钢结构工程施工（第五版） 课件 单元二 材料与连接

第5讲钢材的机械性能（一）钢材1、钢材的机械性能（1）强度和塑性强度：抵抗破坏的能力塑性：抵抗变形的能力应力应变曲线第5讲钢材的机械性能试验过程第5讲钢材的机械性能受力的五个阶段：

①弹性阶段(曲线的OA段)。fe ②弹塑性阶段(曲线的AB段)。③屈服阶段(曲线的BC段)。fy④应变硬化阶段(曲线的CD段)。fu⑤颈缩阶段(曲线的DE段)力学指标：

屈服强度fy：可利用的强度指标，设计依据极限抗拉强度fu塑性指标：

伸长率：δ＝（L1-L0

）/L0×100%

断面收缩率：ψ=（A0－A1）/A0×100%

第5讲钢材的机械性能（2）冷弯试验性能钢材的冷弯性能是衡量钢材在常温下弯曲加工产生塑性变形时，对产生裂纹的抵抗能力的一项指标。第5讲钢材的机械性能（3）韧性 钢材的冲击韧度是衡量钢材在冲击荷载作用下，抵抗脆性断裂的能力的一项力学性能指标。第5讲钢材的机械性能（4）可焊性钢材的焊接性能是指在一定的焊接工艺条件下，获得性能良好的焊接接头。焊接过程中要求焊缝及焊缝附近金属不产生热裂纹或冷却收缩裂纹；在使用过程中焊缝处的冲击韧性和热影响区内塑性良好，不低于母材的力学性能。第5讲钢材的机械性能小结

本讲学习了钢材的力学性能，钢材受力的5个阶段，强度指标中只有屈服强度fy是可利用的强度指标，是设计依据。钢材的塑性指标有伸长率、断面收缩率、冷弯性能、冲击韧性、可焊性。第5讲钢材的机械性能第6讲影响钢材性能的因素2.影响钢材性能的因素(1)化学成分的影响碳素结构钢中铁含量占99％以上，其余是碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)及硫(S)、磷(P)、氧(O)、氮(N)等冶炼过程中留在钢中的杂质元素表2-1各种元素对钢材性能的影响。

第6讲影响钢材性能的因素(2)冶炼、浇注、轧制过程及热处理的影响

缺陷有偏析、夹层、裂纹

钢材分类：沸腾钢、镇静钢及特殊镇静钢（3）钢材的硬化的影响

时效硬化、冷作硬化（应变硬化）第6讲影响钢材性能的因素（4）复杂应力的影响钢材受同号复杂应力作用时，强度提高，塑性降低，性能变脆；钢材受异号复杂应力作用时，强度降低，塑性增加。第6讲影响钢材性能的因素（5）应力集中的影响

钢材中的应力在缺陷区域的某些部位将出现局部高峰应力。应力集中的部位，孔洞、缺口、凹槽，或采用变厚度、变宽度的截面。

第6讲影响钢材性能的因素（6）残余应力的影响残余应力是一种自相平衡的应力钢材中残余应力的特点是应力自相平衡且与外荷载无关。残余应力对构件强度极限状态承载力没有影响，但使构件刚度减小，使钢材抗冲击断裂能力及抗疲劳破坏能力降低。第6讲影响钢材性能的因素（7）温度的影响温度在200℃以上时总的趋势是强度降低，塑性增大；达600℃时，其承载能力几乎丧尽。负温度范围内，钢材的强度虽略有提高，但其塑性和韧性降低（变脆），

第6讲影响钢材性能的因素（8）重复荷载作用的影响（疲劳）

钢材承受重复变化的荷载作用时，材料强度降低，破坏提早，这种现象称为疲劳破坏。疲劳破坏的特点是强度降低，材料转为脆性，破坏突然。第6讲影响钢材性能的因素小结：

本讲学习了影响钢材性能的因素有化学成分、钢材制造过程、钢材硬化、复杂应力、应力集中、残余应力、温度变化及疲劳等，在钢材选用时应加以注意，发挥有利因素，避免不利因素，根据结构要求正确选用钢材。第6讲影响钢材性能的因素第7讲钢材的种类、连接材料3.钢结构用钢材的种类、规格与选用（1）建筑钢材的种类

建筑结构用钢主要是碳素结构钢和低合金钢两种。

碳素结构钢：只使用低碳钢，含碳量不大于0.25％。

《碳素结构钢》标准中钢材牌号表示方法由字母Q、屈服点数值(N／mm2)、质量等级代号(A、B、C、D)及脱氧方法代号(F、Z、TZ)四个部分组成。Q是“屈”字汉语拼音的首位字母，质量等级中以A级最差、D级最优，F、Z、TZ则分别是“沸”、“镇”及“特镇”汉语拼音的首位字母，分别代表沸腾钢、镇静钢及特殊镇静钢，其中代号Z、TZ可以省略。

第7讲钢材的种类、连接材料

国家标准《碳素结构钢》（GB700）将碳素结构钢按屈服点数值分为5个牌号：Q195、Q215、Q235、Q255及Q275，钢结构设计标准(GBJ50017—2017)中所推荐的碳素结构钢是Q235钢。

钢号的代表意义：

例Q235—A，代表屈服点为235N／mm2的A级镇静碳素结构钢；

Q235—BF：代表屈服点为235N／mm2的B级沸腾碳素结构钢。第7讲钢材的种类、连接材料

低合金钢：是在冶炼碳素结构钢时增加一些合金元素炼成的钢，目的是提高钢材的强度、冲击韧性、耐腐蚀性等，而不太降低其塑性。

《低合金高强度结构钢》标准中钢材全部为镇静钢或特殊镇静钢，所以它的牌号就只由Q、屈服点数值及质量等级三个部分组成，其中质量等级有A～E五个级别。

《低合金高强度结构钢》（GB／T1591）将低合金高强度结构钢按屈服点数值分为5个牌号：Q295、Q345、Q390、Q420及Q460，所推荐的低合金高强度结构钢是Q345、Q390及Q420钢。第7讲钢材的种类、连接材料

特种钢：桥梁用结构钢、耐候钢、高层建筑结构用钢《桥梁用结构钢》(GB／T714--2000)中的Q235q、Q345q、Q390q和Q420q（字母q表示“桥”）等；《焊接结构用耐候钢》(GB／T4172—2000)中的Q235NH(原16CuCr)、Q345NH(原15MnCuCr)（字母NH表示“耐候”）等；《高层建筑结构用钢板》(YB4104—2000)中的Q235GJ、Q345GJ和Q235GJZ、Q345GJZ(字母GJ表示“高层建筑”、字母Z表示“Z向钢板”)等钢号，由于其机械性能优于一般钢种，故也适用于钢结构。第7讲钢材的种类、连接材料（2）钢材的选用 选用原则：保证结构安全可靠，同时要经济合理，节约钢材。考虑因素：结构的重要性、荷载特性、连接方式、结构的工作环境温度、钢材厚度。（3）钢材的规格①热轧钢板第7讲钢材的种类、连接材料②型钢第7讲钢材的种类、连接材料第7讲钢材的种类、连接材料③冷弯薄壁型钢④压型钢板第7讲钢材的种类、连接材料第7讲钢材的种类、连接材料第7讲钢材的种类、连接材料（二）连接材料

1.焊材

（1）手工焊接用焊条 焊条由字母E表示。 建筑钢结构中用手工焊时，

碳钢焊条有E43、E50系列，

低合金钢焊条有E50、E55等系列。（2）焊丝（3）焊剂第7讲钢材的种类、连接材料2.螺栓（1）普通螺栓

普通螺栓的材料用Q235，分为A、B和C三级。（2）高强度螺栓

高强度螺栓采用的钢材性能等级按其热处理后强度划分为10.9S和8.8S级第7讲钢材的种类、连接材料（三）油漆、防腐／火涂料

1.油漆

钢结构的容易锈蚀，影响使用与安全，为了减轻或防止钢结构的锈蚀，目前国内外基本采用油漆涂装方法进行防护。

油漆防护是利用油漆涂层使被涂物与环境隔离，从而达到防锈蚀的目的，延长被涂物件的使用寿命。第7讲钢材的种类、连接材料2.防腐涂料防腐涂料都具有良好的绝缘性，能阻止铁离子的运动，故使腐蚀电流不易产生，起到保护钢材的作用。3防火涂料钢结构防火涂料分为薄涂型和厚涂型两类，选用时应遵照以下原则：

第7讲钢材的种类、连接材料

对室内裸露钢结构、轻型屋盖钢结构及有装饰要求的钢结构，当规定其耐火极限在1.5h以下时，应选用薄涂型钢结构防火材料。

室内隐蔽钢结构、高层钢结构及多层厂房钢结构，当其规定耐火极限在1.5h以上时，应选用厚涂型钢结构防火涂料。第7讲钢材的种类、连接材料小结

这讲学习了建筑钢材的种类、钢材的选用、钢材的规格、连接材料、油漆、防腐、防火涂料，重点掌握钢材的种类和规格。第7讲钢材的种类、连接材料第8讲焊接的方法

钢结构的连接方法一般采用焊接、螺栓连接和铆钉连接。

其中焊接应用较为普遍，其操作方法一般是通过电弧产生热量使焊条和焊件局部熔化，然后经冷却凝结成焊缝，从而使焊件连接成一体。第8讲焊接的方法焊接优点：焊件一般不设连接板而直接连接，且不削弱焊件截面，构造简单，节省材料，操作简便省工，生产效率高，在一定条件下还可采用自动化作业，焊接的刚度大，密闭性能好。焊接缺点：焊缝附近热影响区的材质变脆；焊接产生的残余应力和残余变形对结构有不利影响；焊接结构因刚度大，对裂纹很敏感，一旦产生局部裂纹时便易于扩展，尤其在低温下更易产生脆断。第8讲焊接的方法

1.焊接方法

钢结构主要采用电弧焊，它设备简单，易于操作，且焊缝质量可靠，优点较多。（1）手工电弧焊

原理、优缺点第8讲焊接的方法（2）自动或半自动埋弧焊

原理、优缺点第8讲焊接的方法（3）C02气体保护焊

原理、优缺点第8讲焊接的方法小结：

本讲学习了连接的方法，焊接的概念、优缺点和焊接的三种方法，重点掌握焊接的三种方法和工作原理。第8讲焊接的方法第9讲焊接接头与焊缝的形式

钢结构的连接可分为对接、搭接、T形连接和角接等接头形式。当采用焊接时，根据焊缝的截面形状，又可分为对接焊缝和角焊缝以及由这两种形式焊缝组合成的对接与角接组合焊缝，见图2-10。第9讲焊接接头与焊缝的形式1.对接焊缝第9讲焊接接头与焊缝的形式2.角焊缝第9讲焊接接头与焊缝的形式

角焊缝按沿长度方向的布置，还可分为连续角焊缝和断续角焊缝两种形式，见图2-11。前者为基本形式，其受力性能好，应用广泛。后者因在焊缝分段的两端应力集中严重，故一般只用在次要构件或次要焊缝连接中。第9讲焊接接头与焊缝的形式3.焊缝的施焊位置与形式。第9讲焊接接头与焊缝的形式小结

本讲学习了对接焊缝、角焊缝的概念与形式。第9讲焊接接头与焊缝的形式第10讲焊缝符号及标注1、焊接符号的组成与基本形式。组成：图形符号、辅助符号、引出线

、V、涂黑的三角形旗、3/4圆弧含义。表2-8

第10讲焊缝符号及标注2、对接焊缝的坡口形式、符号及尺寸标注。第10讲焊缝符号及标注焊缝标注图形第10讲焊缝符号及标注小结：

本讲学习了焊缝的表示方法。焊缝符号主要由图形符号、辅助符号和引出线等部分组成。要求在钢结构设计时能正确标注焊缝，在钢结构工程施工时能正确识别焊缝符号。第10讲焊缝符号及标注第11讲焊缝质量等级1.焊缝缺陷

当焊缝中存在气孔、夹渣、咬边等缺陷时，它们不但使焊缝的受力面积削弱，而且还在缺陷处引起应力集中，易于形成裂纹。在受拉连接中，裂纹更易扩展延伸，从而使焊缝在低于母材强度的情况下破坏。同样，缺陷也会降低连接的疲劳强度。因此，应对焊缝质量严格检验。第11讲焊缝质量等级图2-15焊缝缺陷第11讲焊缝质量等级

除以上焊接缺陷外，由于焊接时温度的变化，也会引起钢材的变形，影响钢材的质量。例T形连接焊接变形动画、薄板焊接翘曲变形动画、垂直连接焊接变形动画、搭接连接构件变形动画、对接焊缝构件变形等。

选择正确的焊接顺序，能有效减少焊接变形。工字型截面焊接变形（顺序错误）动画、工字型截面焊接变形（顺序正确）动画、正确焊接顺序1动画、正确焊接顺序2跳焊动画。第11讲焊缝质量等级2.焊缝缺陷检查焊缝表面缺陷可通过外观检查，内部缺陷则用无损探伤(超声波或x射线、γ射线)确定。3.焊缝质量检查标准焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三级。三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合三级质量标准；一级、二级焊缝则除外观检查外，还要求一定数量的超声波检验并符合相应级别的质量标准。第11讲焊缝质量等级小结

本讲学习了焊缝的缺陷、焊接温度引起的变形，焊缝缺陷检查方法、焊缝质量检查标准，重点掌握焊缝的缺陷类型和质量标准。第11讲焊缝质量等级第12讲

对接焊缝构造1.焊缝坡口形式及选用

对接焊缝坡口的形状可分为I形、单边V形、V形、X形、单边U形、U形和K形等。第12讲对接焊缝构造2.变截面钢板拼接宽度或厚度相差4mm以上时，做坡度。坡度≤1：2.5或1：4

当厚度相差不大(当较薄钢板的厚度≥5～9mm时为2mm、10～12mm时为3mm、>12mm时为4mm)时，可不加工斜坡。第12讲对接焊缝构造3.引出板、引弧板概念

在对接焊缝的起弧落弧处，常出现弧坑等缺陷，以致引起应力集中并易产生裂纹，这对承受动力荷载的结构尤为不利。因此，各种接头的对接焊缝均应在焊缝的两端设置引弧板和引出板。第12讲对接焊缝构造在未来职业岗位的应用：

在钢结构设计和施工中，能正确选用焊缝形式，能正确处理不同厚度焊件的焊接，明白引弧板的作用。

小结：

本讲学习了焊缝坡口的形式及选用，变截面钢板的拼接，引出板、引弧板的作用，重点要掌握基本概念，能正确选用焊缝坡口，能处理不同厚度钢板的焊接。第12讲对接焊缝构造第13讲

对接焊缝的计算1、轴心力下对接焊缝的计算。强度计算公式：

第13讲对接焊缝的计算

如果直缝不能满足强度要求，可采用图示斜对接焊缝。焊缝与作用力间的夹角满足时，斜焊缝的强度不低于母材强度，不再进行验算。第13讲对接焊缝的计算2.弯矩和剪力作用下对接焊缝的计算（1）矩形截面第13讲对接焊缝的计算（2）工字形截面第13讲对接焊缝的计算在未来职业岗位的应用：

在钢结构设计和施工中，能进行对接焊缝的计算。

小结：

本讲学习了对接焊缝的计算，重点掌握计算公式的应用。第13讲对接焊缝的计算第14讲角焊缝的形式与构造1.角焊缝的形式(1)角焊缝按其长度方向和外力作用方向的不同可分为平行于力作用方向的侧面角焊缝1、垂直于力作用方向的正面角焊缝2、与力作用方向成斜角的斜向角焊缝3第14讲角焊缝的形式与构造(2)角焊缝的截面形式

普通型、凹面型和平坦型三种，hf称为角焊缝的焊脚尺寸。第14讲角焊缝的形式与构造2.角焊缝的构造最小焊脚尺寸hfmin：最大焊脚尺寸hfmax：

第14讲角焊缝的形式与构造（3）不等焊脚尺寸：当两焊件的厚度相差较大，且采用等焊脚尺寸无法满足最大和最小焊脚尺寸的要求时，可采用不等焊脚尺寸。（4）焊缝最小计算长度： 角焊缝的计算长度不宜小于8hf和40mm；当hf≤5mm时，则应为50mm。第14讲角焊缝的形式与构造（5）焊缝最大计算长度 侧面角焊缝的计算长度不宜大于60hf，当大于上述数值时，其超过部分在计算中不予考虑。（6）侧面角焊缝第14讲角焊缝的形式与构造（7）在搭接连接中：搭接长度不得小于焊件较小厚度的5倍，并不得小于25mm，减小因焊缝收缩产生的残余应力及因偏心产生的附加弯矩。（8）当角焊缝的端部在构件转角处时：为避免起落弧的缺陷发生在此应力集中较大部位，宜做长度为2hf的绕角焊，见图2-24，且转角处必须连续施焊，不能断弧。第14讲角焊缝的形式与构造在未来职业岗位的应用：

在钢结构设计和施工中，能正确选择角焊缝的形式，按构造确定角焊缝的焊角尺寸hf，确定焊缝长度等构造。

小结：

本讲学习了角焊缝的形式与构造，重点掌握焊角缝焊角尺寸hf的构造取值。第14讲角焊缝的形式与构造第15讲角焊缝的计算

1.角焊缝的应力状态和强度(1)侧面角焊缝力N平行于焊缝：剪应力破坏：沿450喉部破坏第15讲角焊缝的计算(2)正面角焊缝力垂直于焊缝：N破坏：沿450喉部或两熔合边强度较侧面角焊缝高1.35～1.55倍第15讲角焊缝的计算工程中，假定破坏沿450喉部破坏。焊缝有效厚度：焊缝有效长度：减2hf第15讲角焊缝的计算2.角焊缝强度条件的一般表达式第15讲角焊缝的计算在未来职业岗位的应用：

在钢结构设计和施工中，能正确分析侧面角焊缝、正面角焊缝的受力状态，并能进行焊缝的承载力计算。小结：

本讲学习了侧面角焊缝、正面角焊缝的受力状态，以及在垂直力和平行力的共同作用下，角焊缝强度条件的一般表达式，重点掌握受力特点。第15讲角焊缝的计算第16讲轴心力作用下的角焊缝计算1.当作用力垂直于焊缝长度方向时，相当于正面角焊缝受力，得第16讲轴心力作用下的角焊缝计算2.当作用力平行于焊缝长度方向时，相当于侧面角焊缝受力，得

第16讲轴心力作用下的角焊缝计算3.当焊缝方向较复杂时，均按侧面角焊缝对待，偏安全地取βf=1.0第16讲轴心力作用下的角焊缝计算4.当角钢用角焊缝连接时： 角钢与连接板用角焊缝连接时，一般宜采用两面侧焊，也可用三面围焊或L形围焊。

第16讲轴心力作用下的角焊缝计算（1）当采用两面侧焊时肢背：肢尖：

η1、η2角钢肢背和肢尖焊缝的内力分配系数，可按表2-9的近似值取用。第16讲轴心力作用下的角焊缝计算（2）当采用三面围焊时：hf3

按构造选取，这时

已知。肢背：肢尖：第16讲轴心力作用下的角焊缝计算（3）当采用L形围焊时：N2=0第16讲轴心力作用下的角焊缝计算

按上述方法求出各条焊缝分担的内力后，假定角钢肢背和肢尖焊缝尺寸hf1和hf2，即可分别求出所需的焊缝计算长度。第16讲轴心力作用下的角焊缝计算

对L形围焊可按下式先求其正面角焊缝的焊脚尺寸hf3，然后使hf1=hf3，再由式（2-20）即可求出lw1

第16讲轴心力作用下的角焊缝计算在未来职业岗位的应用：

在钢结构设计和施工中，能正确计算角焊缝的计算长度。小结：

本讲主要学习了正面角焊缝、侧面角焊缝、复杂焊缝方向、角钢连接角焊缝的计算，计算中重点是根据构造确定焊角尺寸，计算焊缝长度。第16讲轴心力作用下的角焊缝计算第17讲弯矩、剪力和轴力共同作用时的角焊缝计算当弯矩、剪力和轴力共同作用时

F力分解：V和N，M=Ve、并向角焊缝有效截面的形心简化，焊缝端点A最危险。第17讲弯矩、剪力和轴力共同作用时的角焊缝计算M引起：N引起：V引起：A点焊缝：第17讲弯矩、剪力和轴力共同作用时的角焊缝计算

当仅有弯矩和剪力共同作用时，即上式中σfN=0时

第17讲弯矩、剪力和轴力共同作用时的角焊缝计算在未来职业岗位的应用：

在钢结构设计和施工中，能正确计算弯矩、剪力和轴力共同作用时的角焊缝承载力。小结：

本讲学习了弯矩、剪力和轴力共同作用时的角焊缝的承载力计算公式，重点掌握弯矩、剪力和轴力分别引起的应力，找出最危险点A进行承载力验算。第17讲弯矩、剪力和轴力共同作用时的角焊缝计算第18讲普通螺栓连接的构造1.普通螺栓的形式和规格钢结构采用的普通螺栓形式为六角头型，粗牙普通螺纹。螺栓代号：用字母M与公称直径的毫米数表示，如M16、M18等，常用的螺栓是M16，M20和M24。第18讲普通螺栓连接的构造螺栓等级：分为A、B、C三级，A级和B级螺栓采用钢材性能等级5．6级或8．8级制造，C级螺栓则用4．6级或4．8级制造。“．”前数字表示公称抗拉强度fu的1／100，“．”后数字表示公称屈服点fy与公称抗拉强度fu之比（屈强比）的10倍。如4．6级表示fu不小于400N／mm2，而最低=0．6×400=240N／mm2。第18讲普通螺栓连接的构造螺栓长度：选用时宜控制其不超过螺栓标准中规定的夹紧长度，一般为4~6倍螺栓直径，高强度螺栓为5-7倍。在考虑连接件叠合厚度的同时，还应考虑两头垫圈、螺母的厚度并外露2～3扣丝扣。螺栓孔径：C级螺栓的孔径比螺栓杆径大1.5~3mm。具体为M12、M16为1.5mm；M18、M22、M24为2mm；M27、M30为3mm。第18讲普通螺栓连接的构造螺栓与螺孔图例

第18讲普通螺栓连接的构造2.螺栓的排列原则：简单紧凑、整齐划一和便于安装紧固形式：并列和错列并列错列第18讲普通螺栓连接的构造型钢螺栓排列中距、端距、边距要求（1）受力要求：排列间距不宜过大或过小，端距过小，钢板端部易被剪断；中距过大，构件受压时，钢材容易受压鼓起。（2）构造要求：螺栓间距过大，构件表面接触不够紧密贴合，潮湿易生锈。（3）施工要求：螺栓间距要考虑使用扳手时必要的空间。螺栓的最大、最小容许距离、线距和最大孔径domax的取值见表2-10、2-11、2-12、2-13。第18讲普通螺栓连接的构造在未来职业岗位的应用：

在钢结构设计和施工中，能正确识别螺栓符号、等级、能正确进行螺栓的排列。小结：

本讲学习了螺栓的形式、规格和排列，重点是分清螺栓的等级，能正确的进行螺栓的排列。第18讲普通螺栓连接的构造第19讲受剪普通螺栓连接的计算二普通螺栓连接的计算1．受剪普通螺栓连接(1)受剪螺栓的五种破坏形式

①栓杆剪断②孔壁挤压坏③钢板拉断④端部钢板剪断⑤栓杆受弯破坏后两种通过构造来防止。选用最小容许端距2d和使螺栓的夹紧长度不超过4～6倍螺栓直径的条件下，均不会产生。前三种计算(设计)来防止。第19讲受剪普通螺栓连接的计算(2)、计算方法：①单个受剪螺栓承载力设计值②单个普通螺栓受剪的承压承载力设计值

第19讲受剪普通螺栓连接的计算③所需螺栓数目的确定第19讲受剪普通螺栓连接的计算④验算净截面强度

An——构件或连接板的净截面面积构件净截面连接板净截面错列布置净截面第19讲受剪普通螺栓连接的计算在未来职业岗位的应用：

在钢结构设计和施工中，能进行受剪螺栓的承载力计算、确定螺栓数目，进行净截面强度验算。小结：

本讲学习了受剪螺栓的承载力验算，重点掌握受剪螺栓连接的破坏形式、计算公式的基本概念，能正确选择螺栓的数量，弄清螺栓的传力，能进行进行净截面强度验算。第19讲受剪普通螺栓连接的计算第20讲受拉普通螺栓连接的计算1.受力性能和破坏形式图2-41，栓杆被拉断，其部位多在被螺纹削弱的截面处。2.计算方法（1）单个受拉螺栓的承载力设计值（2）轴心拉力作用

所需螺栓数目

第20讲受拉普通螺栓连接的计算（3）偏心拉力作用时①小偏心

若或

时,按大偏心计算第20讲受拉普通螺栓连接的计算②大偏心为简化计算，可近似地将中和轴假定在(弯矩指向一侧)最外一排螺栓轴线O′处。

第20讲受拉普通螺栓连接的计算（3）螺栓群只承受弯矩作用时

第20讲受拉普通螺栓连接的计算在未来职业岗位的应用：在钢结构设计和施工中，能进行受拉螺栓的承载力计算、确定螺栓数目，进行偏心受拉螺栓的强度验算。小结：本讲学习了受拉螺栓的承载力验算，重点要掌握受拉螺栓数量的确定，能进行偏心受拉螺栓的承载力验算。第20讲受拉普通螺栓连接的计算第21讲高强度螺栓连接的工作性能及构造高强度螺栓连接分为摩擦型连接和承压型连接。1.摩擦型连接只依靠摩擦阻力传力，并以剪力不超过接触面摩擦力作为设计准则。

传力原理特点：连接紧密，变形小，不松动，耐疲劳，安装简单。

第21讲高强度螺栓连接的工作性能及构造2.承压型连接高强度螺栓连接摩擦阻力被克服后允许接触面滑移，依靠栓杆和螺孔之间的承压来传力。承压型连接在摩擦力被克服后剪切变形较大。

第21讲高强度螺栓连接的工作性能及构造3.应用：厂房、高层建筑和桥梁等连接节点摩擦型：以用于直接承受动力荷载的结构最佳，如吊车梁与柱的连接等。承压型：连接则仅用于承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构，以能发挥其高承载力的优点为宜。第21讲高强度螺栓连接的工作性能及构造4.高强度螺栓孔径要求高强度螺栓孔应采用钻孔。

摩擦型高强度螺栓因受力时不产生滑移，故其孔径比螺栓公称直径可稍大，一般采用大1.5mm(M≤16)或2.0mm(≥M20)；

承压型高强度螺栓则应比上列数值分别减小0.5mm，一般采用大1.0mm(M≤16)或1.5mm(≥M20)。第21讲高强度螺栓连接的工作性能及构造5.高强度螺栓等级

按热处理后的强度分为10.9级和8.8级两种。其中整数部分表示螺栓抗拉强度不低于1000N/mm2和800N/mm2；小数部分则表示其屈强比为0.9和0.8。第21讲高强度螺栓连接的工作性能及构造在未来职业岗位的应用：在钢结构设计和施工中，掌握高强螺栓的工作原理，能正确选用高强螺栓。小结：本讲学习了摩擦型、承压型螺栓的工作原理，应用及孔径要求，重点掌握工作原理及应用。第21讲高强度螺栓连接的工作性能及构造第22讲高强螺栓的紧固预拉力P和紧固方法1.高强螺栓的紧固预拉力P

摩擦型高强度螺栓不论是用于受剪螺栓连接、受拉螺栓连接还是拉剪螺栓连接，其受力都是依靠螺栓对板叠强大的法向压力，即紧固预拉力P。承压型高强度螺栓，也要部分地利用这一特性。表2-15高强螺栓预拉力p第22讲高强螺栓的紧固预拉力P和紧固方法2.高强螺栓的紧固方法（1）扭矩法:一般要先用普通扳手对其初拧(不小于终拧扭矩值的50％)，使板叠靠拢，然后用一种可显示扭矩值的扭矩扳手终拧。

（2）转角法：此法是用控制螺栓应变即控制螺母的转角来获得规定的预拉力。转角是从初拧作出的标记线开始，再用长扳手终拧1／3～2／3圈(120°～240°)。第22讲高强螺栓的紧固预拉力P和紧固方法（3）扭掉螺栓尾部梅花卡头：此法适用于扭剪型高强度螺栓。先对螺栓初拧，然后用特制电动扳手的两个套筒分别套住螺母和螺栓尾部梅花卡头。

图2-46，操作时，大套筒正转施加紧固扭矩，小套筒则施加紧固反扭矩，将螺栓紧固后，再进而沿尾部槽口将梅花卡头拧掉。第22讲高强螺栓的紧固预拉力P和紧固方法3.高强度螺栓连接摩擦面处理为提高摩擦力，可采用以下方法对摩擦面进行处理。（1）喷砂或喷丸处理（2）喷砂后生赤锈处理（3）喷砂后涂无机富锌漆处理（4）手工钢丝刷清理浮锈第22讲高强螺栓的紧固预拉力P和紧固方法4.摩擦面的抗滑移系数μ

：表2-16摩擦面应注意的几个问题