第3章鋼結(jié)構(gòu)連接

1、 鋼結(jié)構(gòu)的連接方法 一、一、焊縫連接焊縫連接 對(duì)接焊縫連接對(duì)接焊縫連接 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：不削弱截面，方便施工，易于自動(dòng)化操不削弱截面，方便施工，易于自動(dòng)化操 作，連接剛度大；作，連接剛度大； 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：材質(zhì)易脆，存在殘余應(yīng)力，對(duì)裂紋敏感，材質(zhì)易脆，存在殘余應(yīng)力，對(duì)裂紋敏感， 低溫冷脆。低溫冷脆。 角焊縫連接角焊縫連接 鋼結(jié)構(gòu)常用焊接方法 1.1.手工電弧焊手工電弧焊 A、焊條的選擇：、焊條的選擇： 焊條應(yīng)與焊件焊條應(yīng)與焊件 鋼材相適應(yīng)。鋼材相適應(yīng)。 原理：利用電弧產(chǎn)生熱量原理：利用電弧產(chǎn)生熱量 熔化焊條和母材形熔化焊條和母材形 成焊縫。成焊縫。 焊機(jī)焊機(jī) 導(dǎo)線導(dǎo)線 熔池熔池 焊條焊條 焊鉗焊鉗

2、保護(hù)氣體保護(hù)氣體 焊件焊件 電弧電弧 Q390Q390、Q420Q420鋼選擇鋼選擇E55E55型焊條型焊條(E5500-5518)(E5500-5518) Q345Q345鋼選擇鋼選擇E50E50型焊條型焊條(E5000-5048)(E5000-5048) B B、焊條的表示方法：、焊條的表示方法：E焊條焊條( (Electrode) ) 第第1 1、2 2位數(shù)字為熔融金屬的最小抗拉強(qiáng)度位數(shù)字為熔融金屬的最小抗拉強(qiáng)度（kgf/mm2) ) 第第3 3、4 4適用焊接位置、電流及藥皮的類型。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(qiáng)度鋼材相適應(yīng)的焊條。不同鋼種的鋼材焊接

3、，宜采用與低強(qiáng)度鋼材相適應(yīng)的焊條。 缺點(diǎn)：質(zhì)量波動(dòng)大，要求焊工等級(jí)高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低。缺點(diǎn)：質(zhì)量波動(dòng)大，要求焊工等級(jí)高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低。 優(yōu)點(diǎn)：方便，特別在高空和野外作業(yè)，小型焊接；優(yōu)點(diǎn)：方便，特別在高空和野外作業(yè)，小型焊接； Q235Q235鋼選擇鋼選擇E43E43型焊條（型焊條（E4300-E4328)E4300-E4328) C C、優(yōu)、缺點(diǎn)、優(yōu)、缺點(diǎn) 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 焊絲轉(zhuǎn)盤焊絲轉(zhuǎn)盤 送絲器送絲器焊劑漏斗焊劑漏斗 焊劑焊劑 熔渣熔渣 焊件焊件 埋弧自動(dòng)焊埋弧自動(dòng)焊 A A、焊絲的選擇應(yīng)與焊件等強(qiáng)度。、焊絲的選擇應(yīng)與焊件等強(qiáng)度。

4、 B B、優(yōu)、缺點(diǎn)：、優(yōu)、缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：自動(dòng)化程度高，焊接速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低，優(yōu)點(diǎn)：自動(dòng)化程度高，焊接速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低， 焊接質(zhì)量好。焊接質(zhì)量好。 缺點(diǎn)：設(shè)備投資大，施工位置受限等。缺點(diǎn)：設(shè)備投資大，施工位置受限等。 機(jī)機(jī) 器器 優(yōu)、缺點(diǎn)：優(yōu)、缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：焊接速度快，焊接質(zhì)優(yōu)點(diǎn)：焊接速度快，焊接質(zhì) 量好。量好。 缺點(diǎn)：施工條件受限制等。缺點(diǎn)：施工條件受限制等。 三、螺栓連接三、螺栓連接 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：連接剛度大，塑性和韌性好，連接剛度大，塑性和韌性好， 傳力可靠，適于直接承受動(dòng)力荷載；傳力可靠，適于直接承受動(dòng)力荷載； 分為：分為： 普通螺栓連接普通螺栓連接 高強(qiáng)度螺栓連接高強(qiáng)度螺栓連接 二、

5、鉚釘連接二、鉚釘連接 N 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：用鋼量多，對(duì)施工技術(shù)用鋼量多，對(duì)施工技術(shù) 要求很高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，施工要求很高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，施工 條件差，條件差， 施工速度慢。施工速度慢。 1.1.焊接連接形式焊接連接形式 搭接搭接 平接平接 T型連接型連接 角部連接角部連接 （1）對(duì)接焊縫）對(duì)接焊縫 對(duì)接正焊縫對(duì)接正焊縫 （2）角焊縫）角焊縫 T型對(duì)接焊縫型對(duì)接焊縫對(duì)接斜焊縫對(duì)接斜焊縫 l用料經(jīng)濟(jì)，傳力平穩(wěn)，動(dòng)用料經(jīng)濟(jì)，傳力平穩(wěn)，動(dòng) 力性能好力性能好 l較厚的板需開剖口，費(fèi)工較厚的板需開剖口，費(fèi)工 l施工簡(jiǎn)便施工簡(jiǎn)便 l傳力不均，應(yīng)力集中嚴(yán)重，傳力不均，應(yīng)力集中嚴(yán)重， 搭接時(shí)費(fèi)料搭接時(shí)費(fèi)料 焊縫位置焊縫

6、位置 1.1.焊縫缺陷焊縫缺陷 外觀檢查：外觀檢查：檢查外觀缺陷和幾何尺寸；檢查外觀缺陷和幾何尺寸； 內(nèi)部無(wú)損檢驗(yàn)：內(nèi)部無(wú)損檢驗(yàn)：檢驗(yàn)內(nèi)部缺陷。檢驗(yàn)內(nèi)部缺陷。 內(nèi)部檢驗(yàn)主要采用超聲內(nèi)部檢驗(yàn)主要采用超聲 波，有時(shí)還用磁粉檢驗(yàn)波，有時(shí)還用磁粉檢驗(yàn) 熒光檢驗(yàn)等輔助檢驗(yàn)方熒光檢驗(yàn)等輔助檢驗(yàn)方 法。還可以采用法。還可以采用X X射線或射線或 射線透照或拍片。射線透照或拍片。 鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定：規(guī)定： 焊縫按其檢驗(yàn)方法和質(zhì)量要求分為一級(jí)、二級(jí)焊縫按其檢驗(yàn)方法和質(zhì)量要求分為一級(jí)、二級(jí) 和三級(jí)。和三級(jí)。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50017-2003GB50017-

7、2003）中，對(duì)焊）中，對(duì)焊 縫質(zhì)量等級(jí)的選用有如下規(guī)定：縫質(zhì)量等級(jí)的選用有如下規(guī)定： (1) (1) 需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的構(gòu)件中，垂直于作用力方向需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的構(gòu)件中，垂直于作用力方向 的橫向?qū)雍缚p受拉時(shí)應(yīng)為一級(jí)，受壓時(shí)應(yīng)為二級(jí)。的橫向?qū)雍缚p受拉時(shí)應(yīng)為一級(jí)，受壓時(shí)應(yīng)為二級(jí)。 (2) (2) 在不需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的構(gòu)件中，凡要求與母材在不需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的構(gòu)件中，凡要求與母材 等強(qiáng)的受拉對(duì)接焊縫應(yīng)不低于二級(jí)；受壓時(shí)宜為二級(jí)。等強(qiáng)的受拉對(duì)接焊縫應(yīng)不低于二級(jí)；受壓時(shí)宜為二級(jí)。 （）重級(jí)工作制和起重量（）重級(jí)工作制和起重量 的中級(jí)工作的中級(jí)工作 制吊車梁的腹板與上翼緣板之間以及吊車桁架上弦桿制

8、吊車梁的腹板與上翼緣板之間以及吊車桁架上弦桿 與節(jié)點(diǎn)板之間的形接頭焊透的對(duì)接與角接組合焊縫，與節(jié)點(diǎn)板之間的形接頭焊透的對(duì)接與角接組合焊縫， 不應(yīng)低于二級(jí)。不應(yīng)低于二級(jí)。 （）角焊縫質(zhì)量等級(jí)一般為三級(jí)，直接承受動(dòng)力（）角焊縫質(zhì)量等級(jí)一般為三級(jí)，直接承受動(dòng)力 荷載且需要驗(yàn)算疲勞和起重量的中級(jí)工荷載且需要驗(yàn)算疲勞和起重量的中級(jí)工 作制吊車梁的角焊縫的外觀質(zhì)量應(yīng)符合二級(jí)。作制吊車梁的角焊縫的外觀質(zhì)量應(yīng)符合二級(jí)。 1 1、對(duì)接焊縫的坡口形式、對(duì)接焊縫的坡口形式: : 3.3 對(duì)接焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 對(duì)接焊縫的焊件常做坡口，坡口形式與對(duì)接焊縫的焊件常做坡口，坡口形式與板厚和板厚和 施工條件施工條件有關(guān)。有關(guān)

9、。 t-t-焊件厚度焊件厚度 (1)(1)當(dāng)當(dāng):t6mm(:t6mm(手工焊手工焊),t10mm(),t20mm(3)t20mm時(shí)，宜采用時(shí)，宜采用U形、形、K形、形、X形坡口。形坡口。 c 鈍邊鈍邊p=2-3mm 100 C C=0.52mm （a） C=23mm （b） C=23mm （C） p p （d） C=34mmp p C=34mm p p （e） C=34mm p p （f） 1:2.5 1:2.5 NN t 1、軸心力作用下的對(duì)接焊縫計(jì)算軸心力作用下的對(duì)接焊縫計(jì)算 )283( w c w t w ff tl N 或 式中：式中： N軸心拉力或壓力；軸心拉力或壓力； t板件較小厚

10、度；板件較小厚度；T形連接中為腹板厚度；形連接中為腹板厚度； f ft tw w、f fc cw w 對(duì)接焊縫的抗拉和抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。對(duì)接焊縫的抗拉和抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 NN l lw w t A 當(dāng)不滿足上式時(shí)，可采用斜對(duì)當(dāng)不滿足上式時(shí)，可采用斜對(duì) 接焊縫連接如圖接焊縫連接如圖B。 w v w w c w t w f tl N ff tl N cos sin 或 另另: :當(dāng)當(dāng)tan1.5tan1.5時(shí)時(shí), ,不用驗(yàn)算不用驗(yàn)算! ! NN t B Nsinsin Ncoscos l lw w lw：焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度，焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度， 有引弧板有引弧板lw= l ，無(wú)引，無(wú)引 弧板弧板l-2t。

11、l lw w t A M V )293( 6 2 max w t w w f tl M W M )303( 2 3 max w V w w w f tl V tI VS 因焊縫截面為矩形，因焊縫截面為矩形，M、 V共同作用下應(yīng)力圖為：共同作用下應(yīng)力圖為： 故其強(qiáng)度計(jì)算公式為：故其強(qiáng)度計(jì)算公式為： 式中：式中：W Ww w焊縫截面模量；焊縫截面模量； S Sw w-焊縫截面面積矩；焊縫截面面積矩； I Iw w-焊縫截面慣性矩。焊縫截面慣性矩。 （1）板件間對(duì)接連接）板件間對(duì)接連接 M V1 焊縫截面焊縫截面 A A、對(duì)于焊縫的、對(duì)于焊縫的max max和 和max max應(yīng)滿足式 應(yīng)滿足式3-

12、29和和3-30要求；要求； max 1 1 max B B、對(duì)于翼緣與腹板交接點(diǎn)焊縫、對(duì)于翼緣與腹板交接點(diǎn)焊縫（1點(diǎn)）點(diǎn)），其折算應(yīng)，其折算應(yīng) 力尚應(yīng)滿足下式要求：力尚應(yīng)滿足下式要求： )313(1 . 13 2 1 2 1 w t f 1.11.1考慮最大折算應(yīng)力只在局部出現(xiàn)的強(qiáng)度增大系數(shù)?？紤]最大折算應(yīng)力只在局部出現(xiàn)的強(qiáng)度增大系數(shù)。 100010 -25016 q =150kN/m max 1 max 1 2.4m 8m 1000 250 16 10 q 2.4m R=600kN 100010 25016 222 1 2 1 2439 .1733 e=150106 V=150kN 12

13、190 10 200 y2 y1 焊縫有效截面焊縫有效截面T形牛腿對(duì)接焊縫連接形牛腿對(duì)接焊縫連接 he hf hf 普通式普通式 he hf 1.5hf 平坡式平坡式 1 1、角焊縫的形式、角焊縫的形式: : 3.4 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 直角角焊縫、斜角角焊縫直角角焊縫、斜角角焊縫 （1）直角角焊縫 he hf hf 凹面式凹面式 用于直接承用于直接承 受動(dòng)載的側(cè)受動(dòng)載的側(cè) 縫。縫。 用于直接承用于直接承 受動(dòng)載的端受動(dòng)載的端 縫?？p。 按he=0.7hf 斜角角焊縫 按he=0.7hf (a) hf hf hf hf a）銳角角焊縫；b）鈍角角焊縫 (b) 按he=hf c

14、os hf hf hf hf 2 按he=hf cos 2 （2）斜角角焊縫 對(duì)于對(duì)于135135o o 或或606mmt6mm時(shí)，時(shí)，h hf,max f,maxt-(1 t-(12)mm2)mm； hf f t t1 1 t )(5 . 1 2min, 計(jì)計(jì)算算數(shù)數(shù)值值只只進(jìn)進(jìn)不不舍舍！th f fw hl60 注注： 1 1、當(dāng)實(shí)際長(zhǎng)度大于以上值時(shí)，計(jì)算時(shí)不與考慮；、當(dāng)實(shí)際長(zhǎng)度大于以上值時(shí)，計(jì)算時(shí)不與考慮； 2 2、當(dāng)內(nèi)力沿側(cè)焊縫全長(zhǎng)分布時(shí)，不受上式限制。、當(dāng)內(nèi)力沿側(cè)焊縫全長(zhǎng)分布時(shí)，不受上式限制。 mmhl fw 408且不得小于且不得小于 bl w B、為了避免焊縫橫向收、為了避免焊縫

15、橫向收 縮時(shí)引起板件的拱曲縮時(shí)引起板件的拱曲 太大，規(guī)范規(guī)定：太大，規(guī)范規(guī)定： ）（或 ）（ mmtmm mmttb 12200 1216 1 11 t1 t2 b w l C. 當(dāng)角焊縫的端部位于構(gòu)件轉(zhuǎn)角處時(shí)，應(yīng)作當(dāng)角焊縫的端部位于構(gòu)件轉(zhuǎn)角處時(shí)，應(yīng)作2h2hf f的的繞繞 角焊角焊，且轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊。，且轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊。 b w l 2hf f 255 1且 且t t1 t2 hf he h h1 h2 d e he lw w h-h-焊縫厚度、焊縫厚度、h h1 1熔深熔深 h h2 2凸度、凸度、dd焊趾、焊趾、ee焊根焊根 )13()(3 222 w u f 3 3、由于我國(guó)規(guī)

16、范給定的角焊由于我國(guó)規(guī)范給定的角焊 縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，是根據(jù)抗剪條縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，是根據(jù)抗剪條 件確定的故上式又可表達(dá)為：件確定的故上式又可表達(dá)為： 式中：式中： w u f-焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度 )23(3)( 3 222 w f w u ff he lw w )43( we x f lh N ) 33( we y f lh N N Ny Nx 2 f f f = f h he e l lw w 45O45O h hf f w ff ff f3 2 3 2 2 22 將將3333、3434式，代入式，代入3232式得：式得： ：得 1.22整理上式，并令 2 3 f )53( 2

17、2 w ff f f f 式式3535即為，規(guī)范給定的角焊縫強(qiáng)度計(jì)算通用公式即為，規(guī)范給定的角焊縫強(qiáng)度計(jì)算通用公式 f f正面角焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)；正面角焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)； 靜載時(shí)取靜載時(shí)取1.221.22，動(dòng)載時(shí)取，動(dòng)載時(shí)取1.01.0。 )63( w ff ew f f hl N 對(duì)于正面角焊縫，對(duì)于正面角焊縫，f f=0=0，由，由3535式得：式得： 對(duì)于側(cè)面角焊縫，對(duì)于側(cè)面角焊縫，f f=0=0，由，由3535式得：式得： )73( w f ew f f hl N 以上各式中：以上各式中： h he e=0.7h=0.7hf f； l lw w角焊縫計(jì)算長(zhǎng)度，考慮起滅弧缺陷時(shí)，每條焊縫

18、取其角焊縫計(jì)算長(zhǎng)度，考慮起滅弧缺陷時(shí)，每條焊縫取其 實(shí)際長(zhǎng)度減去實(shí)際長(zhǎng)度減去2h2hf f。 ew w ff hlfN 四、各種受力狀態(tài)下的直角角焊縫連接計(jì)算四、各種受力狀態(tài)下的直角角焊縫連接計(jì)算 w f we f f lh N 1 1、軸心力作用下、軸心力作用下 (1)(1)軸心力作用下的蓋板對(duì)接連接軸心力作用下的蓋板對(duì)接連接: : A A、僅采用側(cè)面角焊縫連接：僅采用側(cè)面角焊縫連接： C C、采用三面圍焊連接：采用三面圍焊連接： w f ew f f hl NN NN l lw w l lw w B B、僅采用正面角焊縫連接：僅采用正面角焊縫連接： w ff ew f f hl N D D

19、、采用四面菱形圍焊連接：、采用四面菱形圍焊連接： E E、采用塞焊連接：、采用塞焊連接： N N w f f dn N 2 4 (2)(2)角鋼角焊縫連接角鋼角焊縫連接 )113( )103( 2211 21 eNeN NNN 由力及力矩平衡得由力及力矩平衡得: : 故故: : )133( )123( 2 21 1 2 1 21 2 1 Nk ee e NN Nk ee e NN 肢肢尖尖焊焊縫縫內(nèi)內(nèi)力力分分配配系系數(shù)數(shù) 肢肢背背焊焊縫縫內(nèi)內(nèi)力力分分配配系系數(shù)數(shù) 2 21 1 2 1 21 2 1 k ee e k k ee e k N e1 e2 b N1 N2 xx l lw1 w1 l

20、lw2 w2 )153( )143( 22 2 2 11 1 1 w f ew f w f ew f f hl N f hl N 對(duì)于校核問(wèn)題對(duì)于校核問(wèn)題: : 對(duì)于設(shè)計(jì)問(wèn)題對(duì)于設(shè)計(jì)問(wèn)題: : )173( )163( 2 2 2 1 1 1 w fe w w fe w fh N l fh N l N e1 e2 b N1 N2 xx l lw1 w1 l lw2 w2 B B、采用三面圍焊、采用三面圍焊 )213( 2 )203( 2 3 22 3 11 N NkN N NkN 由力及力矩平衡得由力及力矩平衡得: : )183( 333 w ffew fhlN )193( 33 w ffe f

21、bhN 余下的問(wèn)題同情況余下的問(wèn)題同情況A，即，即: : N e1 e2 b N1 N2 xx N3 l lw1 w1 l lw2 w2 )153( )143( 22 2 2 11 1 1 w f ew f w f ew f f hl N f hl N 對(duì)于校核問(wèn)題對(duì)于校核問(wèn)題: : 對(duì)于設(shè)計(jì)問(wèn)題對(duì)于設(shè)計(jì)問(wèn)題: : )173( )163( 2 2 2 1 1 1 w fe w w fe w fh N l fh N l N e1 e2 b N1 N2 xx N3 l lw1 w1 l lw2 w2 )233( )223(2 31 23 NNN NkN C C、采用、采用L L形圍焊形圍焊 代入式

22、代入式3-203-20，3-213-21得得: : 對(duì)于設(shè)計(jì)問(wèn)題對(duì)于設(shè)計(jì)問(wèn)題: : 0 2 N )243( 3 3 3 1 1 1 w w ff e w fe w lf N h fh N l N e1 e2 b N1 xx N3 l lw1 w1 max t 12 2 2、N、M、V共同作用下共同作用下 (1)(1)彎矩作用下角焊縫強(qiáng)度計(jì)算彎矩作用下角焊縫強(qiáng)度計(jì)算 w ff wew f f lh M W M 2 6 2 w l 2 w l M M M h he eh he e t t (2(2) )偏心軸力作用下角焊縫強(qiáng)度計(jì)算偏心軸力作用下角焊縫強(qiáng)度計(jì)算 2 , 6 weew M A N AA

23、f lh M hl N ew V AAf hl V , w f V A f M A N A Af f Af f 2 2 2 , 2 , F e N V 2 w l 2 w l M A Nx Nx M M Ny Ny h he eh he e t t ( (3) ) V、M共同作用下焊縫強(qiáng)度計(jì)算共同作用下焊縫強(qiáng)度計(jì)算 h1 fA fA fB fB f f w ff w fA f h I M 2 1 對(duì)于對(duì)于A點(diǎn)：點(diǎn)： 式中：式中：I Iw w全部焊縫有效截面對(duì)中和軸的慣性矩；全部焊縫有效截面對(duì)中和軸的慣性矩； h h1 1兩翼緣焊縫最外側(cè)間的距離。兩翼緣焊縫最外側(cè)間的距離。 xx h h2 B

24、B A h1 M e F V M 對(duì)于對(duì)于B點(diǎn)：點(diǎn)： w f we ffB w fB f lh Vh I M 2 ,2, 2 2 w ffB f fB f 2 2 強(qiáng)度驗(yàn)算公式：強(qiáng)度驗(yàn)算公式： 式中：式中：l lw,2 w,2 腹板焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度；腹板焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度； h he,2 e,2 腹板焊縫截面有效高度。腹板焊縫截面有效高度。 h1 f1 f1 f2 f2 f f xx h h2 B B A h1 M V M max t 12 376 8 12 l l1 l l2 xx y y A A 0 T r 故：該連接的設(shè)計(jì)控制點(diǎn)為故：該連接的設(shè)計(jì)控制點(diǎn)為A A點(diǎn)和點(diǎn)和AA點(diǎn)點(diǎn) ( (1) )

25、T作用下焊縫強(qiáng)度計(jì)算作用下焊縫強(qiáng)度計(jì)算 xx y y r rx ry A T TAx Ax T TAy Ay TA TA 0 Vy Vy h he e xx y y r rx ry A T TAx Ax T TAy AyTA TA 0 Vy Vy h he e )253( yx T A II rT J rT T作用下作用下A點(diǎn)應(yīng)力點(diǎn)應(yīng)力: : 將其沿將其沿x x軸和軸和y y軸分解軸分解: : J rT r r J rT J rT r r J rT xx T T Ay yy T T Ax cos sin e2x0 l l1 l l2 xx y y A A 0 T r w f T Ax f T

26、Ay f 2 2 剪力剪力V作用下作用下,A,A點(diǎn)應(yīng)力點(diǎn)應(yīng)力: : we V Ay lh V 軸力軸力N作用下作用下,A,A點(diǎn)應(yīng)力點(diǎn)應(yīng)力: : we N Ax lh N 扭矩扭矩T作用下作用下,A,A點(diǎn)應(yīng)力點(diǎn)應(yīng)力: : J rT J rT x T Ay yT Ax e2x0 l l1 l l2 xx y y A A 0 T V r N xx y y r rx ry A T TAx Ax T TAy Ay TA TA 0 Vy Vy h he e AN AV A A點(diǎn)垂直于焊縫長(zhǎng)度方點(diǎn)垂直于焊縫長(zhǎng)度方 向的應(yīng)力為向的應(yīng)力為: : T Ay V Ayf A A點(diǎn)平行于焊縫長(zhǎng)度方點(diǎn)平行于焊縫長(zhǎng)度方

27、向的應(yīng)力為向的應(yīng)力為: : 強(qiáng)度驗(yàn)算公式：強(qiáng)度驗(yàn)算公式： w ff f f f 2 2 w f N Ax T Ax f V Ay T Ay f 2 2 即： N Ax T Axf 2 22 2 2 2 /160 /3 .14773.96 22. 1 3 .3629.99 mmNf mmN w f T Ax f V Ay T Ay 1 1 2 2 h hf1 f1 h hf1 f1 h hf2 f2 h hf2 f2 h he2 e2 h he1 e1 b b1 1 b b2 2 圖圖A 1 1 2 2 h hf1 f1 h hf1 f1 h hf2 f2 h hf2 f2 h he2 e2 h

28、 he1 e1 b b 圖圖B 1 1、由于斜角角焊縫的研究不夠充分，為簡(jiǎn)化計(jì)算，、由于斜角角焊縫的研究不夠充分，為簡(jiǎn)化計(jì)算， 規(guī)范規(guī)定：對(duì)于兩焊腳邊夾角規(guī)范規(guī)定：對(duì)于兩焊腳邊夾角60o135o的的 斜斜T T形連接，其斜角角焊縫采用與直角角焊縫相形連接，其斜角角焊縫采用與直角角焊縫相 同的計(jì)算公式，且統(tǒng)一取同的計(jì)算公式，且統(tǒng)一取f=1.0。 2 cos sin 21i i fiei bbb hh 、或或 式中：式中：1.5mmb1.5mmb、b b1和和b b25mm5mm 說(shuō)明：說(shuō)明： A. bA. b1和和b b21.5mm1.5mm時(shí)時(shí), , 可取可取b b1、b b2=0=0 B.

29、bB. b1和和b b2 5mm 5mm時(shí)時(shí), , 應(yīng)如圖應(yīng)如圖“B”B”方式處方式處 理，且使理，且使b5mmb5mm。 1 1 2 2 h hf1 f1 h hf1 f1 h hf2 f2 h hf2 f2 h he2 e2 h he1 e1 b b1 1 b b2 2 圖圖A 1 1 2 2 h hf1 f1 h hf1 f1 h hf2 f2 h hf2 f2 h he2 e2 h he1 e1 b b 圖圖B 焊接過(guò)程是一個(gè)不均勻的加熱和冷卻過(guò)程，焊件上焊接過(guò)程是一個(gè)不均勻的加熱和冷卻過(guò)程，焊件上 產(chǎn)生不均勻的溫度場(chǎng)，焊縫處可達(dá)產(chǎn)生不均勻的溫度場(chǎng)，焊縫處可達(dá)16001600o oC

30、C，而鄰近區(qū)域，而鄰近區(qū)域 溫度驟降。高溫鋼材膨脹大，但受到兩側(cè)溫度低、膨脹溫度驟降。高溫鋼材膨脹大，但受到兩側(cè)溫度低、膨脹 小的鋼材限制，產(chǎn)生小的鋼材限制，產(chǎn)生熱態(tài)塑性壓縮熱態(tài)塑性壓縮，焊縫冷卻時(shí)被，焊縫冷卻時(shí)被塑性塑性 壓縮壓縮的焊縫區(qū)趨向收縮，但受到兩側(cè)鋼材的限制而產(chǎn)生的焊縫區(qū)趨向收縮，但受到兩側(cè)鋼材的限制而產(chǎn)生 拉應(yīng)力拉應(yīng)力。對(duì)于低碳鋼和低合金鋼，該拉應(yīng)力可以使鋼材。對(duì)于低碳鋼和低合金鋼，該拉應(yīng)力可以使鋼材 達(dá)到達(dá)到屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度。焊接殘余應(yīng)力是。焊接殘余應(yīng)力是無(wú)荷載的內(nèi)應(yīng)力無(wú)荷載的內(nèi)應(yīng)力，故在，故在 焊件內(nèi)自相平衡，這必然在焊縫稍遠(yuǎn)區(qū)產(chǎn)生壓應(yīng)力。焊件內(nèi)自相平衡，這必然在焊縫稍遠(yuǎn)區(qū)產(chǎn)

31、生壓應(yīng)力。 + - - 500500o oC C 800800o oC C 300300o oC C 300300o oC C 500500o oC C 800800o oC C 施施 焊焊 方方 向向 8cm 6 4 2 0 2 4 6 8cm - - - - - + + (a) 焊縫縱向收縮焊縫縱向收縮 時(shí)的變形趨勢(shì)時(shí)的變形趨勢(shì) - + - (b) 焊縫縱向收縮焊縫縱向收縮 時(shí)的橫向應(yīng)力時(shí)的橫向應(yīng)力 x y + - + 施施 焊焊 方方 向向 (c) 焊縫橫向收縮焊縫橫向收縮 時(shí)的橫向應(yīng)力時(shí)的橫向應(yīng)力 x y - - + (d) 焊縫橫向焊縫橫向 殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力 y x 不同施焊方向下不

32、同施焊方向下,焊縫橫向收縮時(shí)產(chǎn)生的橫向焊縫橫向收縮時(shí)產(chǎn)生的橫向 殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力: - + + 施施 焊焊 方方 向向 (e) - + - 施施 焊焊 方方 向向 ( f ) x y y x + - 3 2 1 x x y y z z + f f + - - b b f fy y + - - b b f fy y Ny Ny 因焊接殘余應(yīng)力自相平衡，故：因焊接殘余應(yīng)力自相平衡，故： yyty ftBftbBNN 當(dāng)板件全截面達(dá)到當(dāng)板件全截面達(dá)到fy，即，即N=Ny時(shí)：時(shí)： 結(jié)論：結(jié)論： 焊接殘余應(yīng)力焊接殘余應(yīng)力 對(duì)結(jié)構(gòu)的靜力對(duì)結(jié)構(gòu)的靜力 強(qiáng)度沒(méi)有影響。強(qiáng)度沒(méi)有影響。 + - - f fy y

33、f f b b B B t t ftbBNftbN cyt )( A、當(dāng)焊接殘余應(yīng)力存在時(shí)，因截面的、當(dāng)焊接殘余應(yīng)力存在時(shí)，因截面的bt部分拉應(yīng)部分拉應(yīng) 力已經(jīng)達(dá)到力已經(jīng)達(dá)到fy ，故該部分剛度為零，故該部分剛度為零（屈服）（屈服），這時(shí)，這時(shí) 在在N作用下應(yīng)變?cè)隽繛椋鹤饔孟聭?yīng)變?cè)隽繛椋?EtbB N 1 f f + - - b b f fy y N N + - - f fy y f f NN b b B B t t 結(jié)論：結(jié)論： 焊接殘余應(yīng)力的存在增大了結(jié)構(gòu)的變形，即降低焊接殘余應(yīng)力的存在增大了結(jié)構(gòu)的變形，即降低 了結(jié)構(gòu)的剛度。了結(jié)構(gòu)的剛度。 EtB N 2 3 3、對(duì)于軸心受壓構(gòu)件，對(duì)于軸

34、心受壓構(gòu)件，焊接殘余應(yīng)力使其撓曲剛度減焊接殘余應(yīng)力使其撓曲剛度減 小，降低壓桿的穩(wěn)定承載力小，降低壓桿的穩(wěn)定承載力（詳見第四章詳見第四章）。）。 EtbB N 1 5 5、對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響、對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響 36 螺栓連接的構(gòu)造 1.1.普通螺栓普通螺栓 C級(jí)級(jí)-粗制螺栓，性能等級(jí)為粗制螺栓，性能等級(jí)為4.6或或4.8級(jí)；級(jí)； 4表示表示f fu u400N/mm400N/mm2 2, , 0.6或或0.8表示表示f fy y/f/fu u=0.6=0.6或或0.80.8； 類孔，孔徑類孔，孔徑(d(do o)-)-栓桿直徑栓桿直徑(d) (d) 1 11.5mm1.5mm。 A、B級(jí)級(jí)-精制

35、螺栓，性能等級(jí)為精制螺栓，性能等級(jí)為5.6或或8.8級(jí)級(jí); ; 5或或8表示表示f fu u500500或或800N/mm800N/mm2 2, , 0.6或或0.8表示表示f fy y/f/fu u=0.6=0.6 或或0.80.8；類孔，孔徑類孔，孔徑(d(do o)-)-栓桿直徑栓桿直徑(d)(d)0.30.30.5mm0.5mm。 按其加工的精細(xì)程度和強(qiáng)度分為按其加工的精細(xì)程度和強(qiáng)度分為: :A、B、C三個(gè)級(jí)別三個(gè)級(jí)別。 由由4545號(hào)、號(hào)、40B40B和和20MnTiB20MnTiB鋼加工而成，并經(jīng)過(guò)熱處理鋼加工而成，并經(jīng)過(guò)熱處理 45號(hào)8.8級(jí)； 40B和20MnTiB10.9級(jí)

36、（a a）大六角頭螺栓）大六角頭螺栓 （b b）扭剪型螺栓）扭剪型螺栓 二、螺栓的排列二、螺栓的排列 1.1.并列并列簡(jiǎn)單、整齊、緊湊所用連接板尺寸小，但構(gòu)簡(jiǎn)單、整齊、緊湊所用連接板尺寸小，但構(gòu) 件截面削弱大；件截面削弱大； B B 錯(cuò)列錯(cuò)列A A 并列并列 中距中距 中距中距邊距邊距 邊距邊距 端距端距 2.2.錯(cuò)列錯(cuò)列排列不緊湊，所用連接板尺寸大，但構(gòu)件截排列不緊湊，所用連接板尺寸大，但構(gòu)件截 面削弱??；面削弱?。?一、螺栓連接的受力形式一、螺栓連接的受力形式 F N F A 只受剪力只受剪力B 只受拉力只受拉力C 剪力和拉力剪力和拉力 共同作用共同作用 N O 1 2 3 4 N N a

37、 b N N/2 N/2 N O 1 2 3 4 N a b N/2 N/2 N O 1 2 3 4 a b N N/2 N/2 Nu N/2 N N/2 N N N N NN 這這 兩兩 種種 破破 壞壞 構(gòu)構(gòu) 造造 解解 決決 N/2 N N/2 nv剪切面數(shù)目剪切面數(shù)目； d螺栓桿直徑；螺栓桿直徑； fvb、fcb螺栓抗剪和承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；螺栓抗剪和承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； tt連接接頭一側(cè)承壓構(gòu)件總厚度的較小值。連接接頭一側(cè)承壓構(gòu)件總厚度的較小值。 )343(min min b c b v b NNN， 單栓抗剪承載力：?jiǎn)嗡辜舫休d力： )323( 4 2 b vv b v f d nN 抗剪

38、承載力：抗剪承載力： )333( b c b c ftdN 承壓承載力：承壓承載力： d b V NN min 驗(yàn)算： N N 1 v n單單剪剪： N N/2 N/2 2 v n雙雙剪剪： 4 v n四四剪剪： N/2 N/3 N/3 N/3 N/2 N/2 N l l1 1 N/2 平均值平均值 螺栓的內(nèi)力分布螺栓的內(nèi)力分布 試驗(yàn)證明試驗(yàn)證明, ,栓群在軸栓群在軸 力作用下各個(gè)螺栓的內(nèi)力力作用下各個(gè)螺栓的內(nèi)力 沿栓群長(zhǎng)度方向不均勻，沿栓群長(zhǎng)度方向不均勻， 兩端大兩端大, ,中間小。中間小。 當(dāng)當(dāng)l l1 115d15d0 0(d(d0 0為孔徑為孔徑) )時(shí)，時(shí)， 連接進(jìn)入彈塑性工作狀態(tài)后

39、，連接進(jìn)入彈塑性工作狀態(tài)后， 內(nèi)力重新分布，各個(gè)螺栓內(nèi)內(nèi)力重新分布，各個(gè)螺栓內(nèi) 力趨于相同，故設(shè)計(jì)時(shí)假定力趨于相同，故設(shè)計(jì)時(shí)假定N 有各螺栓均擔(dān)。有各螺栓均擔(dān)。 b N N n min 所以，連接所需螺栓數(shù)為：所以，連接所需螺栓數(shù)為： )353( 150 1 . 1 6015 0 1 010 d l dld 時(shí)時(shí)：當(dāng)當(dāng) ECCS 試驗(yàn)曲線試驗(yàn)曲線 8.88.8級(jí)級(jí) M22M22 我國(guó)規(guī)范 1.0 0.75 0.5 0.25 0 10 20 30 40 50 60 70 80 l l1 1/d/d0 0 平均值平均值 長(zhǎng)連接螺栓的內(nèi)力分布長(zhǎng)連接螺栓的內(nèi)力分布 7 .0 60 01 時(shí)時(shí)：當(dāng)當(dāng)dl

40、 )363( min b N N n 故，連接所需栓數(shù)：故，連接所需栓數(shù)： NN b t t t t1 1 b1 A A、螺栓采用并列排列時(shí)、螺栓采用并列排列時(shí): : 主板的危險(xiǎn)截面為主板的危險(xiǎn)截面為1-1截面截面: : 1 1 2 2 主主板板厚厚度度。主主板板寬寬度度；危危險(xiǎn)險(xiǎn)截截面面上上的的螺螺栓栓數(shù)數(shù)； 螺螺栓栓孔孔直直徑徑；鋼鋼材材強(qiáng)強(qiáng)度度設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值值 tbm dftdmbA f A N n n 001 , 1 , ; 拼接板厚度。拼接板厚度。危險(xiǎn)截面上的螺栓數(shù)；危險(xiǎn)截面上的螺栓數(shù)；拼接板寬度；拼接板寬度； 螺栓孔直徑；螺栓孔直徑；鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 11 0101 2,

41、2, ; 5 . 0 tmb dftdmbA f A N n n B B、螺栓采用錯(cuò)列排列時(shí)、螺栓采用錯(cuò)列排列時(shí): : 主板的危險(xiǎn)截面為主板的危險(xiǎn)截面為1-1和和 1-1截面截面: : 主主板板厚厚度度。 主主板板寬寬度度； 危危險(xiǎn)險(xiǎn)截截面面上上的的螺螺栓栓數(shù)數(shù)； 螺螺栓栓孔孔直直徑徑；鋼鋼材材強(qiáng)強(qiáng)度度設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值值；式式中中： 截截面面：對(duì)對(duì)于于 截截面面：對(duì)對(duì)于于 t b m df tdmccmcA tdmbA f A N n n n 0 0 2 2 2 14 0 ;1211 ;11 N N t t t t1 1 b c2c3 c4 c1 1 1 1 1 拼接板的危險(xiǎn)截面為拼接板的危險(xiǎn)截面為

42、2-2和和 2-2截面截面: : 拼拼接接板板厚厚度度。 拼拼接接板板寬寬度度； 危危險(xiǎn)險(xiǎn)截截面面上上的的螺螺栓栓數(shù)數(shù)； 螺螺栓栓孔孔直直徑徑；鋼鋼材材強(qiáng)強(qiáng)度度設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值值；式式中中： 截截面面：對(duì)對(duì)于于 截截面面：對(duì)對(duì)于于 1 1 0 10 2 2 2 14 101 ;1222 ;22 5 . 0 t b m df tdmccmcA tdmbA f A N n n n N N b t t t t1 1 b1 c2c3 c4 c1 2 2 2 2 T x y N1T r1 1 T T x y N1T r1 1 )383( 2211 nnTTT rNrNrNT )393( 3 3 2 2 1 1

43、 n nTTTT r N r N r N r N 由假定由假定(2)(2)得得 由式由式3-393-39得得: : )403( 1 1 3 1 1 32 1 1 2 n T nT T T T T r r N Nr r N Nr r N N； 由力的平衡條件得：由力的平衡條件得： T x y N1T r1 1 將式將式3-40代入式代入式3-38得得: : )413( 1 2 1 122 2 2 1 1 1 n i i T n T r r N rrr r N T )423( 11 22 1 1 2 1 1 n i n i ii n i i T yx rT r rT N 另外另外, ,當(dāng)螺栓布置比

44、較狹長(zhǎng)當(dāng)螺栓布置比較狹長(zhǎng)( (如如 y y1 13x3x1 1) )時(shí)時(shí), ,可進(jìn)行如下簡(jiǎn)化計(jì)算：可進(jìn)行如下簡(jiǎn)化計(jì)算： 令令:x:xi i=0=0，則，則 n i i n i i TxT y yT r y y rT NN 1 2 1 1 1 1 2 1 11 b T NN min1 驗(yàn)算： F e F T T x y N1T N1Tx N1Ty r1 1 F 1N1F )373( 1 n F N F T x y N1T N1Tx N1Ty r1 1 )423( 11 22 1 1 2 1 1 n i n i ii n i i T yx rT r rT N 將將N1T 1T沿坐標(biāo)軸分解得 沿坐標(biāo)

45、軸分解得: : )443( )433( 11 22 1 1 1 11 22 1 1 11 22 1 1 1 11 22 1 1 n i n i ii n i n i ii Ty n i n i ii n i n i ii Tx yx xT r x yx rT N yx yT r y yx rT N )453( min 2 11 2 1 b FTyTx NNNN 另外另外, ,當(dāng)螺栓布置比較狹長(zhǎng)當(dāng)螺栓布置比較狹長(zhǎng)( (如如y y1 13x3x1 1) )時(shí)時(shí), ,可進(jìn)行可進(jìn)行 如下簡(jiǎn)化計(jì)算：如下簡(jiǎn)化計(jì)算： 令令:x:xi i=0=0，則，則N1Ty 1Ty=0 =0 )463( 1 2 1 1

46、1 1 2 1 1 n i i n i i Tx y yT r y y rT N )473( min 2 1 2 1 b FTx NNN （一）普通螺栓抗拉連接的工作性能（一）普通螺栓抗拉連接的工作性能 抗拉螺栓連接在外力作用下，抗拉螺栓連接在外力作用下，連接板件接觸面有連接板件接觸面有 脫開趨勢(shì)脫開趨勢(shì)，螺栓桿受桿軸方向拉力作用，以，螺栓桿受桿軸方向拉力作用，以栓桿被拉栓桿被拉 斷為其破壞形式。斷為其破壞形式。 （二）（二）單單個(gè)普通螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值個(gè)普通螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值 483 4 b t eb te b t f d fAN 式中：式中：A Ae e-螺栓的有效截面面積；螺栓的

47、有效截面面積； d de e-螺栓的有效直徑；螺栓的有效直徑； f ft tb b-螺栓的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。螺栓的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 dedn dm d )493()(3 24 13 螺螺距距ttdd e )503( 22 QN N t 一般假定每個(gè)螺栓均勻受力，因此，連接所需一般假定每個(gè)螺栓均勻受力，因此，連接所需 的螺栓數(shù)為：的螺栓數(shù)為： )513( b t N N n N M 刨平頂緊刨平頂緊 承托承托(板板) M 1 2 3 4 受壓區(qū)受壓區(qū) y1 y2 y3 N1 N2 N3 N4 中和軸中和軸 )533( 2211 nn yNyNyNM 由力學(xué)及假定可得：由力學(xué)及假定可得： )523(

48、 3 3 2 2 1 1 n n y N y N y N y N M 刨平頂緊刨平頂緊 承托承托(板板) M 1 2 3 4 受壓區(qū)受壓區(qū) y1 y2 y3 N1 N2 N3 N4 中和軸中和軸 )543( 1 1 3 1 1 32 1 1 2 nn y y N Ny y N Ny y N N； )553( 1 2 1 122 2 2 1 1 1 n i in y y N yyy y N M )563( 1 2 1 1 n i i y yM N 因此，設(shè)計(jì)時(shí)只要滿足下式，即可：因此，設(shè)計(jì)時(shí)只要滿足下式，即可： )573( 1 b t NN 刨平頂緊刨平頂緊 承托承托(板板) F e 1 2 3

49、 4 F b t n i i t N y yFe n F N 1 2 1 max, 0 1 2 1 min, n i i t y yFe n F N Nt,max 中和軸中和軸 N1F y1 y2 N2M N3M Nt,min 1 2 3 4 F b t n i i t N y yeF N 1 2 1 max, N2M N3M N4M Nt,max 中和軸中和軸 y1 y2 y3 1 2 3 4 F b V V N N b tt NN 0 1 1 V e M=Ve V 因此：因此： n V NV 2 2、由試驗(yàn)可知，兼受剪力和拉力、由試驗(yàn)可知，兼受剪力和拉力 的螺桿，其承載力無(wú)量綱關(guān)系的螺桿，

50、其承載力無(wú)量綱關(guān)系 曲線近似為一曲線近似為一“四分之一圓四分之一圓”。 1 1、普通螺栓在拉力和剪力的共同、普通螺栓在拉力和剪力的共同 作用下，可能出現(xiàn)兩種破壞形作用下，可能出現(xiàn)兩種破壞形 式：式：螺桿受剪兼受拉破壞、孔螺桿受剪兼受拉破壞、孔 壁的擠壓破壞；壁的擠壓破壞； 3 3、計(jì)算時(shí)，假定剪力由螺栓群均、計(jì)算時(shí)，假定剪力由螺栓群均 勻承擔(dān)，勻承擔(dān)，拉力由受力情況確定。拉力由受力情況確定。 )593(1 22 b t t b v v N N N N )603( b cv NN b V V N N b tt NN 0 1 1 a a b b )613( w f ew f f hl V 式中：式

51、中： 考慮剪力對(duì)角焊縫偏心影響的增大系數(shù)，考慮剪力對(duì)角焊縫偏心影響的增大系數(shù)， 一般取一般取=1.25=1.251.351.35； 其余符號(hào)同前。其余符號(hào)同前。 M 刨平頂緊刨平頂緊 承托承托(板板) V 連接角焊縫連接角焊縫 )623( 2 . 1 9 . 09 . 09 . 0 ue fAP A Ae e螺紋處有效截面積；螺紋處有效截面積； f fu u螺栓熱處理后的最抵抗拉強(qiáng)度；螺栓熱處理后的最抵抗拉強(qiáng)度；8.88.8級(jí)，取級(jí)，取f fu u =830N/mm =830N/mm2 2， 10.910.9級(jí)，取級(jí)，取f fu u =1040N/mm =1040N/mm2 2 規(guī)范給出了不同

52、鋼材在不同接觸面的處理方法下的規(guī)范給出了不同鋼材在不同接觸面的處理方法下的 抗滑移系數(shù)抗滑移系數(shù),如下表如下表 高強(qiáng)度 螺栓 N O 1 2 3 4 1 2 3 4 普通螺栓 a b N N/2 N/2 N O 1 2 3 4 1 2 3 4 高強(qiáng)度螺高強(qiáng)度螺 栓栓 普通螺栓普通螺栓 a b N N/2 N/2 )633(9 . 0 PnN f b v 式中：式中：0.90.9抗力分項(xiàng)系數(shù)抗力分項(xiàng)系數(shù)R R的倒的倒 數(shù)數(shù)(R R=1.111);=1.111); n nf f 傳力摩擦面數(shù)目傳力摩擦面數(shù)目; ; - -摩擦面抗滑移系數(shù)摩擦面抗滑移系數(shù); ; P P 預(yù)拉力設(shè)計(jì)值預(yù)拉力設(shè)計(jì)值. .

53、 （2 2）、抗剪連接單栓承載力）、抗剪連接單栓承載力 N O 1 2 3 4 1 2 3 4 高強(qiáng)度高強(qiáng)度 螺栓螺栓 普通螺栓普通螺栓 )643( 4 2 b vv b v f d nN )653( b c b c ftdN )663(min min b c b v b NNN， 單栓抗剪承載力：?jiǎn)嗡辜舫休d力： 抗剪承載力抗剪承載力： 承壓承載力承壓承載力： 對(duì)于摩擦型連接：對(duì)于摩擦型連接： b v N N n 對(duì)于承壓型連接：對(duì)于承壓型連接： b N N n min NN NN b t t t t1 1 b1 A A、高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接、高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接 主板的危險(xiǎn)截面為主板的危險(xiǎn)

54、截面為1-1截面。截面。 1 1 主主板板厚厚度度。主主板板寬寬度度； 螺螺栓栓孔孔直直徑徑；鋼鋼材材強(qiáng)強(qiáng)度度設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值值 其其中中： tb df tdnbAf A N n n 0 011 , 1 , ; ; 考慮孔前傳力考慮孔前傳力50%得：得： 連連接接一一側(cè)側(cè)的的螺螺栓栓總總數(shù)數(shù)。計(jì)計(jì)算算截截面面上上的的螺螺栓栓數(shù)數(shù)； nn n n NN 1 1 5 . 0 1 1-1截面的內(nèi)力為：截面的內(nèi)力為： f A N n 連連接接一一側(cè)側(cè)的的螺螺栓栓總總數(shù)數(shù)。計(jì)計(jì)算算截截面面上上的的螺螺栓栓數(shù)數(shù)； nn n n NN 2 2 5 . 0 15 . 0 NN b t t t t1 1 b1 拼接板

55、的危險(xiǎn)截面為拼接板的危險(xiǎn)截面為2-2截面截面。 2 2 拼拼接接板板厚厚度度。拼拼接接板板寬寬度度； 螺螺栓栓孔孔直直徑徑；鋼鋼材材強(qiáng)強(qiáng)度度設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值值 其其中中： 11 0 10212, 2, ; ; tb df tdnbAf A N n n 考慮孔前傳力考慮孔前傳力50%得：得： 2-2截面的內(nèi)力為：截面的內(nèi)力為： B B、高強(qiáng)度螺栓承壓型連接的凈截面驗(yàn)算與普通螺栓、高強(qiáng)度螺栓承壓型連接的凈截面驗(yàn)算與普通螺栓 的凈截面驗(yàn)算完全相同。的凈截面驗(yàn)算完全相同。 F T T x y N1T N1Tx N1Ty r1 1 F 1N1F n F N F 1 )793( )783( 11 22 1 1

56、1 11 22 1 1 11 22 1 1 1 11 22 1 1 n i n i ii n i n i ii Ty n i n i ii n i n i ii Tx yx xT r x yx rT N yx yT r y yx rT N )803( 2 11 2 1 b vFTyTx NNNN摩摩擦擦型型連連接接： )813( min 2 11 2 1 b FTyTx NNNN承承壓壓型型連連接接： N P C P+ +P=Pf f C- -C=Cf f Nt )683()673( p f b f ftf EA CC EA PP CNP A Ab b栓桿截面面積；栓桿截面面積； A Ap p板件擠壓面面積；板件擠壓面面積； 板疊厚度。板疊厚度。 )693( 1 bp t f AA N PP )703( 1 bp f f AA P PP )713( 110 f f P PP)723(1 . 1 PPf 顯然栓桿的拉力增加不大。顯然栓桿的拉力增加不大。 另外，試驗(yàn)證明，當(dāng)