PPT钢结构设计螺栓的连接

第六六节节普普通通螺螺栓栓的的连连接接一、、普通通螺螺栓栓的的连连接接构构造造螺栓栓的的规规格格与与表表示示钢结结构构一一般般选选用用C级（（粗粗制制））六六角角螺螺母母螺螺栓栓，，标标识识用用M和工工程程直直径径（（mm）表表示示，，例例如如M16、M20等螺栓栓的的排排列列螺栓栓的的各各距距应应满满足足规规定定的的要要求求（（P71~72，表表3.5~8）二、、受受力力性性能能与与计计算算1、受受力力分分类类螺栓栓根根据据作作用用不不同同，，按按螺螺栓栓受受力力可可以以分分为为：：受受剪剪、、受受拉拉及及剪剪拉拉共共同同作作用用2、受受剪剪连连接接受力力性性能能与与破破坏坏形形式式五种种破破坏坏形形式式螺栓栓受受剪剪破破坏坏孔壁壁挤挤压压破破坏坏连接接板板净净截截面面破破坏坏螺栓栓受受弯弯破破坏坏连接接板板冲冲剪剪破破坏坏单个个受受剪剪螺螺栓栓的的承承载载力力计计算算螺栓栓抗抗剪剪：：孔壁壁承承压压：：最大大承承载载力力：：轴力力作作用用受受剪剪螺螺栓栓群群的的连连接接计计算算受力特性性：沿受受力方向向，受力力分配不不均，两两端大中中间小，，在一定定范围内内，靠塑塑变可以以均布内内力，过过大时，，设计计计算时仍仍按均布布，但强强度需乘乘折减系系数β，当l1≥15d0时：当l1≥60d0时β＝0.7连接所需需螺栓数数量：连接板净净截面强强度扭矩、轴轴力及剪剪力共同同作用受受剪螺栓栓群计算算扭矩作用用：轴力及剪剪力作用用轴力扭矩矩共同作作用下最最大受力力螺栓受拉螺栓栓连接受力性能能与承载载力受弯矩作作用螺栓栓连接计计算M、N共同作用用（偏心心受拉））螺栓计计算小偏心：：大偏心:拉剪共同同作用螺螺栓连接接计算注：此类类连接因因无支托托板，一一般应考考虑精制制螺栓连连接，以以减少连连接变形形。第七节高高强强度螺栓栓连接一、概述述按受力特特性分：：摩擦型与与承压型型抗剪连接接时摩擦擦型以板板件间最最大摩擦擦力为承承载力极极限状态态；承压压型允许许克服最最大摩擦擦力后，，以螺杆杆抗剪与与孔壁承承压破坏坏为承载载力极限限状态（（同普通通螺栓））。受拉拉时两者者无区别别。高强螺栓栓采用Ⅱ级孔，便便于施工工。受传力机机理的要要求，构构造上除除连接板板的边、、端距≥1.5d0外其它同同普通螺螺栓。高强螺栓栓的材料料与强度度等级由高强材材料经热热处理制制成，按按强度等等级分10.9与8.8级。10.9级一般为为20MnTiB、40Cr等材料，，fu≥1000N/mm2，fu/fy≥0.9；8.8级一般为为45＃钢制成成，fu≥800N/mm2，fu/fy≥0.8。高强螺栓栓的预拉拉力（P85表3.9）二、摩擦擦型高强强螺栓连连接计算算受剪连接接计算一个螺栓栓抗剪承承载力连接所需需螺栓数数净截面强强度：考考虑50％孔前传传力受拉连接接高强螺螺栓计算算由于高强强螺栓的的基本承承载力为为摩擦力力，而摩摩擦力预预正压力力有关，，为保证证板件间间保留一一定的压压紧力《规范》规定:受弯连接接结算（（形心轴轴在中排排）拉、剪共共同作用用连接计计算三、承压压型高强强螺栓连连接受力性能能同普通通螺栓，，拉剪作作用时以以栓杆抗抗剪及孔孔壁承压压承力；；受拉同同摩擦型型，计算算公式总总结如表表3.11。本章重点点1、角焊缝缝的构造造与计算算；2、焊接残残余应力力与变形形的产生生机理与与影响；；2、普通螺螺栓受剪剪连接的的破坏形形式与机机理；3、高强螺螺栓连接接的构造造与计算算。第四章轴轴心受力力构件第一节概概述述第二节轴轴心心受力构构件的强强度与刚刚度第三节实实腹腹式轴心心受压构构件的整整体稳定定第四节实实腹腹式轴心心受压构构件的局局部稳定定第五节实实腹腹式轴心心受压构构件的截截面设计计第六节格格构构式轴心心受压构构件第一节概概述述轴心受力力构件分分轴心受受拉及受受压两类类构件，，作为一一种受力力构件，，就应满满足承载载能力与与正常使使用两种种极限状状态的要要求。正常使用用极限状状态的要要求用构构件的长长细比来来控制；；承载能能力极限限状态包包括强度度、整体体稳定、、局部稳稳定三方方面的要要求。稳定问题题是钢构构件的重重点问题题，所有有钢构件件都涉及及到稳定定问题，，是钢构构件设计计的重点点与难点点。本章章将简单单讲述钢钢结构的的钢结构构稳定理理论的一一般概念念，为下下序章节节打基础础。轴心受力力构件的的截面分分：实腹腹式与格格构式两两类（P97图4.2）实腹式又又分型钢钢截面（（包括普普通型钢钢与薄壁壁型钢）），组合合截面（（钢板组组合与型型钢组合合截面））格构式截截面又分分缀条式式截面与与缀板式式截面第二节轴轴心心受力构构件的强强度与刚刚度一、轴心心受力构构件的强强度以净截面面的平均均应力强强度为准准则：即即二、轴心心受力构构件的刚刚度以构件的的长细比比来控制制，即第三节实实腹腹式轴心心受压构构件的整整体稳定定一、稳定定问题的的概述所谓的稳稳定是指指结构或或构件受受载变形形后，所所处平衡衡状态的的属性。。如图4.4，稳定分分稳定平平衡、随随遇平衡衡、不稳稳定平衡衡。结构构或构件件失稳实实际上为为从稳定定平衡状状态经过过临界平平衡状态态，进入入不稳定定状态，，临界状状态的荷荷载即为为结构或或构件的的稳定极极限荷载载，构件件必须工工作在临临界荷载载之前。。稳定问题题为钢结结构的重重点问题题，所有有钢结构构构件均均件均存存在稳定定问题，，稳定问问题分构构件的整体稳定定和局部稳定定。二、理想想轴心受受压构件件的整体体失稳1、理想条条件：绝绝对直杆杆、材料料均质、、无荷载载偏心、、无初始始应力力、完全全弹性。。2、典型失失稳形式式（p101，图4.5）弯曲失稳稳－只有有弯曲变变形；扭转失稳稳－只有有扭转变变形。弯扭失稳稳－弯曲曲变形的的同时伴伴随有扭扭转变形形。单对称截截面绕对对称轴（（或不对对称截面面）弯曲曲失稳时时，由于于截面的的形心（（内力作作用点））与剪心心（截面面的扭转转中心））不重合合，截面面内的内内力分量量相对于于剪心产产生偏心心产生扭扭矩，从从而产生生扭转变变形。失稳承载载力低于于弯曲失失稳承载载力。只有类似似于十字字型截面面扭转失失稳承载载力小于于弯曲失失稳承载载力，其其他截面面一般来来说弯曲曲稳定承承载力均均大于扭扭转失稳稳承载力力。3、理想构构件的弹弹性弯曲曲失稳根据右图图列平衡衡方程解平衡方方程：得得4、理想构构件的弹弹塑性弯弯曲失稳稳构件失稳稳时如果果截面应应力超出出弹性极限，则则构件进进入弹塑塑性工作作阶段，，这时应按按切线模模量理论论进行分分析3、实际构构件的整整体稳定定实际构件件与理想想构件间间存在着着初始缺缺陷，缺缺陷主要要有：初初始弯曲曲、残余余应力、、初始偏偏心。⑴、初始始弯曲曲的影影响⑵、初始始偏心心的影影响⑶、残余余应力力的影影响前面已已讲：：钢构构件在在轧制制、焊焊接、、剪切切等过过程中中，会会在钢钢构件件中产产生内内部自自相平平衡的的残余余应力力，残残余应应力对对构件件的强强度无无影响响，但但会对对构件件的稳稳定承承载力力产生生不利利影响响。注：残残余应应力对对弱轴轴的影影响大大于对对强轴的的影响响4、实际际轴压压构件件的工工程计计算方方法初始弯弯曲与与初始始偏心心的影影响规规律相相同，，按概概率理理论两两者同同时取取最大大值的的几率率很小小，工工程中中把初初弯曲曲考虑虑为最最大（（杆长长的千千分之之一））以兼兼并考考虑初初弯曲曲的影影响；；按弯弯曲失失稳理理论计计算，，考虑虑弯扭扭失稳稳的影影响，，