)熱處理后制成，類孔，孔徑比桿徑大0.3-0.5mm，抗剪性能好， 制造安裝費工，少用。性能等級5.6級或8.8級。 C級粗制螺栓，一般Q235鋼，類孔，孔徑比桿徑大1.5-2.0mm，抗剪性能差，但傳遞拉力性能好，性能等級為4.6級或4.8級。高強螺栓連接 高強鋼材制成：優(yōu)質(zhì)碳素鋼：35號、45號 合金鋼：2

5、0MnTiB、40B、35VB 性能等級：8.8級、10.9級。 小數(shù)點前8、10螺栓材料經(jīng)熱加工后的最低抗拉強度為800、1000N/mm2； 小數(shù)點后0.8、0.9屈強比第七章第七章7.1鋼結(jié)構(gòu)對連接的要求及連接方法摩擦型高強螺栓：只靠摩擦阻力傳力，以剪力達到接觸面的摩擦力作為承載力極限狀態(tài)設(shè)計準則。 變形小，彈性性能好，耐疲勞，施工較簡單，適用于承受動力荷載的結(jié)構(gòu)。承壓型高強螺栓：以作用剪力達到栓桿抗剪或孔壁承壓破壞作為承載力極限狀態(tài)設(shè)計準則。 承載力高于摩擦型連接，連接緊湊，剪切變形大，不能用于承受動力荷載的結(jié)構(gòu)。第七章第七章7.2焊接連接的特性一、常用焊接方法電阻焊電弧焊1）手工電弧

6、焊2）自動半自動埋弧焊氣體保護焊（1）手工電弧焊原理：利用電弧產(chǎn)生熱量熔化涂有焊藥的焊條和母材形成焊縫。 焊機導(dǎo)線熔池焊條焊鉗保護氣體焊件電弧優(yōu)點：方便，適應(yīng)性強，特別適用于在高空和野外作業(yè)，小型焊接，應(yīng)用最廣泛。缺點：質(zhì)量波動大，要求焊工等級高，勞動強度大，生產(chǎn)效率低。 電渣焊第七章第七章7.2焊接連接的特性A、焊條的選擇： 焊條應(yīng)與焊件鋼材（主體金屬）相適應(yīng)。Q390、Q420鋼選擇E55型焊條(E5500-E5518)Q345鋼選擇E50型焊條 (E5001-E5048)Q235鋼選擇E43型焊條（E4300-E4328)B、焊條的表示方法：E焊條(Electrode)第1、2位數(shù)字為熔

7、敷金屬的最小抗拉強度（kgf/mm2)第3、4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。第七章第七章7.2焊接連接的特性（2）埋弧焊（自動或半自動）l 光焊絲埋在焊劑下，通電后電弧使焊絲、焊件、焊劑熔化形成焊縫。l 焊劑溶化后形成焊渣浮在溶化金屬表面，隔絕空氣接觸，供給必要的合金元素。、焊絲轉(zhuǎn)盤送絲器焊劑漏斗焊劑熔渣焊件優(yōu)點：自動化程度高，焊接速度快，勞動強度低，焊縫質(zhì)量好。缺點：設(shè)備投資大，施工位置受限。第七章第七章7.2焊接連接的特性（4）電阻焊（3）氣體保護焊 利用焊槍噴出的CO2或其他惰性氣體代替焊劑的電弧溶焊方法。直接依靠保護氣體在電弧周

8、圍形成保護層，以防止有害氣體的侵入。 優(yōu)點：沒有熔渣，焊接速度快，焊接質(zhì)量好。缺點：施工條件受限制，不適用于在風較大的地方施焊。 利用電流通過焊件接觸點表面的電阻所產(chǎn)生的熱量來溶化金屬，再通過壓力使其焊合。適用于板疊厚度不大于12mm的焊接。 第七章第七章7.2焊接連接的特性（5）電渣焊 利用電流通過熔渣所產(chǎn)生的電阻來熔化金屬，焊絲作為電極伸入并穿過渣池，使渣池產(chǎn)生電阻熱將焊件金屬及焊絲熔化，沉積于焊池中，形成焊縫。電渣焊一般在立焊位置進行。 第七章第七章7.2焊接連接的特性二、焊縫連接的優(yōu)缺點不需要在鋼材上打孔鉆眼，既省工，又不減損鋼材截面，使材料可以充分利用；任何形狀的構(gòu)件都可以直接相連，

9、不需要輔助零件，構(gòu)造簡單；焊縫連接的密封性好，結(jié)構(gòu)剛度大。施焊的高溫作用，形成焊縫附近的熱影響區(qū)，使鋼材的金屬組織和力學性能發(fā)生變化，材質(zhì)變脆；焊接的殘余應(yīng)力使焊接構(gòu)件發(fā)生脆性破壞的可能性增大，殘余變形使尺寸和形狀發(fā)生變化，矯正費工；局部裂縫容易擴展到整體，低溫冷脆問題比較突出。優(yōu) 點缺 點第七章第七章7.2焊接連接的特性三、焊縫缺陷 1.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)部的缺陷。常見的缺陷有裂紋、焊瘤、燒穿、弧坑、氣孔、夾渣、咬邊、未熔合、未焊透等；以及焊縫尺寸不符合要求、焊縫成形不良等。 裂紋焊瘤燒穿弧坑氣孔夾渣咬邊未熔合未焊透第七章第七章7.2焊接連接的特性

10、裂紋 最危險的缺陷，出現(xiàn)在焊縫內(nèi)部或熱影響區(qū)內(nèi)，導(dǎo)致裂紋尖端應(yīng)力集中現(xiàn)象嚴重，易脆斷。產(chǎn)生原因鋼材化學成分不當，含C量過高；焊接工藝不合適，電流、速度等；所用焊條不符合要求及施焊次序不恰當。氣孔 氣體在焊縫金屬冷卻前沒有逸出而形成。降低塑性、密實性。夾渣 是在焊縫金屬內(nèi)部或與母材熔合處形成的非金屬夾雜物。危害同氣孔。裂紋氣孔夾渣第七章第七章7.2焊接連接的特性未熔合 指母材與熔化金屬之間局部未熔合的現(xiàn)象。削弱連接強度，產(chǎn)生應(yīng)力集中，易脆斷。咬邊未熔合未焊透咬邊 是在焊縫一側(cè)或兩側(cè)與母材交界處形成的凹坑。減少母材有效面積，造成應(yīng)力集中。未焊透 削弱連接強度，產(chǎn)生應(yīng)力集中第七章第七章7.2焊接連接

11、的特性2.焊縫質(zhì)量等級鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50205-2001規(guī)定焊縫按其檢驗方法和質(zhì)量要求分為一級、二級和三級。u 三級焊縫只要求對全部焊縫作外觀檢查，檢查焊縫尺寸是否符合設(shè)計要求和有無看得見的裂紋、咬邊等缺陷。u 二級焊縫：外觀檢查+無損檢驗（超聲波探傷）合格，用于受較大拉應(yīng)力的重要連接。u 一級焊縫：外觀檢查+無損檢驗（超聲波探傷、X射線探傷）合格，用于抗動力、需要驗算疲勞的重要連接。一、二級對接焊縫金屬強度與被焊金屬強度相等。第七章第七章7.2焊接連接的特性三、 焊接連接型式及焊縫形式1.連接型式：分為平接、搭接、T形連接和角部連接。第七章第七章7.2焊接連接的特性2.焊縫形

12、式：分為對接焊縫和角焊縫。 對接焊縫按受力與焊縫方向分： 1）直對接焊縫 2）斜對接焊縫角焊縫按受力與焊縫方向分： 1）正面角焊縫：作用力方向與焊縫長度方向垂直。 2）側(cè)面角焊縫：作用力方向與焊縫長度方向平行。N側(cè)面角焊縫正面角焊縫第七章第七章7.2焊接連接的特性 1）連續(xù)角焊縫：受力性能較好，為主要的角焊縫形式。 2）間斷角焊縫：在起、滅弧處容易引起應(yīng)力集中。 不重要或受力小的構(gòu)件，可采用間斷角焊縫連接3.角焊縫沿長度方向的布置注意: L不宜過長 在受壓構(gòu)件中L15t 在受拉構(gòu)件中L30t （t為較薄焊件的厚度）第七章第七章7.2焊接連接的特性平焊、立焊、橫焊和仰焊。4.施焊位置施焊方式平焊

13、立焊焊條仰焊橫焊第七章第七章7.2焊接連接的特性五、焊縫代號封底焊縫I形焊縫V形焊縫單邊V形焊縫帶鈍邊V形焊縫第七章第七章7.2焊接連接的特性對 接 焊 縫角 焊 縫角焊縫塞焊縫與槽焊縫點焊縫帶鈍邊U形焊縫第七章第七章7.2焊接連接的特性 焊縫代號用于鋼結(jié)構(gòu)施工圖上對焊縫進行標注，標明焊縫形式、尺寸和輔助要求。形式角焊縫對接焊縫三面圍焊單面焊縫雙面焊縫安裝焊縫相同焊縫標注方法hfhfhfccpccphfhf第七章第七章7.2焊接連接的特性 當焊縫分布比較復(fù)雜或用上述注標方法不能表達清楚時，可在標注焊縫代號的同時，在圖上加柵線表示焊縫。 ( a ）正面焊縫（b ）背面焊縫(a）正面焊縫（b）背面

14、焊縫（c）安裝焊縫（d)背面安裝焊縫第七章第七章7.3對接焊縫的構(gòu)造和計算一、對接焊縫的構(gòu)造要求 1、坡口形式 對接焊縫常做成帶坡口的形式，故又稱為坡口焊縫。應(yīng)根據(jù)焊件厚度按保證焊縫質(zhì)量，便于施焊及減小焊縫截面積的原則選用。 常用的坡口形式有I形縫、帶鈍邊單邊V形縫、帶鈍邊V形縫（Y形縫）、帶鈍邊U形縫、帶鈍邊雙單邊V形縫、 雙Y形縫。pppppb=0. 52mmb=23mmb=23mmb=34mmb=34mmb=34mmt10mm10mmt20mmt20mmI形縫：適用板厚：t10mm帶鈍邊單邊V形縫：pppppb=0. 52mmb=23mmb=23mmb=34mmb=34mmb=34mmt

15、10mm10mmt20mmt20mmpppppb=0. 52mmb=23mmb=23mmb=34mmb=34mmb=34mmt10mm10mmt20mmt20mm帶鈍邊V形縫：適用板厚： 10mm 20mm 沿焊件厚度方向未開坡口的端面部分p 稱為鈍邊，鈍邊的作用是防止根部燒穿。 對于沒有條件清根和補焊者，要事先加墊板。pppppb=0.52mmb=23mmb=23mmb=34mmb=34mmb=34mmt10mm10mmt20mmt20mmpppppb=0. 52mmb=23mmb=23mmb=34mmb=34mmb=34mmt10mm10mmt20mmt20mmpppppb=0. 52mm

16、b=23mmb=23mmb=34mmb=34mmb=34mmt10mm10mmt20mmt20mm第七章第七章7.3對接焊縫的構(gòu)造和計算2、變截面鋼板拼接1:2.5（靜力荷載）4mm1:4（計算疲勞）1:2.5（靜力荷載）1:4（計算疲勞）1:2.5（靜力荷載）1:4（計算疲勞）（a）鋼板寬度不同（b）鋼板厚度不同1:2.5（靜力荷載）4mm1:4（計算疲勞）1:2.5（靜力荷載）1:4（計算疲勞）1:2.5（靜力荷載）1:4（計算疲勞）1:2.5（ 靜 力 荷 載 ）4m m1:4（ 計 算 疲 勞 ）1:2.5（ 靜 力 荷 載 ）1:4（ 計 算 疲 勞 ）1:2.5（ 靜 力 荷 載

17、）1:4（ 計 算 疲 勞 ）（c）厚差小于4mm時，由焊縫找坡，計算時，焊縫厚度取較薄板厚度。1 :2 .5（ 靜 力 荷 載 ）4 m m1 :4（ 計 算 疲 勞 ）1 :2 .5（ 靜 力 荷 載 ）1 :4（ 計 算 疲 勞 ）1 :2 .5（ 靜 力 荷 載 ）1 :4（ 計 算 疲 勞 ）第七章第七章7.3對接焊縫的構(gòu)造和計算3、對接焊縫的起弧和落弧，常因不能熔透而出現(xiàn)凹形的焊口，焊口處常產(chǎn)生裂紋和應(yīng)力集中。施焊時可采用引弧板消除此影響；焊后將引弧板切除，并用砂輪將表面磨平。引弧板4、在直接承受動載的結(jié)構(gòu)中，為提高疲勞強度，應(yīng)將對接焊縫的表面磨平，打磨方向應(yīng)與應(yīng)力方向平行。焊透的

18、T形連接焊縫鋼板拼接焊縫示意第七章第七章7.3對接焊縫的構(gòu)造和計算二、對接焊縫的計算1. 軸心受力的對接焊縫wcwtwfftlN或N軸心拉力或壓力設(shè)計值；lw焊縫計算長度，無引弧板時，焊縫計算長度取實際長度減去2t；有引弧板時，取實際長度；t連接件的較小厚度，對T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（由P337附表12查出）。 與構(gòu)件母材強度計算方法相同，采用材料力學的計算公式一、二級對接焊縫不需驗算。 三級焊縫需驗算。 NNlt要點要點第七章第七章7.3對接焊縫的構(gòu)造和計算 當正縫的連接強度低于焊件的連接強度時，為提高連接的承載能力，可改用斜縫。 對接焊縫斜向受

19、力是指作用力通過焊縫重心，并與焊縫長度方向呈夾角，其近似計算公式為（沒考慮共同作用）：lw斜焊縫計算長度。加引弧板時，lwb/sin；不加引弧板時，lwb/sin-2t。 fvw對接焊縫抗剪設(shè)計強度。規(guī)范規(guī)定，當斜焊縫傾角56.3，即tan1.5時，可認為對接斜焊縫與母材等強，不用計算。bwwtcwsinNffl t或wvwcosNfl t第七章第七章7.3對接焊縫的構(gòu)造和計算2. 受彎受剪的對接焊縫計算 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。 wwmaxVwVSfI twmaxtwMfWM焊縫承受的彎矩；Ww焊縫截

20、面模量。V焊縫承受的剪力；Iw焊縫計算截面慣性矩；Sw焊縫截面計算剪應(yīng)力處以上部分對中和軸的面積矩。第七章第七章7.3對接焊縫的構(gòu)造和計算 對于工字形、箱形、T形等構(gòu)件除應(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：wt21211 . 13f式中 ： 1、1驗算點處（腹板、翼緣交接點）的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。20w1hIMwww11tIVSMV 1.1為考慮到最大折算應(yīng)力只在焊縫局部出現(xiàn)，而將焊縫強度設(shè)計值適當提高的系數(shù)。 第七章第七章7.3對接焊縫的構(gòu)造和計算3. 軸力、彎矩、剪力共同作用時對接焊縫計算NNMNwmaxMNtwwMNfWl twwmaxvwVSfI t22

21、wMNt31.1f危險點折算應(yīng)力：第七章第七章7.3對接焊縫的構(gòu)造和計算三、部分焊透的對接焊縫 由于未焊透，連接處存在縫隙，應(yīng)力集中現(xiàn)象嚴重，易脆裂。故計算時采用焊縫的有效厚度he，按角焊縫的公式計算。（a）、（b）、（c）V形坡口（d）U形坡口 （e）J形坡口V形坡口：當60，hes；當12mm）或190mm（t12mm）；a) 構(gòu)件端部僅有兩邊側(cè)縫連接時： 試驗結(jié)果表明，連接的承載力與b / lw有關(guān)。為了避免應(yīng)力傳遞的過分彎折而使構(gòu)件中應(yīng)力不均，應(yīng)使： lw b ；b兩側(cè)縫之間的距離；lw側(cè)焊縫計算長度；t較薄焊件的厚度。當b不滿足規(guī)定時，應(yīng)加正面焊縫，或加槽焊或塞焊。第七章第七章7.4

22、角焊縫的構(gòu)造和計算 b) 僅用正面角焊縫的搭接連接中，搭接長度不得小于焊件較小厚度的5倍或25mm。 c)所有圍焊的轉(zhuǎn)角應(yīng)連續(xù)施焊， 當焊縫端部在焊件轉(zhuǎn)角處時，應(yīng)將焊縫延續(xù)繞過轉(zhuǎn)角加焊2hf。避開起落弧發(fā)生在轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中。2hf2hf繞角焊縫5t及25mm搭接連接第七章第七章7.4角焊縫的構(gòu)造和計算二、角焊縫計算的基本公式helwhflw有效截面4 5 分析計算直角角焊縫時，作如下假定和簡化處理: 假定角焊縫破壞面與直角邊的夾角為45o； 不計焊縫熔入焊件的深度和焊縫表面的弧線高度，偏安全地取破壞面上等腰三角形的高為直角角焊縫的有效厚度he， he 0.7hf。有效厚度he與焊縫計算長度l

23、w的乘積稱為破壞面的有效截面面積。第七章第七章7.4角焊縫的構(gòu)造和計算VfzNfxVfyfxe2Afxe2AfxeAVfyfye2Afye2AfyeAABCD受力分析NfxBCD第七章第七章7.4角焊縫的構(gòu)造和計算在外力作用下，直角角焊縫有效截面上有三個應(yīng)力： fxfy22 垂直于焊縫有效截面的正應(yīng)力， fyfx22 垂直于焊縫長度的剪應(yīng)力，平行于焊縫長度方向的剪應(yīng)力， = fzVfxNfxVfyNfxfxe2Afxe2AfxeAVfyfye2Afye2AfyeA第七章第七章7.4角焊縫的構(gòu)造和計算222ww/ff33ff，為角焊縫的強度設(shè)計值222wfxfyfxfyfzf23f 222wfx

24、fyfyfxfzf223223f fxfy0NV1 當僅有平行于焊縫長度方向的軸向力，焊縫為側(cè)面角焊縫wfewfNhlffxfy0 ，角焊縫在復(fù)雜應(yīng)力作用下的強度條件：第七章第七章7.4角焊縫的構(gòu)造和計算 fxfy0NV3 當或fxfy0或22wfffff3 21.22f fxfyfz0NVV2 當或僅有垂直于焊縫長度方向的軸向力，焊縫為正面角焊縫wfewf1.22Nhlffxfyfz0或，同時有平行于、垂直于焊縫的作用力222wfxfyfxfyfzf23f 第七章第七章7.4角焊縫的構(gòu)造和計算22wfffff角焊縫的基本計算公式：式中： f稱為正面角焊縫的強度增大系數(shù)。對承受靜力荷載或間接承

25、受 動力荷載結(jié)構(gòu)中的正面角焊縫f=1.22；對直接承受動力荷載結(jié)構(gòu)中的 正面角焊縫，考慮其剛度大，韌性差，將其強度降低使用，取f =1.0； 對斜角角焊縫，不論靜力荷載或動力荷載，一律取f =1.0 。 he角焊縫有效厚度，對于直角角焊縫等于he=0.7hf， 其中為較小焊 角尺寸。對于斜角角焊縫，當60 135且焊件間隙不超過 1.5mm時，efcos2hh Slw 兩焊件間角焊縫計算長度總和。考慮起、落弧的影響，每條 焊縫的計算長度等于實際長度減去2hf。第七章第七章7.4角焊縫的構(gòu)造和計算三、常用連接方式的角焊縫計算1.受軸心力焊件的拼接板連接 當焊件受軸心力，且軸心力通過連接焊縫群的中

26、心，焊縫的應(yīng)力可認為是均勻分布的。(1）用拼接板的對接連接A、僅采用側(cè)面角焊縫連接Slw連接一側(cè)的側(cè)面角焊縫計算長度的總和wffe wNfh l 蓋板的截面大小由等強度原則確定，即： A被 f被=A蓋 f蓋NNNN第七章第七章7.4角焊縫的構(gòu)造和計算B、僅采用正面角焊縫連接NNNNC、采用三面圍焊連接正面角焊縫承擔的內(nèi)力：側(cè)面角焊縫的強度：NNNNwfffewNfhlw1ffweNfl hw1ffweNNfl h若三面圍焊受直接動載：wfewNfhllw為連接一側(cè)所有焊縫的計算長度之和第七章第七章7.4角焊縫的構(gòu)造和計算d、采用菱形拼接板正面角焊縫承擔的內(nèi)力：w1fw1 eNfl h斜角焊縫承

27、擔的內(nèi)力：w2fw2eNflh側(cè)面角焊縫承擔的內(nèi)力：w3fw3eNfl h123NNNN計算時可忽略正面角焊縫和側(cè)面角焊縫的強度設(shè)計值增大系數(shù)。wfewNfhl第七章第七章7.4角焊縫的構(gòu)造和計算2.受軸心力角鋼的連接 在鋼桁架中，角鋼腹桿與節(jié)點板的連接焊縫常用兩面?zhèn)群福蛉鎳?，特殊情況也允許采用L形圍焊。腹桿受軸心力作用，為了避免焊縫偏心受力，焊縫所傳遞的合力的作用線應(yīng)與角鋼桿件的軸線重合。桁架腹桿節(jié)點板的連接第七章第七章a) 僅用側(cè)面焊縫連接NNN211 122N eN e解上式得肢背和肢尖的受力為：21112eNNK Nee12212eNNK Nee由平衡條件得：NN1N2e1e2角

28、鋼的側(cè)縫連接角鋼的側(cè)縫連接肢背肢背肢尖肢尖K1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)肢背、肢尖焊縫強度：w1fe1w1Nfhlw2fe2w2Nfhl7.4角焊縫的構(gòu)造和計算第七章第七章角鋼角焊縫內(nèi)力分配系數(shù)K7.4角焊縫的構(gòu)造和計算第七章第七章 b) 角鋼用三面圍焊時，可減小角鋼的搭接長度。可先假定正面角焊縫的焊腳尺寸hf3 ，并算出它所能承受的內(nèi)力N3 ：w3f3w3ff0.7Nhlf11312NK NN通過平衡關(guān)系得肢背和肢尖側(cè)焊縫受力為:22312NK NN 角鋼角焊縫圍焊的計算Neblw2lw1N2N1N3e1e2肢背、肢尖焊縫強度：w1fe1w1Nfhlw2fe2w

29、2Nfhl7.4角焊縫的構(gòu)造和計算第七章第七章c) 當采用L形圍焊時，令N20，得：L形圍焊角焊縫計算公式為：322NK N13NNNw1fe1w1Nfhlw3ffe3w3Nfhl肢背側(cè)面角焊縫：正面角焊縫：N1N3e1e27.4角焊縫的構(gòu)造和計算第七章第七章7.4角焊縫的構(gòu)造和計算1.wwfllllh正面角焊縫三面圍焊：側(cè)面角焊縫fwhll2. 2側(cè)面角焊縫兩面?zhèn)群福?.wfwfllhLllh 正面角焊縫形圍焊：側(cè)面角焊縫NNllNNllNNllNNfh2ll角焊縫的計算長度 lw 和實際長度 l 的關(guān)系：4. 繞角繞角焊：側(cè)面角焊縫焊：側(cè)面角焊縫 lw= =l第七章第七章3.彎矩作用下角焊

30、縫計算xlwx0.7hf0.7hf有效截面有效截面wfffwMfWWw：角焊縫有效截面的截面模量。7.4角焊縫的構(gòu)造和計算第七章第七章4.扭矩作用下角焊縫計算焊縫群受扭：計算假定：被連接件繞焊縫有效截面形心o旋轉(zhuǎn)，焊縫上任一點的應(yīng)力方向垂直于該點與形心O的連線，應(yīng)力大小與其到形心距離r成正比。 AT rTAJ在扭矩 作用下， 點的應(yīng)力為J=Ix+Iy焊縫有效截面繞形心O的極慣性矩； r距形心最遠點到形心的距離； T扭矩設(shè)計值7.4角焊縫的構(gòu)造和計算第七章第七章TxAATyTATsincosT rxyJT rJ將沿 軸和 軸分解：22TTwAfAff焊縫群受扭的設(shè)計公式為：7.4角焊縫的構(gòu)造和計

31、算第七章第七章5.彎矩、剪力、軸力共同作用下角焊縫計算MAwMW2MN2VwAAAfff焊縫計算公式為：NAewNhlVAewVhl危險點A的受力：7.4角焊縫的構(gòu)造和計算第七章第七章6.扭矩、剪力、軸力共同作用下角焊縫計算求出焊縫有效截面的形心O；將所受外力平移到形心O，得扭矩T，剪力V，軸力N；計算T、V、N單獨作用下危險點A的應(yīng)力：2TV2TNwAAAAfffyVNTTxAAAAewewT rT rVNhlhlJJ；驗算危險點的應(yīng)力：7.4角焊縫的構(gòu)造和計算lw為所有角焊縫的計算長度之和第七章第七章7.4角焊縫的構(gòu)造和計算角焊縫計算步驟角焊縫計算步驟l確定荷載；確定荷載；l進行截面應(yīng)力狀

32、態(tài)分析；進行截面應(yīng)力狀態(tài)分析；l確定焊腳尺寸，計算截面幾何特征值；確定焊腳尺寸，計算截面幾何特征值；l強度驗算強度驗算。確定最不利位置；確定最不利位置；wffwefflhNwfwefflhN端縫端縫側(cè)縫側(cè)縫22wfffff第七章第七章典型問題：工字型牛腿焊縫的計算第一種方法假設(shè)：剪力由腹板焊縫承擔彎矩由全部焊縫承擔a）翼緣焊縫最外纖維處的應(yīng)力滿足：M焊縫承擔的彎矩Iw全部焊縫有效截面對中和軸的慣性矩翼緣焊縫僅承受垂直于焊縫長度方向的彎曲應(yīng)力；工字形梁工字形梁( (或牛腿或牛腿) )的角焊縫連接的角焊縫連接12wfffwMhfI7.4角焊縫的構(gòu)造和計算第七章第七章腹板焊縫既承受垂直于焊縫長度方向

33、的應(yīng)力又承受平行腹板焊縫長度方向的剪應(yīng)力2f 2w2hMIb）腹板焊縫：)(22 weflhV22wf 2fff()f腹板焊縫A點的強度：7.4角焊縫的構(gòu)造和計算第七章第七章第二種方法假設(shè)： 腹板焊縫只承受剪力，翼緣焊縫承擔全部彎矩，此時彎矩M可以化為一對水平力H=M/h1。腹板焊縫的強度計算公式為：11wfffewHfhl222wffewVfh l則翼緣焊縫的強度計算公式為：7.4角焊縫的構(gòu)造和計算h1例：試驗算圖3.42所示牛腿與鋼柱連接角焊縫的強度。鋼材為Q235B，焊條為E43型，手工焊。靜態(tài)荷載設(shè)計值N=365kN，偏心距e=350mm，焊腳尺寸hf1=8mm，hf2=6mm。圖3.

34、42(b)為焊縫有效截面的示意圖。 348.85.6205.610010100380400411.22104.25.6205.6a) 計算翼緣焊縫：解：V=N=365kN， M= Ne =3650.35=127.8kNm （1）考慮腹板焊縫參加傳遞彎矩的計算方法 全部焊縫有效截面對中和軸的慣性矩為： 32w0.42 34.8822 21 0.56 20.2812I 244 9.5 0.56 17.7219677cm 翼緣焊縫的最大應(yīng)力： 62f14w127.8 10411.2133.5N/mm219677 102MhIw2ff1.22 160195N/mmf348.85.6205.610010

35、100380400411.22104.25.6205.6b) 計算腹板焊縫：彎矩M引起的最大應(yīng)力： 2f2174.4133.5113.2N/mm205.6剪力V在腹板焊縫中產(chǎn)生的平均剪應(yīng)力： 32fe2 w2365 10124.6N/mm()2 0.7 6 348.8Vh lS 則腹板焊縫的強度（A點為設(shè)計控制點）為：22222f2ff113.2124.6155.4N/mm1.22w2f160N/mmf（2）不考慮腹板焊縫傳遞彎矩的計算方法 翼緣焊縫所承受的水平力：6127.8 10336.3kN380MHh（h值近似取為翼緣中線間距離） 翼緣焊縫的強度：32fe1 w1336.3 10146

36、.5N/mm0.7 8 (2102 100)Hh l 腹板焊縫的強度：32fe2 w2365 10124.6N/mm22 0.76 348.8Vh l w2ff1.22 160195N/mmfw2f160N/mmf第七章第七章例：試設(shè)計如圖所示厚度為12mm支托板與柱翼緣搭接連接的角焊縫。已知F=100kN(靜力荷載），鋼材為Q235B，焊條為E43，手工焊?！窘狻?采用圖示三面圍焊f10mmh 選FAx=21.17.4角焊縫的構(gòu)造和計算f max12121210 11mmht （ ）（ ） fminmax1.51.5 206.7mmht86422xcm237135.11917 . 024 .

37、2317 . 0121I4232ycm25311. 235. 029917 . 0917 . 0121211. 24 .2317 . 0I4xy23712532624cmJIIo1. 焊縫有效截面的幾何性質(zhì) 焊縫有效截面的形心位置12 0.7 1 990.3522.11cm0.7 12 923.4x yx873F2A2e w100 1035N/mm()0.7 1 (2 923.4) 10Fh lS 2wf2222f2ffN/mm160N/mm4 .15612622. 13578fF2. 焊縫強度驗算(A點)100(20100.352.11)2824kN.cmT TFAx=21.14yT2A4p

38、4T2xA4p2824 10117126N/mm2624 102824 1072.478N/mm2624 10TrITrITATAFA第七章第七章7.5焊接熱效應(yīng)縱向焊接應(yīng)力沿焊縫長度方向一、焊接殘余應(yīng)力的分類和產(chǎn)生的原因+-500500o oC C800800o oC C300300o oC C300300o oC C500500o oC C800800o oC C施施焊焊方方向向8cm64202468cm施焊時焊縫附近達施焊時焊縫附近達16001600以上，而鄰近區(qū)域溫度驟降。以上，而鄰近區(qū)域溫度驟降。焊縫周圍焊縫周圍產(chǎn)生不均產(chǎn)生不均勻溫度場勻溫度場l 施焊時焊縫處鋼材受熱伸長，但受兩側(cè)低

39、溫區(qū)域的限制產(chǎn)生熱塑性壓 縮；l 焊縫冷卻時收縮又受到限制而產(chǎn)生拉應(yīng)力；l 拉應(yīng)力大小可達鋼材屈服點 fy；l 遠離焊縫區(qū)域產(chǎn)生縱向壓應(yīng)力，焊件內(nèi)應(yīng)力自相平衡。-+第七章第七章7.5焊接熱效應(yīng)橫向焊接應(yīng)力垂直于焊縫長度方向l焊縫縱向收縮，焊件有反向彎曲變形的趨勢，在焊縫處中部受拉，兩端受壓l先焊焊縫凝固阻止后焊焊縫橫向自由膨脹，發(fā)生橫向塑性壓縮變形；焊縫冷卻，后焊焊縫收縮受限產(chǎn)生拉應(yīng)力，先焊焊縫產(chǎn)生壓應(yīng)力；l橫向應(yīng)力是上述兩種應(yīng)力合成。(a)焊縫縱向收縮 時的變形趨勢-+-(b)焊縫縱向收縮 時的橫向應(yīng)力xy+-+施施焊焊方方向向(c)焊縫橫向收縮 時的橫向應(yīng)力xy(d)焊縫橫向殘余應(yīng)力-+-

40、xy第七章第七章7.5焊接熱效應(yīng)l應(yīng)力分布與施焊方向有關(guān)；-+施施焊焊方方向向(e)xy -+-施施焊焊方方向向( f )yx不同施焊方向下,焊縫橫向收縮時產(chǎn)生的橫向殘余應(yīng)力第七章第七章7.5焊接熱效應(yīng)l在厚鋼板的焊接連接中，焊縫需要多層施焊。沿厚度方向先焊焊縫凝固，阻止后焊焊縫的膨脹，產(chǎn)生塑性壓縮變形。-+-321x xy yz zl冷卻時外圍焊縫散熱快先冷固，內(nèi)層焊縫收縮受限制產(chǎn)生沿厚度方向的拉應(yīng)力，外部則產(chǎn)生壓應(yīng)力。 因此除了橫向和縱向焊接殘余應(yīng)力x ，y外，還存在沿厚度方向的焊接殘余應(yīng)力z ，這三種應(yīng)力形成同號三向拉應(yīng)力，大大降低連接的塑性。厚度方向的焊接應(yīng)力第七章第七章7.5焊接熱效

41、應(yīng)約束狀態(tài)下產(chǎn)生的焊接應(yīng)力約束焊接接頭中的殘余應(yīng)力分布a-b截面上縱向殘余應(yīng)力第七章第七章7.5焊接熱效應(yīng)二、焊接殘余應(yīng)力的影響（1）對結(jié)構(gòu)靜力強度的影響受力前因焊接殘余應(yīng)力自相平衡，故： yytyftBftbBNN 受力后當板件全截面達到fy，即N=Ny時：結(jié)論：焊接殘余應(yīng)力不會影響結(jié)構(gòu)的靜力強度tbBNftbN)(cyt+-b bf fy y+-b bf fy yNyNy+-f fy yb bB Bt tN Nc cN Nt tN NN N第七章第七章7.5焊接熱效應(yīng)（2）對結(jié)構(gòu)剛度的影響當焊接殘余應(yīng)力存在時，因截面的bt部分拉應(yīng)力已經(jīng)達到fy ，故該部分剛度為零（屈服），這時在N作用下應(yīng)

42、變增量為： EtbBN 1 +-bfyNN+-fyNNbBt1 22NBtE當截面上沒有焊接殘余應(yīng)力時，在N作用下應(yīng)變增量為：結(jié)論：焊接殘余應(yīng)力使結(jié)構(gòu)變形增大，即降低了結(jié)構(gòu)的剛度。第七章第七章7.5焊接熱效應(yīng)（4）對低溫冷脆的影響（5）對疲勞強度的影響 對于厚板或交叉焊縫，將產(chǎn)生三向焊接殘余拉應(yīng)力，阻礙塑性的發(fā)展，使裂縫容易發(fā)生和發(fā)展，增加了鋼材低溫脆斷傾向。 在焊縫及其附近主體金屬焊接殘余拉應(yīng)力通常達到鋼材的屈服強度，此部位是形成和發(fā)展疲勞裂紋的敏感區(qū)域。因此焊接殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的疲勞強度有明顯的不利影響。 對于軸心受壓構(gòu)件，焊接殘余應(yīng)力使其撓曲剛度減小，降低壓桿的穩(wěn)定承載力。（3）對壓桿穩(wěn)定

43、的影響三軸焊接殘余應(yīng)力第七章第七章7.5焊接熱效應(yīng) 在施焊時，由于不均勻的加熱和冷卻，焊區(qū)的縱向和橫向受到熱態(tài)塑性壓縮，使構(gòu)件產(chǎn)生變形。表現(xiàn)主要有：三、減少焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形的方法第七章第七章7.5焊接熱效應(yīng)1.合理的焊縫設(shè)計（1）合理的安排焊縫的位置（2）合理的選擇焊縫的尺寸和形式（3）盡量避免焊縫的過分集中（4）盡量避免三向焊縫相交（5）要考慮鋼板的分層問題第七章第七章7.5焊接熱效應(yīng)（1）采用合理的施焊順序和方向；（2）采用反變形法減小焊接變形或焊接應(yīng)力；（3）小尺寸焊件，應(yīng)焊前預(yù)熱或焊后回火處理。2.合理的工藝措施第七章第七章7.6普通螺栓連接的構(gòu)造和計算普通螺栓規(guī)格精制螺栓粗

44、制螺栓分類A級和B級C級強度等級5.6級和8.8級4.6級和4.8級孔加工方式車床上經(jīng)過切削而成單個零件上一次沖成加工精度螺桿與栓孔直徑之差為0.250.5mm螺桿與栓孔直徑之差為1.52mm受力特點抗剪抗拉均好抗剪差、抗拉好經(jīng)濟性能價格高價格經(jīng)濟用途構(gòu)件精度很高的結(jié)構(gòu)（機械結(jié)構(gòu)）；在鋼結(jié)構(gòu)中很少采用沿螺栓桿軸受拉的連接；次要的抗剪連接；安裝的臨時固定注：A、B兩級的區(qū)別只是尺寸不同。 A級用于d24mm, l150mm的螺栓，B級用于d24mm, l150mm 螺栓。 第七章第七章7.6普通螺栓連接的構(gòu)造和計算一、普通螺栓連接的構(gòu)造計算1.螺栓的排列和構(gòu)造要求 規(guī)格：形式為大六角頭型，其代號

45、用字母M與公稱直徑表示。常用 M16、M20、M24。 螺栓的排列：并列、錯列。并列錯列第七章第七章7.6普通螺栓連接的構(gòu)造和計算螺栓的排列要滿足以下三個方面的要求：（1）受力要求：端距過小，端部撕裂；受壓，順內(nèi)力方向，中距過 大，鼓曲。（2）構(gòu)造要求：螺栓間距不能太大，避免壓不緊潮氣進入導(dǎo)致腐蝕。（3）施工要求：螺栓間距不能太近，滿足凈空要求，便于安裝。 中心距太大15d0時，應(yīng)將螺栓的承載力乘以折減系數(shù)。（a a）塑性階段受力狀態(tài)）塑性階段受力狀態(tài)（b b）彈性階段受力狀態(tài)）彈性階段受力狀態(tài)7.6普通螺栓連接的構(gòu)造和計算101.10.7150ld彈塑性階段：內(nèi)力重分布，螺栓受力趨于均勻10

46、600.7ld當時：第七章第七章a)AB栓桿較細而板件較厚時螺栓桿剪斷b)BA栓桿較粗而板件較薄時孔壁擠壓c)A截面削弱過多時鋼板被拉斷d)3535a1A端矩過小時；端矩2d0鋼板剪斷e)A板過厚螺栓桿過長；栓桿長度5d螺栓彎曲7.6普通螺栓連接的構(gòu)造和計算計算保證計算保證構(gòu)造保證構(gòu)造保證螺栓連接的破壞情況第七章第七章 剪力螺栓的承載力取決于螺栓桿受剪和孔壁承壓兩種情況，故單栓抗剪承載力由以下兩式?jīng)Q定：7.6普通螺栓連接的構(gòu)造和計算單個剪力螺栓的設(shè)計承載力：受剪承載力設(shè)計值：承壓承載力設(shè)計值：dbv2vbv4fdnNbcbcf tdNbvbcbmin,minNNNp 假定螺栓受剪面上的剪應(yīng)力均

47、勻分布 ；p 假定擠壓力沿栓桿直徑平面（實際上是相應(yīng)于栓桿直徑平面的孔壁部分）均勻分布驗算：bvminNN第七章第七章抗剪承載力設(shè)計值：bv2vbv4fdnN承壓承載力設(shè)計值：bcbcf tdNt1 t2 ,t= t1t1t2t1t2t3t2 t1+ t3 ,t= t2d+b3x1時, r1趨近于y1： 11Tx2iTyNyS第七章第七章3.螺栓群在扭矩、剪力、軸心力共同作用下的抗剪計算xyr11Oxy14T1NT1xNT1yN1234VV1yVNn1234NN1xNNn將它分解為水平和豎直分力：TT111x1221iiyTyNNrxy扭矩T作用下螺栓1、2、3、4所受剪力最大（r1最大），為

48、T1NTT111y1221iixTxNNrxy7.6普通螺栓連接的構(gòu)造和計算VTN第七章第七章在剪力V、軸心力N共同作用下，螺栓均勻受力，每個螺栓受力為：V1yVNnN1xNNn 以上各力對螺栓來說都是剪力，故受力最大的螺栓1承受的合力N1應(yīng)滿足下式：NT2VT2b11x1x1y1ymin()()NNNNNN4.螺栓群在軸心力作用下抗拉計算btnN N7.6普通螺栓連接的構(gòu)造和計算T1xNT1yNV1yNN1xN1N 當設(shè)計拉力通過螺栓群形心時，所需要的螺栓數(shù)目：第七章第七章5.螺栓群在彎矩作用下抗拉計算MM1 2 3 4受壓區(qū)受壓區(qū)y1y2y3N1N2N3N4中和軸中和軸 假定螺栓群的中和軸

49、位于最下排螺栓的形心處，各螺栓所受拉力與其至中和軸的距離成正比。MMMM312n123nNNNNyyyyMMMM1112233111nnNNNNyNyNyyyy；7.6普通螺栓連接的構(gòu)造和計算第七章第七章MMM1122nMM22221112111nnniiMNyNyNyNNyyymyyyMb11t2iMyNNmy7.6普通螺栓連接的構(gòu)造和計算m螺栓排列的縱列數(shù)螺栓群承受偏心拉力，如何計算？當偏心不大時，按小偏心計算，即假定連接的旋轉(zhuǎn)中心在螺栓群計算截面的形心o處。全部螺栓受拉，計算結(jié)果方為有效，否則，按大偏心情況計算，即假定旋轉(zhuǎn)中心在最下或最上一排螺栓軸線處。第七章第七章6.螺栓群同時承受剪力

50、和拉力的計算 同時承受剪力和拉力作用的普通螺栓有兩種可能破壞形式：一是螺栓桿受剪受拉破壞；二是孔壁承壓破壞。有兩種計算方法。7.6普通螺栓連接的構(gòu)造和計算剪拉聯(lián)合作用的螺栓剪力和拉力的相關(guān)曲線 試驗研究結(jié)果表明，兼受剪力和拉力的螺桿分別除以各自單獨作用的承載力，所得的相關(guān)關(guān)系近似為圓曲線。第七章第七章 規(guī)范規(guī)定：同時承受剪力和桿軸方向拉力的普通螺栓，應(yīng)分別符合下列公式的要求： 驗算剪-拉聯(lián)合作用：12btt2bvvNNNNbvcVNNn驗算孔壁承壓：Nvb單個螺栓抗剪承載力設(shè)計值；Ncb單個螺栓承壓承載力設(shè)計值Ntb單個螺栓抗拉承載力設(shè)計值；Nv 、Nt單個螺栓承受的最大剪力和拉力設(shè)計值。 7

51、.6普通螺栓連接的構(gòu)造和計算第七章第七章支托和翼緣用角焊縫連接，驗算角焊縫：wfewfVhlf為考慮剪力V偏心對角焊縫的影響，取1.251.357.6普通螺栓連接的構(gòu)造和計算支托僅起安裝作用：螺栓群承受彎矩M和剪力VvNV n211MtiNNMymybvcNN221vtbbvtNNNN螺栓不發(fā)生拉剪破壞：孔壁不發(fā)生承壓破壞：剪力由支托承受，螺栓群承受彎矩M2bt11tMiNNMymyN例：設(shè)圖為短橫梁與柱翼緣的連接，剪力V=250kN，e=120mm，螺栓為M20 ，C級，梁端豎板下有承托。鋼材為Q235B，手工焊，焊條E43型，試按考慮承托傳遞全部剪力V以及不承受剪力V兩種情況設(shè)計此連接。1

52、、承托傳遞全部剪力V，螺栓群受彎矩作用設(shè)螺栓為M20（Ae=245mm2），n=10（1）單個螺栓抗拉承載力（2）單個螺栓最大拉力（3）承托焊縫驗算，用側(cè)面角焊縫，取 hf =10mm解：250kNV 250 0.1230kN mMVebbtet245 17041.7kNNA f3b1t2222230 1040020kN41.7kN2 (100200300400 )tiMyNNm yS32few1.351.35 250 10150.7N/mm2 0.7 10 (1802 10)VhlS w2f160N/mmf4100（2）一個螺栓受力（1）一個螺栓承載力2、不考慮承托傳遞剪力V（3）剪力和拉力

53、聯(lián)合作用下22bbvvv3.14 20114044.0kN44dNnf bbcc20 20 305122kNNd t fS bt41.7kNN t20kNN bvc25025kN122kN10VNNn2222vtbbvt25200.744144.041.7NNNN第七章第七章一、高強度螺栓連接的性能7.7高強度螺栓的連接性能和計算強度等級采用鋼材8.8級45號鋼、40B鋼10.9級20MnTiB鋼、35VB鋼按材料分類按受力特征分類受力特征承載力極限狀態(tài)安裝孔徑應(yīng)用特點摩擦型外力達到板件摩擦力d0=d+1.52 剪切變形小，耐疲勞，動載下不易松動承壓型外力超過摩擦力栓桿受剪板件承壓d0=d+1

54、.01.5承載力比摩擦型大，剪切變形大，一般不用于直接動載情況第七章第七章1.高強度螺栓的預(yù)拉力 大六角頭螺栓的預(yù)拉力控制方法有：a.力矩法 初擰用力矩扳手擰至終擰力矩的30%50%，使板 件貼緊密； 終擰初擰基礎(chǔ)上，按100%設(shè)計終擰力矩擰緊。 特點：簡單、易實施，但得到的預(yù)拉力誤差較大。 為了保證通過摩擦力傳遞剪力，高強度度螺栓的預(yù)拉力P的準確控制非常重要。b.轉(zhuǎn)角法 初擰用普通扳手擰至不動，使板件貼緊密； 終擰初擰基礎(chǔ)上用長扳手或電動扳手再擰過一定的角度，一般為120o180o完成終擰。 特點：預(yù)拉力的建立簡單、有效，但要防止欠擰、漏擰和超擰。大六角頭型大六角頭型7.7高強度螺栓的連接性

55、能和計算第七章第七章 扭斷螺栓桿尾部法（扭剪型高強度螺栓）初擰擰至終擰力矩的60%80%；終擰初擰基礎(chǔ)上，以扭斷螺栓桿尾部為準。特點：施工簡單、技術(shù)要求低易實施、質(zhì)量易保證等。eu1.2PA fAe螺紋處有效截面積；fu螺栓熱處理后的最抵抗拉強度；8.8級，取fu =830N/mm2， 10.9級，取fu =1040N/mm2高強螺栓的預(yù)拉力設(shè)計值由下式確定：扭剪型扭剪型7.7高強度螺栓的連接性能和計算考慮材料的不均勻性的折減系數(shù)0.9；為防止施工時超張拉導(dǎo)致螺桿破壞的折減系數(shù)0.9；考慮擰緊螺帽時，螺栓桿上產(chǎn)生的剪力對抗拉強度的降低除以系數(shù)1.2。由于高強度螺栓材料無明顯的

56、屈服點，用抗拉強度fu代替fy的附加安全系數(shù)0.9。第七章第七章2.高強度螺栓連接的摩擦面抗滑移系數(shù)F 摩擦型高強度螺栓是通過板件間摩擦力傳遞內(nèi)力的，而摩擦力的大小取決于板件間的擠壓力（P）和板件間的抗滑移系數(shù) ；連接處接觸面處理方法構(gòu) 件 的 鋼 號Q235Q345Q420噴 砂噴砂后涂無機富鋅漆噴砂后生赤繡鋼絲刷清除浮銹或未經(jīng)處理的干凈軋制表面0.450.350.450.300.500.400.500.350.500.400.500.40摩擦面抗滑移系數(shù)值F 板件間的抗滑移系數(shù)與接觸面的處理方法和構(gòu)件鋼號有關(guān)，其大小隨板件間的擠壓力的減小而降低； 7.7高強度螺栓的連接性能和計算第七章第七章二、高強度螺栓的抗剪承載力設(shè)計值1.高強度螺栓摩擦型連接 一個摩擦型連接高強度螺栓抗剪承載力設(shè)計值:bvRfNnP 抗力分項系數(shù) R的倒數(shù)一般取0.9； nf傳力摩擦面數(shù)目； 摩擦面抗滑移系；P預(yù)拉力設(shè)計值。R2.高強度螺栓承壓型連接 高強度螺栓承壓型連接，受剪時的極限承載力由桿身抗剪和孔壁承壓決定，摩擦力只起延緩滑動的作用。計算方法與普通螺栓相同。受剪承載力：單栓抗剪承載力：承壓承載力：2bbvvv4dNnfbbccNdtfbbminvcminbNNN，7.7高強度螺栓的連接性能和計算第七章第七章三、高強度螺栓群的抗剪計算1.軸心力作用時 設(shè)一側(cè)的螺栓數(shù)為n，平均受剪，承受外力N。軸力通