哈工大钢结构课件

1、第三章 钢结构的连接3.1 连接的种类和特点 钢结构中连接占用重要地位，因为： 构件、结构通过连接来实现； 连接方式影响结构的构造、工艺、造价； 连接质量影响结构的安全、使用寿命。 连接方法：焊接连接、螺栓连接、铆钉连接 对接连接 搭接连接 垂直连接 连接型式 一 焊接连接 焊接连接是钢结构最主要的连接方法， 不削弱截面、经济； 构件间可直接焊接、构造简单、制造省工； 连接的密封性好、刚度大。 焊缝热影响区材料变脆； 产生焊接残余应力和焊接残余变形； 对裂缝敏感，局部裂纹发生易扩展到整体。 1.钢结构常用的焊接方法 手工电弧焊 采用焊条，操作灵活方便，特别适于短焊缝。 Q235E43 Q345

2、E50 Q390、Q420E55 不同钢种的钢材相焊接时，宜采用低组配方案， 即宜采用与低强度钢材相适应的焊条。优点缺点焊条型号应与主体金属的强度相适应 焊条型号 E ： 前两位数字表示熔敷金属的抗拉强度；kgf/mm2 0、1 全方位； 2 平焊； 4 立焊。 第四位数字表示药皮种类和电流， 药皮的作用：在焊接过程中产生气体，保护电弧和熔 化金属，并形成熔渣覆盖着焊缝，防止 空气中的氧气、氮气与熔化金属接触形 成易脆的化合物。 埋弧焊 分为自动埋弧电弧焊和半自动埋 弧电弧焊，自动埋弧电弧焊：焊丝送进和电弧移动由专门机构控制。半自动埋弧电弧焊： 焊丝送进由专门机构控制，而电弧的移动由人工操作。

3、 焊接时，要采用与被焊钢材强度相应的焊丝、焊剂。第三位数字表示适用的施焊方位 2. 焊缝形式和焊接连接的形式 焊缝的形式 对接焊缝 角焊缝 焊接连接的形式 对接连接： 传力平顺、厚板开坡口、费工。 搭接连接： 省工、费料、力线弯折、应力集中严重。 省工、省料、截面有突变、应力 集中较严重，用在不承受动力荷 载结构中。 开K形坡口，减小应力集中，可 承受动载。 称为：对接与角接组合焊缝。板厚时开破口垂直连接： 焊缝的施焊方位 根据所持焊条与焊件间的相互位置，施焊方位 分为平焊、立焊、横焊、仰焊四种， 按此顺序操作渐难，质量保证渐难。 3.焊缝的缺陷 裂纹： 最危险缺陷， 出现在焊缝内部或热影响区

4、内，导致裂纹尖端 应力集中现象严重，易脆断。 钢材化学成分不当，含C量过高； 焊接工艺不合适，电流、速度等； 所用焊条不符合要求及施焊次序不恰当。 气孔： 气体在焊缝金属冷却前没有逸出而形成。 降低塑性、密实性。 夹渣： 是在焊缝金属内部或与母材熔合处形成的非金属 夹杂物。 危害同气孔。 焊接工艺不当； 焊接材料不符合要求。 未熔合： 指母材与熔化金属之间局部未熔合的现象。 削弱连接强度，产生应力集中，易脆断。产生原因产生原因 咬肉： 是在焊缝一侧和两侧与母材交界处形成的凹坑。 减少母材有效面积，造成应力集中。 未焊透4. 焊缝质量检验 焊缝质量检验分为三级： 三级：只要求做外观检查，即检查焊

5、缝尺寸有无裂 纹咬肉等。 通过此检查的焊缝称三级质量焊缝。 二级：三级基础上 + 超声波检查， 通过此检查的焊缝称二级质量焊缝。 一级：二级基础上 + X射线检查， 通过此检查的焊缝称一级质量焊缝。 5. 焊缝的表示方法二 螺栓连接 粗制螺栓连接 精制螺栓连接 摩擦型高强螺栓连接 承压型高强螺栓连接单面角焊缝双面角焊缝三面围焊缝围焊缝现场安装焊缝对接焊缝普通螺栓连接高强螺栓连接螺栓连接（坡口角度）（对接间隔）（P：钝边高度） 由未经加工的圆钢压制而成，螺栓粗 糙，螺杆直径比螺孔小31.5 mm，要 求类孔，栓孔间隙大，受剪时易产生 滑移，导致螺栓群中各个螺栓受力不 均，故宜用于受拉，不宜用于受

6、剪。 采用钻模钻孔或冲孔后扩孔，孔壁平 滑，质量高。 采用冲孔或不用钻模钻成的孔。 切削加工而成，孔径等于杆径，类 孔，抗剪性能好，但成本高，现较少采 用。 传力机理靠板件间的摩擦阻力传力，以 摩擦阻力被克服为承载力的极限状态。粗制普通螺栓：（C级螺栓）类孔：类孔：精制普通螺栓：（A、B级螺栓） 摩擦型连接： 类孔，受力好，耐疲劳，尤用于承受 动力荷载结构，孔径大于螺栓公称直径 1.52.0mm。 靠摩擦阻力和栓杆共同传力，以栓杆被剪 断或板件被挤压破坏为承载力的极限状态。 承载力较前者高。类孔，孔径大于螺栓 公称直径1.01.5mm，受剪变形大，只适 用于承受静载。 螺栓的性能统一用螺栓的性

7、能等级表示，如4.6级、8.8级、 10.9级。分别属于400N/mm2 、 800N/mm2 、 1000N/mm2级，小数点及后面的数字表示屈强比。 C级螺栓为4.6级或4.8级，由Q235钢制造。 A、B级螺栓为5.6级或8.8级，采用低合金钢或再经热处理后制成。承压型连接：小数点前的数字表示螺栓材料的抗拉强度。 高强螺栓为8.8级或10.9级，材料为45号钢、 40B钢、20MnTiB钢制成。 螺栓表示方法：三 铆钉连接 制造工艺复杂，费工费料，现已很少采用。3.2 角焊缝的构造、工作和计算 一 角焊缝的构造 角焊缝分为直角角焊缝和斜角角焊缝。 直角角焊缝： hf：焊角尺寸 he：有效

8、厚度， he0.7 hf永久螺栓高强度螺栓安装螺栓 斜角角焊缝： 主要用于钢管， 非钢管中，135 ,不宜用于受力。 直角角焊缝的截面型式： 普通焊缝二 角焊缝的焊角尺寸与计算长度 热量小，冷却快，焊缝易产生裂纹 不易焊透 传力平顺，改善应力集中，可受动荷。平坡焊缝深熔焊缝hf 小力线弯折，应力集中。 hfmin1.5 4mm t ：较厚焊件厚 对埋弧自动焊, hfmin减小1mm, 对T 形连接的单面角焊缝， hfmin增加1 mm。 薄焊件易烧穿，冷却后，焊接变形大 热影响区大，容易脆裂 hfmax 1.2 t t ：薄焊件厚 贴边角焊缝还应满足： hfmaxt (t6mm) hfmaxt

9、 (12)mm (t6mm) 故： hfmin hf hfmax 角焊缝的计算长度(并非几何长度) lwl2 hf 起落弧太近，影响焊缝的可靠性 局部过热，材质变脆 lwmin8 hf 40mm thf大lw过短 lwmax60 hf 多余长度不计入lw，但焊接工字梁翼缘与腹板连接处的焊缝；加劲肋与腹板的焊缝，不受此限。 故： lwminlwlwmax 搭接： t：薄焊件厚度 目的：减小附加弯矩 要求：lwb (减小力线弯折程度) b12mm) b190mm (t12mm) 防止横向收缩、起拱。lwblw过长应力分布不均且： 转角处构件应力集中，如在此处起弧、落弧，可能出现弧坑和咬肉现象，加大

10、应力集中程度，故采用绕角焊，减小应力集中程度。 或围起来。 l15t （受压） l30t （受拉） t： 薄件厚，但转角处不能断焊。三 角焊缝连接的基本计算公式 焊缝长度方向和受力方向平行的焊缝为侧面焊缝， 焊缝长度方向和受力方向垂直的焊缝为正面焊缝， 焊缝长度方向和受力方向既不平行又不垂直的焊缝为斜焊缝。间断角焊缝的间断距离绕角焊：试验表明：侧面焊缝的破坏截面多在45截面； 正面焊缝的破坏截面多不在45截面； 正面焊缝的破坏强度大，也认为在45截面 破坏。 1. 侧面焊缝的受力分析 将N转化为剪力V和弯矩MNe， M 产生垂直于轴向方向的 ，较 小，忽略。 V产生沿轴向的f , 沿轴向分布不

11、均， 规范规定在规定的计算长 度范围内是均匀分布的。 flhwfwefN)(式中：he0.7 hf ffw ：角焊缝的设计强度（实际为抗剪设计强度）2. 正面焊缝的受力分析 将N转化为V和MNe(小、忽略) V作用下，应力分布较复杂，计 算时按均布。 将应力f 分解为：flhwfwefN)(（*）)(sinlhweN)(coslhweN2f)(2lhweN2f)(2lhweN 3. 一般情况 N 分解为 Nx 和 Nz , Nz产生f（） , Nx产生f ,即 ， 焊缝计算截面上产生剪应力f ，正应力 ，剪应力 ，处于复杂应力状态。 相当于角焊缝的抗拉强度设计值。 采用上式，需求截面上的应力分

12、量，繁琐。)(coslhwefN2)(2sinfwelhN2)(2sinfwelhN)( 3222feqfwf3折算应力fwf3 f ：正面焊缝强度设计值增大系数分析： 当0,即侧面焊缝，此时f 1.0 当 00 , 则T2由竖直焊缝承担fwfTAxTAyVAy)()22.1(22A点应力应满足：flhVwfwe22剪力V=N由竖直焊缝承受：flhVlhTwfwewe)()22.16(22222222T N（e+a）五 关于斜角角焊缝 1. 60135的T形接头，斜角角焊缝的计 算同直角角焊缝，取f=1.0 。 要求bi5mm ，若bi5mm ，改为图（b）形式 2. 当 bi1.5mm时，

13、当1.5bi5mm时，2coshhfe2cos)sin(11111bhhfe2cos)sin(22222bhhfe 3. 当135时，不用作受力焊缝 （除钢管）。 4. 对于斜T形接头的角焊缝，在设计图中应绘制 大样，详细标明角焊缝的焊脚尺寸。3.3 对接焊缝的构造、工作和计算 一 对接焊缝的构造 对接焊缝往往设坡口，应根据焊件厚度按保证 焊缝质量，便于施焊及减小焊缝截面积的原则选用。 坡口形式：直边缝：单边V形缝：双边V形缝：适用板厚10mm适用1020mm p 称为钝边，有拖住熔化金属的作用， p 取大了或角度取小了，导致焊不透， p 取小了或角度取大了，导致焊条和工时的浪费， p、c 常

14、取2mm。 也可由施工单位据 建筑钢结构焊接技术规程 并结合实际情况确定。 当间隙c较大时，可采用垫板，施焊后，垫板可保留，也可除去。U形缝：K形缝：X形缝：适用20mm 焊缝的起点和终点，不易焊透而出现凹陷的焊口，易引起裂纹和应力集中，故设引弧板，使起弧、落弧在引弧板上发生。 若设引弧板困难而没设，则计算长度为：lw=l-2t (t:薄板厚度) 变截面钢板拼接： 厚差小于4mm时，由焊缝找坡，计算时，焊缝厚度取薄板厚度。改变宽度：改变厚度：二 对接焊缝的工作和计算 焊透的对接焊缝 部分焊透的对接焊缝 焊透：是指焊缝金属充满整个连接截面并与母材 熔合成一体。（一） 焊透的对接焊缝的计算 焊缝有

15、缺陷， 规范规定：对接焊缝的抗压设计强度与母材相同。受拉的对接焊缝对焊缝的缺陷敏感，降低静力强度和疲劳强度， 规范规定：通过一、二级质量检验标准的焊缝，其抗拉设计强度与母材的抗拉设计强度相同，质量属于三级的焊缝，焊缝的抗拉设计强度等于母材抗拉设计强度的0.85倍。 对接焊缝往往做成加高形式， 取计算厚度时不计加高部分，承受动力荷载时需磨平。对接焊缝分：1. 受轴心拉力对接焊缝的计算（三级质量焊缝受拉） t：两块对接板较小厚度， T形连接 腹板厚度 lw ：焊缝的计算长度，用引弧板时，取实际长度, 不用引弧板时，取实际长度减2t 。 f tw：对接焊缝抗拉强度设计值。 当焊缝中应力大于焊缝的强度

16、时，采用斜焊缝增加焊缝长度，降低焊缝中应力，以提高连接承载力。 ftlNwtw焊缝中应力：ftlNwtwsinftlNwVwcosfvw：抗剪强度设计值/ 以上公式是近似的，没有考虑共同作用。 若取 tg=a/b1.5 , 焊缝强度不低于母材，不必计算。2. 对接焊缝在弯矩和剪力共同作用下的计算 式中：fcw：对接焊缝抗压强度设计值； 三级质量焊缝 fcw ftw Iw ：计算截面对中和轴的惯性矩； Wx ：计算截面最外边缘对中和轴的抵抗矩； SW ：计算截面某点以外处截面面积对中和轴 的面积矩。 计算点处的折算应力 +fWMwtxfwc或ftISVwVwwfwt1 . 1322或fwc1 .

17、 1 1.1：考虑最大折算应力只发生在焊缝的局部而将 设计强度提高的系数。 注意工字形截面特点：3. 对接焊缝在弯矩、剪力和轴力共同作用下的计算 M作用下，产生M ，V作用下，产生。危险点为1点tlNwNNMN作用下：fwtMN1 . 1322)(或fwc1 . 1危险点折算应力：+危险点（二） 部分焊透的对接焊缝 部分焊透的对接焊缝的截面型式：S：坡口根部至焊缝表面（不考虑余高）的最短距离。 由于未焊透，连接处存在缝隙，应力集中现象严重，易脆裂。故计算时采用焊缝的有效厚度he , 按角焊缝计算，上节公式适用。 V形坡口：当60，heS； 当1 ， 即有残余应力时，变形大，刚度小。 降低压杆的

18、稳定承载力 如图，残余压应力区不能承压，仅拉应力区b部 分参加工作，有效截面和有效惯性矩减小了。 降低NcrEbBN)(1EBN1如图，外拉力作用下)(22lNEIcr压杆的临界力： 降低疲劳强度 残余拉应力加快疲劳裂纹开展的速度。 加剧低温冷脆危险 存在双向、三向同号拉应力场，不能发展塑性。 2. 焊接残余变形对结构的影响 影响构件尺寸 构件产生初弯曲和初偏心，受荷时产生附加弯矩。三 防止或减小焊接残余应力和焊接残余变形的措施 1. 设计方面 适宜的 hf、 lw ，应细长，免短粗。 焊缝应尽可能对称布置，不宜过分集中。 避免三向焊缝相交，以免形成同号应力场。 要便于施焊，以保证质量。 板厚

19、、板宽不同时，要平缓过度。2. 制造和焊接工艺方面 减小焊接残余应力的方法 焊件预热法 锤击法 退火法：将钢构件加热到一定温度，保温一段 时间，随后在炉中或埋入导热性较差 的介质中缓慢冷却。适用小构件。 减小焊接残余变形的方法 反变形法 合理施焊次序 变形后校正 热校正局部加热法 冷校正顶压3.5 普通螺栓连接的构造和计算一 螺栓（高强螺栓、铆钉）的排列和构造要求 简单整齐，连接板尺 寸小，栓孔对构件截面削弱大。 布置松散，连接板尺 寸大，栓孔对构件截面削弱小。 螺栓的排列要求： a. 受力要求： 端矩2d0 ,否则顺力方向剪坏； 中矩过大，受压时起拱；中矩过小，则净截面削 弱大。 b.构造要

20、求： 中距不能过大，否则连接件接触不紧密，潮汽易 侵入缝隙，造成锈蚀。并列排列：错列排列： c. 施工要求： 中距3d0 ,否则无转动扳手的空间。 据a、b、c综合考虑，得出螺栓容许距离。 螺栓的其它构造要求： a. 连接时，螺栓数一般不能少于2个，对组合构 件的缀条，其端部连接可采用1个螺栓。 b. 对直接受动荷的普通螺栓受拉连接应采用双螺 帽或其它能防止螺帽松动的措施。如采用弹簧 垫圈，或将螺帽或螺杆焊死等措施。二 螺栓受剪、受拉时的工作性能（包括高强螺栓） 抗剪连接 抗拉连接螺栓连接 1. 螺栓抗剪连接的工作性能 a. 弹性工作阶段 即01直线段，在此阶段依靠板间的摩擦阻力传力，摩擦阻力

21、的大小决定于拧紧螺栓时栓杆中初拉力的大小，c级螺栓初拉力很小，故01段很短，而高强螺栓初拉力很大，故01段很高。 b. 相对滑移阶段 即12段，外力超过了板件间的摩擦力后，板件间产生相对滑移。 c. 弹塑性工作阶段 到2点后，栓杆和孔壁开始接触，栓杆受剪切，孔壁受挤压，同时栓杆受到弯曲和轴向拉伸作用，因而使栓杆产生拉力，增大了板间的摩阻，工作曲线的坡度又/开始上升，达3点后，随外力的增加，变形迅速增大，曲线逐渐平缓，最后破坏。 c级螺栓靠栓杆承剪和孔壁承压传力，以栓杆被剪断或孔壁被挤压破坏为承载力的极限状态。即3点。 摩擦型高强螺栓依靠板间的摩擦阻力传力，以摩擦阻力被克服为承载力的极限状态。即

22、图中1点。 承压型高强螺栓依靠板间的摩擦阻力和栓杆共同传力，以栓杆被剪断或孔壁被挤压破坏为承载力的极限状态。即3点。摩擦只起到延缓滑移的作用。 螺栓受剪时的破坏形式： 栓杆被剪断 板件被挤压破坏 板件被拉断破坏（栓孔削弱截面） 板件被冲剪破坏（端矩太小造成）抗剪承载力验算承压承载力验算危险截面验算构造防范计算防范 单个螺栓的受剪计算： 式中：d：螺栓杆直径 fcb ：螺栓承压强度设计值 fvb ：螺栓抗剪强度设计值 nv：螺栓受剪面数，单剪nv 1，双剪nv 2 ：在同一受力方向承压构件的较小总厚度， 或 取小值fdnNbvvbv42ftdNbcbc抗剪承载力设计值：承压承载力设计值：取小值，

23、即N bminttt2tt12承压面受力简化如图：2. 螺栓抗拉连接的工作性能 单个螺栓抗拉承载力设计值为： 式中：ftb：螺栓抗拉强度设计值 de：螺栓螺纹处的有效直径 注意：螺栓净直径dn（扣出螺纹后） 平均直径dm=(d+ dn)/2, 有效直径de=(dn+ dm)/2 上图中，螺栓产生Pf的拉力，通常角钢肢刚 度较小，受拉后会产生如图的变形趋势， 在角钢肢的端部产生撬力，故螺栓的实际受 力为： Pf=N+Q 角钢肢的刚度越小，Q力越大，但确定Q力复杂， 通常用降低螺栓抗拉强度设计值的办法来解决。fdfANbtebtebt42 规范规定：普通螺栓抗拉强度设计值 ftb 取ftb0.8f

24、， f：螺栓所用钢材的抗拉强度设计值。注意： ftb 可直接查表，不用取钢材强度后换算。 以上简化，只要取翼缘板厚度t20mm，且螺栓间距b不要过大，简化是可靠的；若翼缘板过薄，用加劲肋加强翼缘。三 螺栓群的计算 开始阶段，各螺栓受力不均， 如虚线，随N增大，连接进入弹塑 性阶段，内力重分布，最后趋于 相等，如实线。 若连接区域l1过大，即使进入弹塑性，各螺栓受力也不易相等， 规范规定：若l115d0（d0：螺孔直径）螺栓承载力设计值N bmin应乘以折减系数。 这是因为各螺栓受力不均，防止端部螺栓破坏。 1. 抗剪螺栓群在轴心力作用下的计算 被连接板一侧所需螺栓数： N bmin为Nvb ,

25、 Ncb的小值 另外需验算构件净截面的强度，以防止构件在净截面处被拉断, An：构件的净截面面积 An=A-nd0t n：危险截面螺栓数 危险截面11，22 An取A1-1、A2-2小值 dl011501 . 1若l160d0 ，取0.7NNnbminfANntdneaneA02222122) 1(2ea222. 螺栓群承受扭矩时的计算 分析螺栓群受扭时采用假设： 被连接构件为绝对刚性体，螺栓为弹性体； 各螺栓绕螺栓群形心旋转，其受力大小与至螺栓群 形心的距离r成正比，力的方向与该螺栓和螺栓群 形心的连线相垂直。 在T作用下，每个螺栓均受剪，设螺栓至 形心的距离分别为 r1、r2rS , 相应

26、各螺栓所受剪力分别 N1、N2NS , 则: T = N1r1+N2r2+NSrS 据假设有: N1/r1=N2/r2=NS/rs 周围四个螺栓受力最大,假定其中一个为1号, 则: N2=N1r2/r1 、 N3=N1r3/r1 NS=N1rS/r1 若 N1Nvb、N1Ncb ,则螺栓安全 。 将 N1 分解为 N1x、N1y 若y13x1 ,则 , 可取 0, x10 设计时,先按构造布置好螺栓,然后求受力最大螺栓所受的力,其满足既不承压破坏又不剪切破坏为安全。 rrNrrrrNisT2112222111)(yxrrrNiiiTT221211yxyryNNiixT2211111yxxrxN

27、NiiyT2211111 yi2xi2xi2yyNNixT2111xxNNiyT2111公式简化为:同理, 若x13y1 ,故：3. 螺栓群在扭矩、剪力和轴心力共同作用下的抗剪计算 在V作用下，各螺栓受力相等，向下。 在N作用下，各螺栓受力相等，向右。 在T作用下，四角螺栓受力大小相等， 但方向不同。 考虑叠加， 1号螺栓受力最大， 在V作用下，N1yVV/n 在N作用下，N1xNN/n 1号螺栓所受合力为：yxyNiiTxT2211yxxNiiTyT2211在T作用下，221min1111()()bVTNTyyxxNNNNNN 下列情况可用于受剪： a. 承受静力荷载或间接承受动力荷载结构中

28、的 次要连接； b. 承受静力荷载的可拆卸结构的连接； c. 临时固定构件用的安装连接。 其它受剪情况怎么办？ 采用高强螺栓。4. 螺栓群在轴心力作用下抗拉螺栓连接的计算 在N作用下，所需螺栓数为： Ntb ：单个螺栓抗拉承载力设计值C级螺栓不宜受剪NNnbt5. 螺栓群在弯矩作用下的计算 M作用下， 上部螺栓受拉，使上部连接有分离的趋势，螺栓群的旋转中心下移。 经计算，受压区高度较小（阴影区），中和轴在受压侧最外排螺栓附近的某个位置，实际计算时，近似取中和轴即旋转中心位于最下排螺栓处。 各螺栓受力大小与该螺栓距中和轴的距离成正比所以1号螺栓受力最大。 同时 N1/y1N2/y2Ni / yi

29、Nn / ynyNyNyNyNyNiinniiM 2211 假定螺栓承受偏心拉力，怎么办？ 当偏心不大时，按小偏心计算，即假定连接的旋转中心在螺栓群计算截面的形心o处。 其中 ：M=Ne，m：螺栓列数 yyNyyyyyNiniM21122222111)(故yyNiM211NyyNbtimM211ymyMnNNi2maxmin11假设存在m列螺栓，则：yyyyii222212222 NNbtmax1且即全部螺栓受拉，计算结果方为有效0min1N两端螺栓受力为：要求： 否则，按大偏心情况计算, 即假定旋转中心在M 指向的最下或最上一排螺栓轴线O处。 这是因为：若N1min ，大偏心。6. 螺栓群同

30、时承受拉力和剪力的计算 将N移至螺栓群的形心，变成螺栓群受剪力V=N和弯矩M=Ne 。 V作用下,每个螺栓均应受力NV=V/n M作用下，属于大偏心，受力最大 此种螺栓拉剪共同作用下安全工作的条件为： 且同时要满足：NVNcb ，提问：若受偏心拉力，？ 注意：C级螺栓不宜受剪，yyNitmNe21螺栓所受拉力为：1)()(22NNNNbttbVV即螺栓不会受拉或受剪破坏要考虑大小偏心受拉即不会承压破坏设支托承受剪力，螺栓受M 式中：1.25是考虑剪力对焊缝的可能偏心的影响3.6 高强螺栓连接的计算一. 高强度螺栓预拉力的建立 高强度螺栓的预拉力是在安装螺栓时通过拧紧螺帽 来实现的，所采用的方法

31、是转角法和扭矩法。 高强螺栓的预拉力设计值为： 式中：Ae：栓杆有效截面积； fu ：螺栓材料经热处理后的最低抗拉强度； 8.8级，fu830N/mm2 ；10.9级，fu1040N/mm2 各常数值：0.9：考虑材料的不均匀性； flhVwffwe25.1支托与柱翼缘焊接，焊缝受剪fAPue2 . 19 . 09 . 09 . 0按5kN的模数取整 0.9：是以抗拉强度为准引入的附加安全系数； 0.9：考虑施加预拉力时的超张拉。 1.2：考虑拧紧螺帽时扭矩对栓杆的不利影响。注： 施加预拉力时，栓杆中的预拉力应接近螺栓所用 材料的抗拉强度，效果才好。因预拉力有损失， 所以要超张拉510 ，但超

32、张拉有可能使栓 杆中的应力超过 fy，从而引起塑性变形，而降低 预拉力。 不同螺栓的预拉力已制成表格。二. 高强螺栓承受剪力的计算 1. 高强螺栓摩擦型连接 高强螺栓摩擦型连接承受剪力的设计准则是外力不超过摩擦力。 一个摩擦型高强螺栓连接的抗剪承载力设计值为 式中：0.9：抗力分项系数 1.111的倒数； nf ：传力摩擦面数；单剪nf1；双剪nf2 P： 高强螺栓预拉力的设计值； m：摩擦面的抗滑移系数。注：a.当温度t=100150时，螺栓的预拉力将产生 温度损失，故应将摩擦型连接的抗剪承载力设计 值降低10，当t150时，要采取隔热措施， 以保证连接温度在t=100150之间。 b.构件

33、接触面的处理方法应在施工图中说明。 2. 高强螺栓承压型连接 高强螺栓承压型连接受剪时，极限承载力由栓杆抗剪和孔壁承压来决定，摩擦力仅起延缓滑移的作用。PnNfbV9 . 0故计算同C级螺栓。注： a. 当剪切面在螺纹处时，NVb要按有效截面计算。 b. 构件接触面处理简化为“应清除油污及浮锈”。 c.高强螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载 的结构。三. 高强螺栓群的抗剪计算 在轴心力作用下；在扭矩作用下；在扭矩、剪力、轴心力共同作用下的计算，均与普通螺栓连接的计算方法相同，只是在计算时要用高强螺栓的承载力设计值。注意：高强螺栓摩擦型连接净截面计算与普通螺栓连接 净截面计算不同。fdnNb

34、vvbv42ftdNbcbc取小值，即N bmin即： 由于摩擦作用，在危险的第一排螺栓孔中心前已传掉50的力，故最外排危险截面螺栓处的内力为： NN0.5n1N/n 即： N(10.5n1/n)N 危险截面应力 N/Anf 式中：n1：危险截面螺栓数 同时，还需验算毛截面强度 N/Af 四. 高强螺栓承受拉力时的计算 1. 高强螺栓摩擦型连接 提问：受外拉力N后，螺栓内力为 Pf= P + N ? 当加于螺栓连接的设计外拉力不超过预拉力P时，栓杆的拉力基本不增加，即认为栓杆内的原预拉力基本不变。危险截面不对即 Pf P证明： 螺栓已拧紧，但受外力之前， 平衡方程 P = C 受外拉力Not(标准值)后，板压紧程度降低，压紧力由CCf ，板件有一个压缩恢复量c ,栓杆拉力由PPf 。 平衡方程 Pf Not+Cf 在板厚范围内，栓杆有一个伸长增长量t。