焊縫螺栓連接計(jì)算

1、（a a）焊接連接；（）焊接連接；（b b）鉚釘連接；（）鉚釘連接；（c c）螺栓連接）螺栓連接 表表1 1 三種連接方法優(yōu)缺點(diǎn)三種連接方法優(yōu)缺點(diǎn) 一、焊接方法一、焊接方法 分類：分類：電弧焊、氣焊和電阻焊等電弧焊、氣焊和電阻焊等 原理：原理：利用電弧產(chǎn)生的熱能使連接處的焊件鋼材局部利用電弧產(chǎn)生的熱能使連接處的焊件鋼材局部熔熔化化，并添加焊接時(shí)由焊條或焊絲熔化的鋼液，冷卻后共同，并添加焊接時(shí)由焊條或焊絲熔化的鋼液，冷卻后共同形成焊縫使兩焊件連成一體。形成焊縫使兩焊件連成一體。 焊縫與空氣的隔離：焊縫與空氣的隔離：焊接過程中如果焊縫直接與空氣接焊接過程中如果焊縫直接與空氣接觸，那么空氣中的氧、氮

2、等氣體會進(jìn)入焊縫而使焊縫變脆。觸，那么空氣中的氧、氮等氣體會進(jìn)入焊縫而使焊縫變脆。1 1、手工電弧焊：、手工電弧焊：u 原理：原理：u 特點(diǎn)：適用于各種焊接位置特點(diǎn)：適用于各種焊接位置u 藥皮：藥皮：u 焊條型號與焊件母材鋼號的匹配：焊條型號與焊件母材鋼號的匹配： q235q235（e43e43型焊條）型焊條） q345q345（e50e50型焊條）型焊條） q390q390和和q420q420（e55e55型焊條）；型焊條）；不同強(qiáng)度鋼材焊接的焊條選擇？不同強(qiáng)度鋼材焊接的焊條選擇？2 2、自動（半自動）埋弧焊：、自動（半自動）埋弧焊：u 特點(diǎn)：效率高，熔化深度大、質(zhì)量好，塑性韌性好，特點(diǎn)：效

3、率高，熔化深度大、質(zhì)量好，塑性韌性好，焊接變形小，熱影響區(qū)范圍小；焊接變形小，熱影響區(qū)范圍?。贿m用于長而直的焊縫適用于長而直的焊縫u 焊劑層：焊劑層：3 3、氣體保護(hù)焊：、氣體保護(hù)焊：u 原理同埋弧焊，只是改用利用原理同埋弧焊，只是改用利用co2作為保護(hù)介質(zhì)；作為保護(hù)介質(zhì)；u 速度快，焊件熔深大、焊接質(zhì)量好；速度快，焊件熔深大、焊接質(zhì)量好；u 周圍風(fēng)速不能太大。周圍風(fēng)速不能太大。4 4、電阻焊、電阻焊：u 原理：利用電流通過焊件接觸點(diǎn)表面的電阻產(chǎn)生的熱量原理：利用電流通過焊件接觸點(diǎn)表面的電阻產(chǎn)生的熱量來熔化金屬，再通過壓力使其熔合。來熔化金屬，再通過壓力使其熔合。u 焊接厚度焊接厚度6mm6m

4、m時(shí)時(shí)，h hf f t t (1(12)mm2)mm。2 2、焊縫長度、焊縫長度 l lw wu 太短：太短：使焊縫起弧點(diǎn)和落弧點(diǎn)太近，使焊縫起弧點(diǎn)和落弧點(diǎn)太近，焊縫端部易坍塌；焊縫端部易坍塌； 不宜小于不宜小于8 8h hf f或或40 mm40 mm u 太長：太長：側(cè)面角焊縫沿長度方向應(yīng)力分布不均，兩端大中側(cè)面角焊縫沿長度方向應(yīng)力分布不均，兩端大中 間小，過長則可能使兩端先破壞；間小，過長則可能使兩端先破壞； 不宜大于60hf3 3、其他構(gòu)造要求：、其他構(gòu)造要求：p42-43p42-43wff3)( 32/22fxfxefyfyefzfze, , navavafxfy/2/2fyfx/

5、fz/2/2, fyfx/fz/2/2, 22w2ffxfyfzfyfx33/2/2/2/2f可得角焊縫計(jì)算的基本公式為可得角焊縫計(jì)算的基本公式為222wfxfyfxfyfzf2()3f僅有平行于焊縫長度方向的軸心力時(shí)僅有平行于焊縫長度方向的軸心力時(shí)wfewf/()nhlf僅有一垂直于焊縫長度方向的軸心力時(shí)僅有一垂直于焊縫長度方向的軸心力時(shí)wfewff/()nhlf同時(shí)有平行和垂直于焊縫長度方向的軸心力時(shí)同時(shí)有平行和垂直于焊縫長度方向的軸心力時(shí)22wffff/fwfewff/()nhlfwfewf/()nhlfwfewff/()nhlf（二）受軸心力作用的拼接板連接（二）受軸心力作用的拼接板連

6、接1 1、僅側(cè)面角焊縫、僅側(cè)面角焊縫wffewnfhl wfewnfhl 強(qiáng)度驗(yàn)算：強(qiáng)度驗(yàn)算：承載力驗(yàn)算：承載力驗(yàn)算：算例算例1 1 如圖所示兩塊板厚如圖所示兩塊板厚t t14mm14mm的板采用上下兩塊蓋板（板的板采用上下兩塊蓋板（板厚厚t t8mm8mm）連接，鋼材采用）連接，鋼材采用q235q235，手工焊，焊條，手工焊，焊條e43e43，承，承受靜態(tài)軸心力受靜態(tài)軸心力n n500kn500kn，已知端縫長度為，已知端縫長度為lw1lw1400mm400mm，側(cè)縫長度為側(cè)縫長度為lw2lw2300mm300mm，根據(jù)下列情況設(shè)計(jì)焊縫：，根據(jù)下列情況設(shè)計(jì)焊縫：（1 1）僅有側(cè)面角焊縫；）僅

7、有側(cè)面角焊縫；（2 2）僅有正面角焊縫；）僅有正面角焊縫；解：解：根據(jù)構(gòu)造要求焊角尺寸根據(jù)構(gòu)造要求焊角尺寸 hf hf 1.2x81.2x8 t-(1t-(12)2)所以取所以取hf=6mmhf=6mm1.514（1 1）僅有側(cè)面角焊縫；）僅有側(cè)面角焊縫；few3w2f50010103160 n/mm0.76430026nhlf （二）受軸心力作用的拼接板連接（二）受軸心力作用的拼接板連接2 2、僅正面角焊縫、僅正面角焊縫wfffewnfhl wfewfnfhl 強(qiáng)度驗(yàn)算：強(qiáng)度驗(yàn)算：承載力驗(yàn)算：承載力驗(yàn)算：算例算例1 1 如圖所示兩塊板厚如圖所示兩塊板厚t t14mm14mm的板采用上下兩塊蓋

8、板（板的板采用上下兩塊蓋板（板厚厚t t8mm8mm）連接，鋼材采用）連接，鋼材采用q235q235，手工焊，焊條，手工焊，焊條e43e43，承，承受靜態(tài)軸心力受靜態(tài)軸心力n n500kn500kn，已知端縫長度為，已知端縫長度為lw1lw1400mm400mm，側(cè)縫長度為側(cè)縫長度為lw2lw2300mm300mm，根據(jù)下列情況設(shè)計(jì)焊縫：，根據(jù)下列情況設(shè)計(jì)焊縫：（1 1）僅有側(cè)面角焊縫；）僅有側(cè)面角焊縫；（2 2）僅有正面角焊縫；）僅有正面角焊縫；解：解：根據(jù)構(gòu)造要求焊角尺寸根據(jù)構(gòu)造要求焊角尺寸 hf hf 1.2x81.2x8 t-(1t-(12)2)所以取所以取hf=6mmhf=6mm1.

9、514（2 2）僅有正面角焊縫；）僅有正面角焊縫；few3w2f500101531.22195 n/mm0.76240026nhlf 3、三面圍焊時(shí)：三面圍焊時(shí)：先計(jì)算正面角焊縫受力先計(jì)算正面角焊縫受力n n1 1，剩余的，剩余的n n- -n n1 1由側(cè)面角焊縫承擔(dān)由側(cè)面角焊縫承擔(dān)。（一般采用連續(xù)焊接，即。（一般采用連續(xù)焊接，即hfhf相等）相等）1 1）正面角焊縫承擔(dān)內(nèi)力）正面角焊縫承擔(dān)內(nèi)力n1n1 ：w1ffe1wnfhl 2 2）剩余的剩余的n-n1n-n1由側(cè)面角焊縫由側(cè)面角焊縫承擔(dān)承擔(dān)：w1ffew2nnfhl w1few2nnfhl （三）受軸心力作用的角鋼連接（三）受軸心力作

10、用的角鋼連接1 1、當(dāng)用側(cè)面角焊縫連接時(shí)、當(dāng)用側(cè)面角焊縫連接時(shí): :兩面?zhèn)群竷擅鎮(zhèn)群钢?n1=e2 n /（e1+e2）=k1 n 肢尖 n2=e1 n /（e1+e2）=k2 n 肢背、肢尖焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算肢背、肢尖焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算w2f2few2nfhl w1f1few1nfhl 2 2、三面圍焊時(shí)：、三面圍焊時(shí)：先計(jì)算正面角焊縫受力先計(jì)算正面角焊縫受力n n3 3，剩余的，剩余的n n- -n n3 3由由側(cè)面角焊縫承擔(dān)。側(cè)面角焊縫承擔(dān)。 1）正面角焊縫承擔(dān)的力正面角焊縫承擔(dān)的力 n3 =0.7hflw3f ffw2）側(cè)面角焊縫承擔(dān)的力側(cè)面角焊縫承擔(dān)的力 肢背 n1 =e2 n /（e1+e2

11、）n3 /2=k1 nn3 /2 肢尖 n2 =e1 n /（e1+e2）n3 /2=k2nn3 /2 3 3）肢背、肢尖焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算肢背、肢尖焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算w2f2few2nfhl w1f1few1nfhl 算例算例2 2 如圖所示某桁架腹桿采用角鋼如圖所示某桁架腹桿采用角鋼2l140x102l140x10，用角焊縫三面，用角焊縫三面圍焊與節(jié)點(diǎn)板連接，鋼材采用圍焊與節(jié)點(diǎn)板連接，鋼材采用q235q235，手工焊，焊條，手工焊，焊條e43e43，承受靜態(tài)軸心力承受靜態(tài)軸心力n n1170kn1170kn，已知焊角尺寸，已知焊角尺寸hfhf8mm8mm，肢，肢背焊縫長度背焊縫長度lw1lw1400m

12、m400mm，肢尖焊縫長度，肢尖焊縫長度lw2lw2250mm250mm，驗(yàn)，驗(yàn)算焊縫連接是否安全：算焊縫連接是否安全：1）正面角焊縫承擔(dān)的力）正面角焊縫承擔(dān)的力 n3 = 0.7hflw3f ffw 0.7x8x140 x2x1.22x160306kn2）肢背受力：）肢背受力：3) 肢尖受力：肢尖受力：n1 =k1 nn3 /2 0.7x1170-306/2=666kn0.7x8x2x(400-8)x160=702knn2 =k2nn3 /20.3x1170-306/2=198kn0.7x8x2x(250-8)x160=434kn（四）彎矩作用下的焊縫強(qiáng)度計(jì)算（四）彎矩作用下的焊縫強(qiáng)度計(jì)算w

13、fffwmfw1 1、確定焊縫有效截面；、確定焊縫有效截面；2 2、計(jì)算焊縫的有效截面模量；、計(jì)算焊縫的有效截面模量；3 3、計(jì)算彎曲正應(yīng)力：、計(jì)算彎曲正應(yīng)力：（五）彎矩、剪力和軸心力共同作用（五）彎矩、剪力和軸心力共同作用mvnaaawewew; ; mvnwhlhlmn2v2waaaff()()fmvnaaawewew; ; mvnwhlhlmvnaaawewew; ; mvnwhlhl算例算例3 3驗(yàn)算如圖所示牛腿與鋼柱連接角焊縫強(qiáng)度。鋼材采用驗(yàn)算如圖所示牛腿與鋼柱連接角焊縫強(qiáng)度。鋼材采用q235q235，手工焊，焊條，手工焊，焊條e43e43，n300kn，v200kn，e e100m

14、m100mm，已知焊角尺寸，已知焊角尺寸hfhf8mm8mm，焊縫長度，焊縫長度lwlw400mm400mm。3v2aew200 1046.5n/mm0.78240028vhl 剪力剪力v v產(chǎn)生產(chǎn)生彎矩彎矩m mveve產(chǎn)生產(chǎn)生3m2a2w200 1010076.6n/mm20.78400286vew 軸力軸力n n產(chǎn)生產(chǎn)生3n2aew300 1069.8n/mm0.78240028nhl 2mn2v222waaaff76.669.8()()46.5128.7 n/mm1.22f焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算：焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算：（六）扭矩作用下的焊縫（六）扭矩作用下的焊縫 基本假定基本假定 （1 1）被連接構(gòu)件是

15、絕對剛）被連接構(gòu)件是絕對剛性的，而焊縫則是彈性的；性的，而焊縫則是彈性的；（2 2）被連接板件繞角焊縫）被連接板件繞角焊縫有效截面形心有效截面形心o o旋轉(zhuǎn)，角焊旋轉(zhuǎn)，角焊縫上任一點(diǎn)的應(yīng)力方向垂直縫上任一點(diǎn)的應(yīng)力方向垂直于該點(diǎn)與形心于該點(diǎn)與形心o o的連線，應(yīng)的連線，應(yīng)力的大小與其距離力的大小與其距離r r的大小的大小成正比。成正比。 aaxy; t rjiijaytaxtrjtaxaytrju 基本步驟：基本步驟：（1 1）求解）求解j jixixiyiy； 焊縫形心求解；焊縫形心求解；（2 2）求解扭轉(zhuǎn)應(yīng)力）求解扭轉(zhuǎn)應(yīng)力（3 3）求解垂直于和平行于焊縫長度方向的應(yīng)力分量：）求解垂直于和平行

16、于焊縫長度方向的應(yīng)力分量：（4 4）代入角焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算公式：）代入角焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算公式：aaxy; t rjiijaytaxtrjtaxaytrj22wff/f （七）扭矩、剪力和軸心力共同作用（七）扭矩、剪力和軸心力共同作用yvnttxaaaaewew; ; ; t rvnt rhlhljjtv2tt2waaaaff()()fu 角焊縫計(jì)算思路：角焊縫計(jì)算思路：1 1、根據(jù)荷載情況明確角焊縫參數(shù)，包括焊角尺寸、根據(jù)荷載情況明確角焊縫參數(shù)，包括焊角尺寸hfhf、焊縫、焊縫長度長度lwlw、截面模量、截面模量w w、慣性矩等；、慣性矩等；2 2、分別求解各種荷載工況下的截面應(yīng)力；、分別求解各種荷載

17、工況下的截面應(yīng)力；3 3、求解垂直于截面和平行于截面應(yīng)力，應(yīng)力合成，代入計(jì)、求解垂直于截面和平行于截面應(yīng)力，應(yīng)力合成，代入計(jì)算公式算公式22wffff/f算例算例4 4：p54p54，例，例3 35 5（1 1）軸心受力的對接焊縫）軸心受力的對接焊縫 n（lwt）fwt或fwc（2 2）受彎、受剪的對接焊縫計(jì)算）受彎、受剪的對接焊縫計(jì)算 最大應(yīng)力值驗(yàn)算最大應(yīng)力值驗(yàn)算max mww fwt maxvs（iwt） fwv焊縫為矩形截面焊縫為矩形截面wffwtzsf1 . 132b2b焊縫為工字形截面焊縫為工字形截面 折算應(yīng)力驗(yàn)算折算應(yīng)力驗(yàn)算 考慮到最大折算應(yīng)力只發(fā)生在局部個(gè)別點(diǎn)，所以將強(qiáng)度考慮到最

18、大折算應(yīng)力只發(fā)生在局部個(gè)別點(diǎn)，所以將強(qiáng)度設(shè)計(jì)值適當(dāng)提高設(shè)計(jì)值適當(dāng)提高1010。-320 x20320 x20-320 x20320 x20-1160 x101160 x10算例算例5 5如圖所示焊接工字形梁僅在腹板上設(shè)一道對接拼接焊縫，如圖所示焊接工字形梁僅在腹板上設(shè)一道對接拼接焊縫，鋼材采用鋼材采用q345q345，手工焊，焊條，手工焊，焊條e50e50，拼接處彎矩，拼接處彎矩m m2600knm2600knm，剪力，剪力v v244kn244kn，設(shè)置引弧板，質(zhì)量等級三級，設(shè)置引弧板，質(zhì)量等級三級，試驗(yàn)算強(qiáng)度。試驗(yàn)算強(qiáng)度。驗(yàn)算內(nèi)容：驗(yàn)算內(nèi)容：（1 1）最大應(yīng)力驗(yàn)算）最大應(yīng)力驗(yàn)算（2 2）折

19、算應(yīng)力驗(yàn)算）折算應(yīng)力驗(yàn)算（1 1）焊縫所處截面的慣性矩：）焊縫所處截面的慣性矩：上翼緣對上翼緣對x x軸的面積矩：軸的面積矩：上半截面對上半截面對x x軸軸的面積矩：的面積矩：3344320 1200310 1160/12575685 10 ximm31320201160/2103776000smm33776000 1160/2 10 1160/45458000smm621max2600 101160/2262265/5756850000wtxmyfn mmi32max244 10545800023.1180/5756850000 10wvxvsfn mmi t（2 2）焊縫最大應(yīng)力驗(yàn)算：）焊

20、縫最大應(yīng)力驗(yàn)算：（2 2）折算應(yīng)力驗(yàn)算：腹板與上翼緣交界點(diǎn)）折算應(yīng)力驗(yàn)算：腹板與上翼緣交界點(diǎn)折算應(yīng)力：折算應(yīng)力：321244 10377600016180/5756850000 10wvxvsfn mmi t222221232623 16263.5/1.11.1 265291.5/rwtn mmfn mm 縱向焊接應(yīng)力縱向焊接應(yīng)力 橫向焊接應(yīng)力橫向焊接應(yīng)力 （1 1）縱向收縮（）縱向收縮（2 2）施焊先后不同：）施焊先后不同：后冷卻的受拉后冷卻的受拉 厚度方向的焊接應(yīng)力厚度方向的焊接應(yīng)力（1 1）中間受拉，四周受壓應(yīng)力狀態(tài)；）中間受拉，四周受壓應(yīng)力狀態(tài)；（2 2）中間厚板焊縫三向受拉，降低塑性

21、）中間厚板焊縫三向受拉，降低塑性； 對結(jié)構(gòu)靜力強(qiáng)度的影響：對結(jié)構(gòu)靜力強(qiáng)度的影響：承載力沒有影響承載力沒有影響 對結(jié)構(gòu)剛度的影響：對結(jié)構(gòu)剛度的影響：塑性部分沒法提供剛度，剛度降低塑性部分沒法提供剛度，剛度降低 對對低溫冷脆低溫冷脆的影響：的影響：兩向或者三向應(yīng)力，變脆兩向或者三向應(yīng)力，變脆 對疲勞強(qiáng)度的影響：對疲勞強(qiáng)度的影響：降低疲勞強(qiáng)度或允許應(yīng)力幅降低疲勞強(qiáng)度或允許應(yīng)力幅 殘余變形形式殘余變形形式 焊接位置要合理，布置應(yīng)盡量對稱于截面重心焊接位置要合理，布置應(yīng)盡量對稱于截面重心 焊縫尺寸（焊腳和焊縫長度）要適當(dāng)，采用細(xì)長焊縫焊縫尺寸（焊腳和焊縫長度）要適當(dāng)，采用細(xì)長焊縫 焊縫不宜過分集中（圖焊

22、縫不宜過分集中（圖a a）：過大的焊接應(yīng)力）：過大的焊接應(yīng)力 應(yīng)盡量避免三向焊縫交叉（圖應(yīng)盡量避免三向焊縫交叉（圖b b） 焊條易達(dá)到（圖焊條易達(dá)到（圖d d），避免仰焊），避免仰焊2 2、合理的工藝措施、合理的工藝措施 采取合理的施焊次序采取合理的施焊次序 施焊前加相反的預(yù)變形（圖施焊前加相反的預(yù)變形（圖a a、b b） 焊前預(yù)熱，焊后回火（圖焊前預(yù)熱，焊后回火（圖c c） 排列方式：排列方式： 并列：簡單整齊并列：簡單整齊 錯(cuò)列：緊湊錯(cuò)列：緊湊 排列要求排列要求u 受力要求：鋼板端部剪斷，端距不應(yīng)小于受力要求：鋼板端部剪斷，端距不應(yīng)小于2 2d d0 0； 受拉時(shí)，栓距和線距不應(yīng)過?。皇芾?/p>

23、時(shí)，栓距和線距不應(yīng)過??； 受壓時(shí)，沿作用力方向的栓距不宜過大；受壓時(shí)，沿作用力方向的栓距不宜過大；u 構(gòu)造要求：邊距和中距不宜過大，否則接觸面不緊密，構(gòu)造要求：邊距和中距不宜過大，否則接觸面不緊密，潮氣入侵造成銹蝕；潮氣入侵造成銹蝕；u 施工要求：有一定的施工空間，便于轉(zhuǎn)動扳手?jǐn)Q緊螺帽。施工要求：有一定的施工空間，便于轉(zhuǎn)動扳手?jǐn)Q緊螺帽。 孔、螺栓圖例孔、螺栓圖例 傳力方式：傳力方式：抗剪螺栓：抗剪螺栓：螺栓桿抗剪和螺螺栓桿抗剪和螺栓桿對孔壁承壓傳遞剪力；栓桿對孔壁承壓傳遞剪力；抗拉螺栓：抗拉螺栓：螺栓桿承受沿桿螺栓桿承受沿桿長方向的拉力；長方向的拉力；同時(shí)同時(shí)抗剪、抗拉螺栓抗剪、抗拉螺栓:一、

24、抗剪螺栓一、抗剪螺栓工作性能：工作性能：克服界面摩擦力，螺桿承壓（剪切和彎曲），塑性破壞克服界面摩擦力，螺桿承壓（剪切和彎曲），塑性破壞1 1、破壞形式：、破壞形式：螺栓桿剪斷；孔壁壓壞；板被拉斷；板端被螺栓桿剪斷；孔壁壓壞；板被拉斷；板端被剪斷；螺栓桿彎曲剪斷；螺栓桿彎曲 2 2、 一個(gè)抗剪螺栓的設(shè)計(jì)承載力計(jì)算一個(gè)抗剪螺栓的設(shè)計(jì)承載力計(jì)算u 抗剪承載力設(shè)計(jì)值抗剪承載力設(shè)計(jì)值： bvvbvfdnn42u 承壓承載力設(shè)計(jì)值：承壓承載力設(shè)計(jì)值： bcbcftdn(a) 單剪單剪 (b) 雙剪雙剪 (c) 四剪面四剪面bmin/nnn1 1）軸心力作用下的抗剪計(jì)算）軸心力作用下的抗剪計(jì)算 螺栓強(qiáng)度螺

25、栓強(qiáng)度bmin/nnn 板件凈截面強(qiáng)度板件凈截面強(qiáng)度 n/naf 凈截面面積凈截面面積a an n（1 1）并列）并列n1=n； n2 =n(n1/n) n ；n3 = n (n1+n2)/n n 對被連接板：對被連接板：an=t (bn1d0)對拼接板：對拼接板： an =2t1 (bn3d0)（2 2）錯(cuò)列）錯(cuò)列: :22n4212202(1)ateneen d算例算例6 6如圖所示某鋼板的搭接連接，板件厚如圖所示某鋼板的搭接連接，板件厚t t16mm16mm，寬，寬b b240mm240mm，拼接板，拼接板t1t17mm7mm，采用，采用c c級螺栓級螺栓m22m22，孔徑，孔徑d0d0

26、23.5mm23.5mm，承受軸心力，承受軸心力n n500kn500kn，鋼材采用，鋼材采用q235q235，試設(shè)計(jì)，試設(shè)計(jì)該連接。該連接?？辜舫休d力設(shè)計(jì)值：抗剪承載力設(shè)計(jì)值：224222140106.44bbvvvdnnfkn承壓承載力設(shè)計(jì)值：承壓承載力設(shè)計(jì)值：22 1430593.9bbccndtfkn bminmin(,)93.9bbvcnnnkn板件凈截面強(qiáng)度板件凈截面強(qiáng)度: 32n250010/210/14240323.5215/nanmmfnmmbmin/500 /93.95.3nnn2 2）扭矩作用下的抗剪計(jì)算）扭矩作用下的抗剪計(jì)算 基本假定基本假定 被連接構(gòu)件是絕被連接構(gòu)件是

27、絕對剛性的，而螺栓則對剛性的，而螺栓則是彈性的；是彈性的； 各螺栓繞螺栓群形心各螺栓繞螺栓群形心o旋轉(zhuǎn)，其受力大小與其至螺旋轉(zhuǎn)，其受力大小與其至螺栓群形心栓群形心o的距離的距離r成正比，力的方向與其至螺栓群形成正比，力的方向與其至螺栓群形心的連線相垂直。心的連線相垂直。ttt1122nntn rn rn r 平衡條件：平衡條件： 根據(jù)螺栓受力大小與其至形心根據(jù)螺栓受力大小與其至形心o的距離的距離r成正比條件成正比條件 ttt12n12nnnnrrr 則則 ttn22221112n111()iinntrrrrrr 或或 t111222iiitrtrnrxyt11x22iitynxyt11y22i

28、itxnxybvtnn1驗(yàn)算驗(yàn)算 3 3）螺栓群在扭矩、剪力和軸心力作用下的抗剪計(jì)算）螺栓群在扭矩、剪力和軸心力作用下的抗剪計(jì)算在扭矩在扭矩t作用下，作用下，螺栓螺栓1 受力為受力為 在剪力在剪力v和軸力和軸力n作用下，作用下，螺栓均勻受力：螺栓均勻受力： v1y/nvnn1x/nnn則螺栓則螺栓1受的最大剪力受的最大剪力n1應(yīng)滿足：應(yīng)滿足： nt2vt2b11x1x1y1ymin()()nnnnnn例題例題7 p74 7 p74 例題例題3 39 9二、抗拉螺栓連接二、抗拉螺栓連接1 1、受力性能：、受力性能：btebtebtfafdn42撬力現(xiàn)象：撬力現(xiàn)象：有效面積：有效面積：ea0.8b

29、tff2、螺栓群在軸心力作用下的抗拉計(jì)算、螺栓群在軸心力作用下的抗拉計(jì)算bt/nnn/nbttnnnn或者或者3、螺栓群在彎矩作用下的抗拉計(jì)算、螺栓群在彎矩作用下的抗拉計(jì)算 假定：假定：中和軸在最下排螺栓處中和軸在最下排螺栓處 mb11t2imynnmymmm1122/nnnynyny則則 mmm1122()nnmm nynynyb1maxt2inmynnnmy4min20inmynnmy4422iinmyne ynmymy24/imynye112btineynnmy24/imynyeb1maxt2inmynnnmy112btineynnnmynbtebtebtfafdn42例題例題8 8：如

30、圖所示某一屋架節(jié)點(diǎn)，如圖所示某一屋架節(jié)點(diǎn)，c c級螺栓，級螺栓，m20m20，5 5排螺栓，排螺栓，間距為間距為100mm100mm，q235bfq235bf鋼，偏心力鋼，偏心力p p200kn200kn，偏心距，偏心距e e80mm80mm，驗(yàn)算連接；，驗(yàn)算連接；2422/2(10022002)1008010200imynymmemm331max252001020010802003641.610210inmynknnmy41.6bbtetna fkn三、螺栓群同時(shí)受剪力和拉力的計(jì)算三、螺栓群同時(shí)受剪力和拉力的計(jì)算v/nvn螺栓不發(fā)生拉剪破壞：螺栓不發(fā)生拉剪破壞： 22vtbbvt()()1n

31、nnn板不發(fā)生承壓破壞：板不發(fā)生承壓破壞： bvcnn（1 1）支托僅起安裝作用：）支托僅起安裝作用： 螺栓群受力為螺栓群受力為m m= =veve和剪力和剪力v v，則，則m2t11/()innmymy例題例題9 9：p80p80，例題，例題3-123-12（2 2）支托承受剪力：）支托承受剪力： 螺栓群只承受彎矩螺栓群只承受彎矩m m= =veve作用，則作用，則m2bt11t/()innmymyn支托與柱翼緣的角焊縫驗(yàn)算：支托與柱翼緣的角焊縫驗(yàn)算： wfewf/()vhlf 為考慮剪力為考慮剪力v偏心對角焊縫的影響，取偏心對角焊縫的影響，取1.251.351、高強(qiáng)螺栓連接的預(yù)拉力、高強(qiáng)螺

32、栓連接的預(yù)拉力 施加方法：施加方法：扭矩法、轉(zhuǎn)角法（大六角頭型）、扭剪法（扭矩法、轉(zhuǎn)角法（大六角頭型）、扭剪法（扭剪扭剪型型） 預(yù)拉力設(shè)計(jì)值：預(yù)拉力設(shè)計(jì)值：高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力設(shè)計(jì)值按材料抗拉強(qiáng)度和螺高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力設(shè)計(jì)值按材料抗拉強(qiáng)度和螺栓有效截面積確定，取值時(shí)考慮：栓有效截面積確定，取值時(shí)考慮：螺栓材質(zhì)的不均勻性，引入折減系數(shù)0.9；施加預(yù)應(yīng)力時(shí)為補(bǔ)償預(yù)拉力損失超張拉5%10%，引入折減系數(shù)0.9；在扭緊螺栓時(shí)，扭矩使螺栓產(chǎn)生的剪力將降低螺栓的抗拉承載力，引入折減系數(shù)1/1.2；鋼材由于以抗拉強(qiáng)度為準(zhǔn)，引入附加安全系數(shù)0.9。ueue0.90.90.9/1.20.608pfaf a2、高強(qiáng)螺栓

33、連接摩擦面抗滑移系數(shù)、高強(qiáng)螺栓連接摩擦面抗滑移系數(shù) 滑移系數(shù)與處理方法和構(gòu)件的鋼號有關(guān)滑移系數(shù)與處理方法和構(gòu)件的鋼號有關(guān)，p83表3-10：1 1、受剪計(jì)算、受剪計(jì)算 bvf0.9nnp 抗剪承載力抗剪承載力bvnnn 構(gòu)件凈截面強(qiáng)度構(gòu)件凈截面強(qiáng)度：需考慮孔前傳力的影響（占螺栓傳力的50%）fannnann1n,5 .01）（2 2、受拉計(jì)算、受拉計(jì)算 抗拉承載力：抗拉承載力： 軸心受拉：軸心受拉：bt/ 0.8nnnnpbt0.8npm211/()0.8inmymyp 彎矩作用時(shí)：彎矩作用時(shí)：板不被拉開，板面始終受壓，中和板不被拉開，板面始終受壓，中和軸在螺栓群形心處（小偏心）；軸在螺栓群形心處（小偏心）；u 由于外拉力的作用，板件間的擠壓力降低；由于外拉力的作用，