1、 焊接连接的方法及特性焊接连接的方法及特性 对接焊缝连接的构造和计算对接焊缝连接的构造和计算 角焊缝连接的构造和计算角焊缝连接的构造和计算 螺栓连接的构造和计算螺栓连接的构造和计算 主主 要要 内内 容容 焊接连接的构造和计算焊接连接的构造和计算 螺栓连接的构造和计算螺栓连接的构造和计算 重重 点点第第4 4章章 钢结构的连接钢结构的连接4.1概概 述述焊缝连接焊缝连接螺栓连接螺栓连接铆钉连接铆钉连接优点：不削弱截面，加工方便，焊接刚度大，连接的密封性好优点：不削弱截面，加工方便，焊接刚度大，连接的密封性好缺点：材质易脆，存在残余应力，对裂纹敏感。缺点：材质易脆，存在残余应力，对裂纹敏感。优点
2、：安装方便，易于拆卸优点：安装方便，易于拆卸缺点：需要开孔，对构件截面有一定的削弱，构造较繁。缺点：需要开孔，对构件截面有一定的削弱，构造较繁。连接受力性能较好，但构造复杂，目前已很少采用。连接受力性能较好，但构造复杂，目前已很少采用。一、钢结构常用焊接方法一、钢结构常用焊接方法4.2电弧焊电弧焊电渣焊电渣焊气体保护焊气体保护焊电阻焊电阻焊常常用用焊焊接接方方法法原原 理理 在涂有焊药的焊条和在涂有焊药的焊条和焊件间产生电弧，由电弧焊件间产生电弧，由电弧提供热源，使焊条溶化，提供热源，使焊条溶化，滴落在焊件上被电弧吹成滴落在焊件上被电弧吹成的小凹槽溶池中，并与焊的小凹槽溶池中，并与焊件溶化部分
3、冷却后凝结成件溶化部分冷却后凝结成焊缝，把构件连接成一体。焊缝，把构件连接成一体。原原 理理 利用电流通过熔渣时利用电流通过熔渣时所产生的热量来熔化金属所产生的热量来熔化金属的一种方法。焊丝作为电的一种方法。焊丝作为电极伸入并穿过渣池，使渣极伸入并穿过渣池，使渣池产生电阻热将焊件金属池产生电阻热将焊件金属及焊丝熔化，沉积于熔池及焊丝熔化，沉积于熔池中，形成焊缝。中，形成焊缝。气体保护焊气体保护焊电电 阻阻 焊焊原原 理理 利用二氧化碳气利用二氧化碳气体或其它惰性气体作体或其它惰性气体作为保护介质的一种电为保护介质的一种电弧熔焊方法。弧熔焊方法。原原 理理 电流通过焊件接头的接触电流通过焊件接头
4、的接触面及邻近区域产生的电阻能面及邻近区域产生的电阻能热，将被焊金属加热到局部热，将被焊金属加热到局部熔化或达到高温塑性状态，熔化或达到高温塑性状态，在外力的作用下形成牢固的在外力的作用下形成牢固的焊接接头。焊接接头。钢结构中常用的焊条型钢结构中常用的焊条型号有号有E43、E50和和 E55系列。系列。不同钢种的钢材焊接时，宜不同钢种的钢材焊接时，宜采用与低强度钢材相适应的采用与低强度钢材相适应的焊条。焊条。说明说明二、焊缝形式二、焊缝形式T T型连接型连接角接角接对接对接搭接搭接正对接焊缝正对接焊缝斜对接焊缝斜对接焊缝2.三、焊缝缺陷及焊缝质量检查标准三、焊缝缺陷及焊缝质量检查标准12要求用
5、超声波要求用超声波或射线或射线检检验每条焊缝全部长度验每条焊缝全部长度要求用超声波检验每要求用超声波检验每条焊缝长度的条焊缝长度的2020一级一级三级三级焊缝按检验焊缝按检验方法和质量方法和质量要求分三级要求分三级二级二级要求通过外观检查要求通过外观检查四、焊缝表示四、焊缝表示.b指引线指引线基准线基准线基本符号基本符号五、焊接残余应力和焊接残余变形五、焊接残余应力和焊接残余变形焊接升温时焊缝焊接升温时焊缝附近的应力场附近的应力场焊缝冷却时，焊缝及附近焊缝冷却时，焊缝及附近金属产生拉应力，距焊缝金属产生拉应力，距焊缝稍远区段内产生压应力稍远区段内产生压应力 焊接残余应力焊接残余应力加热温度达到
6、出现热塑性加热温度达到出现热塑性 钢板局部加热钢板局部加热 钢板厚度方向具有一定的刚度钢板厚度方向具有一定的刚度 焊接残余应力产生的条件焊接残余应力产生的条件 纵向焊接残余应力纵向焊接残余应力沿焊缝长度方向沿焊缝长度方向 横向焊接残余应力横向焊接残余应力垂直于焊缝长度方向垂直于焊缝长度方向 沿厚度方向的焊接残余应力沿厚度方向的焊接残余应力焊接残余应力是内应力，在焊件内自相平衡。焊接残余应力是内应力，在焊件内自相平衡。焊缝附近为拉应力，焊缝稍远区产生压应力。焊缝附近为拉应力，焊缝稍远区产生压应力。2（1）对结构静力强度的影响）对结构静力强度的影响f f+-b bf fy y+-b bf fy y
7、NyNyl焊接残余应力焊接残余应力对结构的静力强度没有影响。对结构的静力强度没有影响。+-f fy yf fb bB Bt t44f f+-b bf fy yNN+-f fy yf fNNb bB Bt t 对于厚板或交叉焊缝，将产生三向焊接对于厚板或交叉焊缝，将产生三向焊接残余拉应力，增加了钢材低温脆断倾向。残余拉应力，增加了钢材低温脆断倾向。三向焊接残余拉应力降低材料的塑性，从三向焊接残余拉应力降低材料的塑性，从而疲劳强度降低！而疲劳强度降低！包括：纵向收缩、横向收缩、弯曲变形、角变形和扭曲变形等，包括：纵向收缩、横向收缩、弯曲变形、角变形和扭曲变形等，通常是几种变形的组合。通常是几种变形
8、的组合。53设计上的措施设计上的措施：（1 1）焊接位置的合理安排）焊接位置的合理安排（2 2）焊缝尺寸要适当）焊缝尺寸要适当（3 3）焊缝数量要少，且不）焊缝数量要少，且不宜过分集中宜过分集中（4 4）应尽量避免两条以上）应尽量避免两条以上的焊缝垂直交叉的焊缝垂直交叉（5 5）应尽量避免母材在厚）应尽量避免母材在厚度方向的收缩应力度方向的收缩应力加工工艺上的措施加工工艺上的措施：（1 1）采用合理的施焊）采用合理的施焊顺序顺序（2 2）采用反变形处理）采用反变形处理（3 3）小尺寸焊件，应）小尺寸焊件，应焊前预热或焊后回火焊前预热或焊后回火处理处理4.3 1.目目 的的 为了使焊件能够焊透。
9、为了使焊件能够焊透。坡口形式坡口形式 根据板厚的不同采用不同根据板厚的不同采用不同 的坡口形式。的坡口形式。2.目目 的：为了消除焊口的影响，可加引弧板。的：为了消除焊口的影响，可加引弧板。焊缝的计算长度取值：焊缝的计算长度取值：l 无引弧板时：每条焊缝的计算长度等于无引弧板时：每条焊缝的计算长度等于实际长度减去实际长度减去2t2t1 1，t t1 1较薄焊件厚度较薄焊件厚度l 采用引弧板时：每条焊缝的计算长度等采用引弧板时：每条焊缝的计算长度等于实际长度于实际长度1wtll2llw 3.当板件厚度或宽度在一侧相差大于当板件厚度或宽度在一侧相差大于4mm时，时，应做坡度不大于应做坡度不大于1:
10、2.5(静载静载)或或1:4(动载动载)的的斜角，以平缓过度，减小应力集中。斜角，以平缓过度，减小应力集中。1:2.51:2.5对接焊缝可视作焊件截面的延续，故其计算对接焊缝可视作焊件截面的延续，故其计算方法与构件强度计算相同。方法与构件强度计算相同。对接焊缝的抗压、抗剪强度，以及一、二级对接焊缝的抗压、抗剪强度，以及一、二级对接焊缝的抗拉强度与母材相同，因此若采对接焊缝的抗拉强度与母材相同，因此若采用引弧板施焊，则可不与计算。用引弧板施焊，则可不与计算。只有三级焊缝受拉力作用才需进行计算！只有三级焊缝受拉力作用才需进行计算！wcwtwfftlN或NNlwt N轴心拉力或压力设计值；轴心拉力或
11、压力设计值；t 板件较小厚度；板件较小厚度；T形连接中为腹板厚度；形连接中为腹板厚度；ftw、fcw 对接焊缝的抗拉和抗压强度设计值。对接焊缝的抗拉和抗压强度设计值。NNtNsinNcoslw w当不满足上式时，可选择在受力较小的部位施当不满足上式时，可选择在受力较小的部位施焊；或者改用斜对接焊缝连接；焊；或者改用斜对接焊缝连接；当当tantan1.51.5时时,斜焊缝的强度不用验算斜焊缝的强度不用验算!wt2wwmaxftl6MWMlwt MVwVwwwmaxftlV23tIVS Ww 焊缝截面模量；焊缝截面模量；Sw 焊缝截面面矩积；焊缝截面面矩积；Iw 焊缝截面惯性矩。焊缝截面惯性矩。对
12、于焊缝的对于焊缝的max 和和max 应满足的条件：应满足的条件：wtwmaxfWMwvwwmaxftIVSwt2121f1.131.1 考虑最大折算应力只在局部出现的强考虑最大折算应力只在局部出现的强 度增大系数。度增大系数。角焊缝两边夹角角焊缝两边夹角9090，称，称为直角角焊缝，直角边长为直角角焊缝，直角边长hf称称为焊脚尺寸。为焊脚尺寸。hehfhf 1.1.角焊缝的形式角焊缝的形式4.4 夹角大于夹角大于135135或小于或小于6060的称为斜角角焊缝，除钢管结构外，的称为斜角角焊缝，除钢管结构外，一般不宜用作受力焊缝。一般不宜用作受力焊缝。直角角焊缝截面形式有普通焊缝、平坡焊缝、凹
13、焊缝等几种。直角角焊缝截面形式有普通焊缝、平坡焊缝、凹焊缝等几种。2.2.角焊缝的构造要求角焊缝的构造要求焊缝长度焊缝长度 wl焊脚尺寸焊脚尺寸fh hf,max1.2t1 t1较薄焊件的厚度。较薄焊件的厚度。当当t t2 2 4mm 4mm 时时,h hf,minf,min =t t2 2对于对于T T型连接单面角焊缝型连接单面角焊缝hf,min hf,min 应加上应加上1mm;1mm;21.5 thf,mint2 较厚焊件厚度。较厚焊件厚度。l 对于埋弧自动焊对于埋弧自动焊 hf,min 可减去可减去1mm;l对于对于T形连接的单面角焊缝：形连接的单面角焊缝：hf ；l 当焊件厚度等于或
14、小于当焊件厚度等于或小于4mm时，则时，则hf 应与焊件应与焊件 厚度相同。厚度相同。1t1.5t t1hf当当 t6mm时，时，hf,max t 当当 t 6mm时，时，hf,max t-(12)mm l 对于板件边缘的角焊缝：对于板件边缘的角焊缝：fw,maxhl60mm8hlfw,min40且且不不得得小小于于t1t2bwl 为避免应力传递过分弯折为避免应力传递过分弯折,导致导致应力不均：应力不均：blw 为避免焊缝横向收缩引起的板为避免焊缝横向收缩引起的板件拱曲太大：件拱曲太大：）（或）（mmtmmmmttb111122001216b2hflwt1t2mmt2551,3.3.角焊缝的受
15、力性能角焊缝的受力性能 焊缝长度方向与作用力垂直焊缝长度方向与作用力垂直 正面角焊缝正面角焊缝N 焊缝长度方向与作用力平行焊缝长度方向与作用力平行侧面角焊缝侧面角焊缝N Np 侧面角焊缝承受剪力，强度较低，塑性较好。侧面角焊缝承受剪力，强度较低，塑性较好。p 剪应力沿焊缝长度分布不均剪应力沿焊缝长度分布不均 匀，两端大中间小，匀，两端大中间小，lw/hf 越大越大 剪应力分布越不均匀。剪应力分布越不均匀。剪应力剪应力fNlwNp破坏形式破坏形式l 侧面角焊缝受力性能侧面角焊缝受力性能p 正面角焊缝受力复杂，应力集中严重，塑性正面角焊缝受力复杂，应力集中严重，塑性较差，但强度较侧面角焊缝高。较差
16、，但强度较侧面角焊缝高。l 正面角焊缝受力性能正面角焊缝受力性能 有效截面为平分角焊缝夹角有效截面为平分角焊缝夹角 的截面，破坏往往从这个截面的截面，破坏往往从这个截面发生。发生。he 也称角焊缝有效厚度，也称角焊缝有效厚度，he0.7 hf角焊缝的有效截面角焊缝的有效截面 hehf hf NyNx角焊缝基本计算公式角焊缝基本计算公式lwhfhe=ff450450 Nx f/Ny ff2wf2f2fffwfwu22/2ff)(332f/f f 正面角焊缝的强度设计值增大系数；正面角焊缝的强度设计值增大系数；按角焊缝有效截面计算，垂直焊缝长度方向的正应力；按角焊缝有效截面计算，垂直焊缝长度方向的
17、正应力；按角焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力；按角焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力；ffw角焊缝的强度设计值。角焊缝的强度设计值。ffNNNNlwNNNNlwl仅仅采用侧面角焊缝连接采用侧面角焊缝连接 wfwefflhN l仅仅采用正面角焊缝连接采用正面角焊缝连接f=0f=0)63(wffewffhlN 1.角钢与节点板连接受轴心力作用角钢与节点板连接受轴心力作用 a.仅采用侧面角焊缝连仅采用侧面角焊缝连接接 Nlw1lw2NkeeeNNNkeeeNN2211212121肢尖焊缝内力分配系数肢尖焊缝内力分配系数肢背焊缝内力分配系数肢背焊缝内力分配系数21kk由力的平衡关系可求出
18、各条焊缝的受力：由力的平衡关系可求出各条焊缝的受力：Nlw1lw2N1N2l 对于验算的问题对于验算的问题wfe2w22fwfe1w11ffhlNfhlN验算肢背：验算肢背：验算肢尖：验算肢尖：l 对于设计的问题对于设计的问题wf2e2w2wf1e1w1fhNlfhNl肢背所需焊缝长度：肢背所需焊缝长度：肢尖所需焊缝长度：肢尖所需焊缝长度：22322311NNkNNNkNwffe33fbhN端焊缝受力：端焊缝受力：肢背受力：肢背受力：肢尖受力：肢尖受力：Nlw1lw2N1N2N3b322NNNNkN1302 N肢尖受力：肢尖受力：端焊缝受力：端焊缝受力：肢背受力：肢背受力：Nlw1N1N3b2
19、.拼接盖板的设计问题拼接盖板的设计问题NN盖板尺寸的设计应满足：盖板尺寸的设计应满足：l 材料与主板相同；材料与主板相同；l 盖板的总截面积不应小于被连接钢板的截面积；盖板的总截面积不应小于被连接钢板的截面积；l 同时满足构造要求同时满足构造要求。wfewffhlNa.采用侧面角焊缝连接采用侧面角焊缝连接NNlwLn 盖板的长度则由侧面焊缝的长度确定。盖板的长度则由侧面焊缝的长度确定。每条侧面角焊缝的计算长度每条侧面角焊缝的计算长度)0 0.7 7(4 4wffwfhN/l2241.82 6253.8mmwfllh wffewffhlNNNlwL)0.70.7(2(2wfffwfhN/l224
20、1.82 6253.8mmwfllh ewwffhlfN wfewffhlNNNNLwLlw正面角焊缝承担的力为：正面角焊缝承担的力为：侧面角焊缝承担的力为：侧面角焊缝承担的力为：NN 2wl2wlhehet tMfwffwMffWM最危险点最危险点A A的应力计算：的应力计算：A 2wl2wlM yxx0yT 讨论：讨论：1)判定危险点判定危险点 2)T和和M的区别的区别1 1、T T作用下焊缝群上任作用下焊缝群上任意点的应力方向垂直于意点的应力方向垂直于该点与焊缝形心的连线；该点与焊缝形心的连线；2 2、应力的大小与该点、应力的大小与该点到焊缝形心到焊缝形心0 0的距离的距离r r成成正比
21、。正比。xxyy.oATATfxTfyyxPTAIIrTIrTPyTfxPxTfyITrIrTxryrwf2Tfx2fTfyf)(代入角焊缝通用公式中得：代入角焊缝通用公式中得：A2wl2wlhehet tNfMfVfewNf2weMfhlNlhM6ewVfhlVwfVf2fNfMff2)(VM.1 12 2h hf1f1h hf1f1h hf2f2h hf2f2h he2e2h he1e1b b1 1b b2 2为简化计算，规范规定：为简化计算，规范规定：对于两焊脚边夹角对于两焊脚边夹角6060o o135135o o的斜的斜T T形连接，其斜角角焊缝采形连接，其斜角角焊缝采用与直角角焊缝相
22、同的计算公用与直角角焊缝相同的计算公式，且统一取式，且统一取f=1.0。22wffff1 12 2h hf1f1h hf1f1h hf2f2h hf2f2h he2e2h he1e1b b1 1b b2 2图图A A1 12 2h hf1f1h hf1f1h hf2f2h hf2f2h he2e2h he1e1b b图图B B2或ii21fieicossinbbbhh、式中：式中：b、b1和和b25mm说明：说明：n b1和和b21.5mm时时,可取可取b1、b2=0;n b1和和b2 5mm时时,应如图应如图“B”方式处理，方式处理，且使且使b5mm。类孔，孔径类孔，孔径do比栓杆直径比栓杆
23、直径d大大0.30.5mm；受力性能较好，受剪工作时变形小；费用较高。受力性能较好，受剪工作时变形小；费用较高。类孔，孔径比栓杆直径大类孔，孔径比栓杆直径大1.53mm；传递；传递剪力时，变形较大；传递拉力的性能较好。剪力时，变形较大；传递拉力的性能较好。4.5A、B级（精制螺栓）级（精制螺栓）C级（粗制螺栓）级（粗制螺栓）高强度螺栓摩擦型连接高强度螺栓摩擦型连接靠板件间摩擦力传递剪力；靠板件间摩擦力传递剪力；摩擦型连接的剪切变形小，适用于动荷载的结构。摩擦型连接的剪切变形小，适用于动荷载的结构。高强度螺栓承压型连接高强度螺栓承压型连接允许允许板件间板件间摩擦力被克服，出摩擦力被克服，出现相对
24、滑移后，依靠螺栓杆的抗剪和孔壁承压传递剪力；现相对滑移后，依靠螺栓杆的抗剪和孔壁承压传递剪力；承压型连接的承载力高于摩擦型，但剪切变形大，不适承压型连接的承载力高于摩擦型，但剪切变形大，不适用于承受动力荷载的结构中。用于承受动力荷载的结构中。螺栓性能等级的含义螺栓性能等级的含义是小数点前的数字是小数点前的数字表示螺栓热处理后的最低抗拉强度；小表示螺栓热处理后的最低抗拉强度；小数点及小数点后面的数字表示其屈强比。数点及小数点后面的数字表示其屈强比。以以10.9级为例：级为例：小数点前的数字小数点前的数字“10”表示螺栓热处理后表示螺栓热处理后的最低抗拉强度为的最低抗拉强度为 ，“.9”表表示其屈
25、强比（屈服强度与抗拉强度之比）示其屈强比（屈服强度与抗拉强度之比）为为0.9。21000mmN螺螺栓栓性性能能等等级级n 螺栓的表示螺栓的表示 螺栓用螺栓用M表示，例如表示，例如M20，工程中，工程中常用的螺栓直径有常用的螺栓直径有16、20、22、24等。等。B 错列错列A 并列并列中距中距中距中距 边距边距边距边距端距端距螺螺栓栓的的排排列列应应满满足足l构造要求构造要求l施工要求施工要求l受力要求受力要求螺栓端距过小，钢板有剪断的可能；钢螺栓端距过小，钢板有剪断的可能；钢板截面过度削弱，板件承载力不足；防板截面过度削弱，板件承载力不足；防止连接板件发生鼓曲止连接板件发生鼓曲。以免板件间贴
26、合不密，潮气侵入腐蚀钢材。以免板件间贴合不密，潮气侵入腐蚀钢材。为了便于扳手拧紧螺母，螺栓中距应不为了便于扳手拧紧螺母，螺栓中距应不小于小于3do3do。螺栓的最大、最小容许距离螺栓的最大、最小容许距离名称 位置和方向 最大容许距离（取两者的较小值）最小容许距离 外排(垂直内力或顺内力方向)8d0 或12 t 垂直内力方向 16d0 或24 t 构件受压力 12d0 或18 t 中间排 顺内力方向 构件受拉力 16d0 或24 t 中心间距 沿对角线方向 3d0 顺内力方向 2d0 剪切或手工气割边 1.5d0 高强度螺栓 1.5d0 中心至构件边缘距离 垂直内力方向 轧制边、自动气割或锯割边
27、 其它螺栓 4d0 或8 t 1.2d0 l按受力情况可分为螺栓受剪、螺栓受拉和螺栓同时受剪受拉按受力情况可分为螺栓受剪、螺栓受拉和螺栓同时受剪受拉 N螺栓受拉螺栓受拉F螺栓同时受剪受拉螺栓同时受剪受拉螺栓受剪螺栓受剪NN4.6NO1234NNabNN/2N/21）摩擦传力的弹性阶段（）摩擦传力的弹性阶段（01段）段）2）滑移阶段（）滑移阶段（12段）段）3）栓杆传力的阶段（栓杆传力的阶段（23段）段）4）破坏阶段（破坏阶段（34段）段）N/2Nl1N/2l当当l115d0时，假定时，假定N由各螺栓均匀承担。由各螺栓均匀承担。l当当 l1 15d0 时，时，螺栓螺栓受受力不均，将螺栓的承载力不
28、均，将螺栓的承载力设计值折减。力设计值折减。当当15d0l160d0 时，时，=1.1l1/（150d0）当当 l160d0 时，时，=0.7N/2NN/2NN螺栓杆被剪坏螺栓杆被剪坏孔壁的挤压破坏孔壁的挤压破坏板件被拉断板件被拉断板件端部被剪坏板件端部被剪坏NN栓杆弯曲破坏栓杆弯曲破坏N/2NN/2NN端矩不应小于端矩不应小于2d0栓杆长度不应大于栓杆长度不应大于5d以上以上1、2、3三种破坏形式通过计算避免。三种破坏形式通过计算避免。4、5破坏由构造解决。破坏由构造解决。bv2vbvfdnN4公式中：公式中：nv 剪切面数目；剪切面数目；d 螺栓杆直径；螺栓杆直径；fvb 螺栓抗剪强度设计
29、值。螺栓抗剪强度设计值。抗剪承载力设计值抗剪承载力设计值剪切面数目剪切面数目nv1单剪：vn2双剪：vn4四剪：vn说明：说明：公式中：公式中：t连接接头一侧承压构件总厚度的较小值；连接接头一侧承压构件总厚度的较小值；fcb螺栓孔壁承压强度设计值。螺栓孔壁承压强度设计值。单栓抗剪承载力设计值单栓抗剪承载力设计值bcbcftdNdbcbvbminNNminN，承压承载力设计值承压承载力设计值抗拉承载力设计值抗拉承载力设计值bt2ebtebtf4dfAN公式中：公式中：Ae 螺栓的有效截面面积；螺栓的有效截面面积；de 螺栓的有效直径；螺栓的有效直径；ftb 螺栓的抗拉强度设计值。螺栓的抗拉强度设
30、计值。bminNNn NNNNbminNnN01n,23db2tAfANnNNbtt111主板的净截面面积：主板的净截面面积：0n,13dbtA拼接盖板的净截面面积：拼接盖板的净截面面积：故：故：An应取较小面积计算。应取较小面积计算。NNtt1bc2c3c4c12211tdmcc1m2cA22tdmbA11022214n0n截面：对于截面：对于主板：主板：fANnTN1TN1Txr11Txyxyn 假定：假定：连接板件绕栓群形心转动，各螺栓剪力与连接板件绕栓群形心转动，各螺栓剪力与 其至形心距离呈正比，方向与其至形心距离呈正比，方向与ri垂直。垂直。N1Ty niniiiTyniniiiTx
31、yxxTNyxyTN112211112211bTyTxNNNmin2121 l假定每个螺栓均匀受力。假定每个螺栓均匀受力。btNNn NbtNnN M刨平顶紧刨平顶紧承托承托(板板)M1 2 3 4y1y2y3N1N2N3N4中和轴中和轴l M作用下假定：作用下假定：螺栓群的中和轴位于最下排螺螺栓群的中和轴位于最下排螺栓的形心处，各螺栓所受拉力与其至中和轴的栓的形心处，各螺栓所受拉力与其至中和轴的距离呈正比。距离呈正比。显然在显然在M作用下，作用下，1号螺栓所受拉力最大号螺栓所受拉力最大M1 2 3 4y1y2y3N1N2N3N4中和轴中和轴 niiyyMN1211btNN 1n 在拉力和剪力
32、的共同作用下，在拉力和剪力的共同作用下，可能出现两种破坏形式：可能出现两种破坏形式：螺杆受螺杆受剪兼受拉破坏、孔壁的承压破坏。剪兼受拉破坏、孔壁的承压破坏。NV1)()(22 bttbvvNNNNbcvNN M刨平顶紧刨平顶紧承托承托V连接角焊缝连接角焊缝承托与柱翼缘的连接角焊缝计算：承托与柱翼缘的连接角焊缝计算：)613(wfewffhlN 式中：式中：考虑剪力对角焊缝偏心影响的考虑剪力对角焊缝偏心影响的增大系数，一般取增大系数，一般取=1.251.35。l 拉力和剪力共同作用下的普通螺栓连接，当有承托时，拉力和剪力共同作用下的普通螺栓连接，当有承托时，如果承托承受全部剪力，则螺栓群按受拉计
33、算。如果承托承受全部剪力，则螺栓群按受拉计算。l 高强度螺栓分为大六角头型和扭剪型两种高强度螺栓分为大六角头型和扭剪型两种l高强材料经热处理制成，按强度等级分高强材料经热处理制成，按强度等级分10.910.9与与8.88.8级。级。转角法：分初拧和终拧两步。初拧是用普通搬手拧紧螺栓；终拧就是转角法：分初拧和终拧两步。初拧是用普通搬手拧紧螺栓；终拧就是用特制搬手旋转螺母，拧至预定的预拉力数值。用特制搬手旋转螺母，拧至预定的预拉力数值。扭矩法：初拧用力矩扳手拧至终拧力矩的扭矩法：初拧用力矩扳手拧至终拧力矩的30%-50%，使板件贴紧密；，使板件贴紧密；终拧是在初拧基础上，按终拧是在初拧基础上，按1
34、00%设计终拧力矩拧紧。设计终拧力矩拧紧。扭剪法：用于扭剪型高强度螺栓，初拧拧至终拧力矩的扭剪法：用于扭剪型高强度螺栓，初拧拧至终拧力矩的60%-80%；在初拧基础上，以扭断螺栓杆尾部为准。在初拧基础上，以扭断螺栓杆尾部为准。说明：说明：u折减系数折减系数0.9 考虑材料的不均匀性；考虑材料的不均匀性；u折减系数折减系数0.9 防止施工时超张拉导致螺杆破坏；防止施工时超张拉导致螺杆破坏；u系数系数1.2 考虑拧紧螺帽时，扭矩对螺杆的不利影响；考虑拧紧螺帽时，扭矩对螺杆的不利影响；u0.9 附加安全系数。附加安全系数。uefAP2.19.09.09.0 p 高强度螺栓摩擦型连接板件间摩擦力的大小
35、取决于板高强度螺栓摩擦型连接板件间摩擦力的大小取决于板 件间的挤压力（件间的挤压力（P）和板件间的抗滑移系数）和板件间的抗滑移系数；p 板件间的抗滑移系数与接触面的处理方法和构件钢号有关。板件间的抗滑移系数与接触面的处理方法和构件钢号有关。l单个高强螺栓摩擦型连接的抗剪承载力设计值单个高强螺栓摩擦型连接的抗剪承载力设计值PnNfbv0.9 公式中：公式中：0.9 抗力分项系数抗力分项系数R的倒数的倒数(R=1.111);nf 传力摩擦面数目。传力摩擦面数目。l单个高强螺栓摩擦型连接的抗拉承载力设计值单个高强螺栓摩擦型连接的抗拉承载力设计值PNbt0.8 bvNNn NN假定各螺栓受力均匀。假定
36、各螺栓受力均匀。n 所需螺栓数：所需螺栓数：bvNnN n 螺栓连接强度计算：螺栓连接强度计算：n 板件的净截面强度验算。板件的净截面强度验算。考虑孔前传力考虑孔前传力50%得：得：连接一侧的螺栓总数。连接一侧的螺栓总数。计算截面上的螺栓数；计算截面上的螺栓数；nnnnNN115.011-1截面的内力为：截面的内力为：fANn 1,Nbt tt t1 1b1N11 niiyyMN1211M中和轴中和轴1 2 3 4My1y2N1N2N3N4连接的中和轴与螺栓群形心轴重合，连接的中和轴与螺栓群形心轴重合，最外侧螺栓受力最大。最外侧螺栓受力最大。btNN 11 2 3 4NV1 bvvbttNNN
37、NVN 对于高强度螺栓对于高强度螺栓连接，允许接触面发生相对连接，允许接触面发生相对滑移，所以高强度螺栓承压型连接的单栓承载力计算滑移，所以高强度螺栓承压型连接的单栓承载力计算方法与普通螺栓相同。方法与普通螺栓相同。bvevbvfdnN42 bcbcftdN bcbvbNNN，minmin 单栓抗剪承载力：单栓抗剪承载力：抗剪承载力：抗剪承载力：承压承载力：承压承载力：btebtebtfdfAN42 单栓抗拉承载力：单栓抗拉承载力：小结及学习指导小结及学习指导、2.角焊缝构造主要包括焊脚尺寸和焊缝长度，正确理解角焊缝构造要求角焊缝构造主要包括焊脚尺寸和焊缝长度，正确理解角焊缝构造要求中各公式及
38、符号的含义，是角焊缝计算的重要基础。中各公式及符号的含义，是角焊缝计算的重要基础。3.3.角焊缝计算时，应力性质判定要和前面学过的相关课程如材料力学角焊缝计算时，应力性质判定要和前面学过的相关课程如材料力学等区分开。对于角焊缝在各种力作用下引起应力的性质，应该通过产等区分开。对于角焊缝在各种力作用下引起应力的性质，应该通过产生应力的方向与焊缝长度方向的相对位置关系判断决定。要注意：在生应力的方向与焊缝长度方向的相对位置关系判断决定。要注意：在外力作用下，外力作用下，和和 都是按角焊缝的有效截面都是按角焊缝的有效截面 计算，计算，必然是必然是角焊缝有效截面上的剪应力，而角焊缝有效截面上的剪应力，
39、而 只是垂直于角焊缝的焊脚，即垂直只是垂直于角焊缝的焊脚，即垂直于焊缝长度方向的应力。于焊缝长度方向的应力。ffwelhff1.对接焊缝受力时，其计算截面上的应力状态与母材相同。对接焊缝对接焊缝受力时，其计算截面上的应力状态与母材相同。对接焊缝在外力作用下的计算方法，实际上与构件强度的计算相同，只是焊缝在外力作用下的计算方法，实际上与构件强度的计算相同，只是焊缝的强度设计值采用的强度设计值采用 、。wcfwtfwvfp 经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量p Study Constantly,And You Will Know Everything.The More You Know,The More Powerful You Will Be写在最后谢谢你的到来学习并没有结束，希望大家继续努力Learning Is Not Over.I Hope You Will Continue To Work Hard演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
