鋼結(jié)構(gòu)制造與安裝單元二

1、 鋼結(jié)構(gòu)制作與安鋼結(jié)構(gòu)制作與安鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝教案裝教案裝教案單元二 鋼結(jié)構(gòu)的連接 單元單元單元單元單元單元2 2 2 2 2 2 鋼結(jié)構(gòu)的連接鋼結(jié)構(gòu)的連接鋼結(jié)構(gòu)的連接鋼結(jié)構(gòu)的連接鋼結(jié)構(gòu)的連接鋼結(jié)構(gòu)的連接課題課題1 1 鋼結(jié)構(gòu)連接的種類、特點鋼結(jié)構(gòu)連接的種類、特點課題課題2 2 焊接方法、焊縫形式及標(biāo)注焊接方法、焊縫形式及標(biāo)注 課題課題3 3 對接焊縫連接對接焊縫連接課題課題4 4 角焊縫連接角焊縫連接課題課題5 5 螺栓連接螺栓連接小結(jié)小結(jié)本章重點本章重點 課題課題1 1 鋼結(jié)構(gòu)連接的種類、特點鋼結(jié)構(gòu)連接的種類、特點 鋼結(jié)構(gòu)的連接通常有焊接，鉚接和螺栓連接鋼結(jié)構(gòu)的連接通常有焊接，鉚接和螺栓連

2、接三種方式（圖三種方式（圖2-12-1）。）。 圖圖2-1 2-1 鋼結(jié)構(gòu)的連接方式鋼結(jié)構(gòu)的連接方式（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 鋼鋼 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 的的 連連 接接 方方 法法連連 接接 方方 法法 優(yōu)優(yōu) 點點 缺缺 點點 焊焊 接接 構(gòu)造簡單構(gòu)造簡單，用料經(jīng)濟(jì)，用料經(jīng)濟(jì)，制作方便制作方便，密閉性好，密閉性好 焊縫附近熱影響區(qū)內(nèi)，易導(dǎo)致焊縫附近熱影響區(qū)內(nèi)，易導(dǎo)致材質(zhì)變脆；焊接殘余應(yīng)力和殘材質(zhì)變脆；焊接殘余應(yīng)力和殘余變形會使構(gòu)件的剛度降低；余變形會使構(gòu)件的剛度降低；對裂紋敏感，一旦出現(xiàn)裂紋易對裂紋敏感，一旦出現(xiàn)裂紋易延伸到整體。

3、延伸到整體。對材質(zhì)要求高，對材質(zhì)要求高，焊接程序嚴(yán)格，質(zhì)量檢驗工作焊接程序嚴(yán)格，質(zhì)量檢驗工作量大。量大。 鉚鉚 接接 傳力可靠，韌性和塑性好，質(zhì)傳力可靠，韌性和塑性好，質(zhì)量易于檢查，抗動力荷載好量易于檢查，抗動力荷載好構(gòu)造復(fù)雜，構(gòu)造復(fù)雜，既費材料又費工既費材料又費工普通螺栓連接普通螺栓連接 裝卸便利，設(shè)備簡單裝卸便利，設(shè)備簡單螺栓精度低時不宜受剪，螺栓螺栓精度低時不宜受剪，螺栓精度高時加工和安裝難度較大精度高時加工和安裝難度較大高強螺栓連接高強螺栓連接 加工方便，對結(jié)構(gòu)削弱少，可加工方便，對結(jié)構(gòu)削弱少，可拆換，能承受動力荷載，耐疲拆換，能承受動力荷載，耐疲勞，塑性、韌性好勞，塑性、韌性好摩擦面

4、處理，安裝工藝略為復(fù)摩擦面處理，安裝工藝略為復(fù)雜，造價略高雜，造價略高 課題課題2 2 焊接方法、焊縫形式及標(biāo)注焊接方法、焊縫形式及標(biāo)注 一、鋼結(jié)構(gòu)的焊接方法一、鋼結(jié)構(gòu)的焊接方法 焊接方法很多，但在鋼結(jié)構(gòu)中通常采用電弧焊。電弧焊焊接方法很多，但在鋼結(jié)構(gòu)中通常采用電弧焊。電弧焊有手工電弧焊、埋弧焊（埋弧自動或半自動焊）以及氣體保有手工電弧焊、埋弧焊（埋弧自動或半自動焊）以及氣體保護(hù)焊等護(hù)焊等, ,具體見單元具體見單元7 7。 二、焊縫連接形式二、焊縫連接形式 焊縫連接形式按被連接鋼材的相互位置可分為對接、搭焊縫連接形式按被連接鋼材的相互位置可分為對接、搭接、接、T T形連接和角部連接四種如圖形連

5、接和角部連接四種如圖2-22-2所示。這些連接所采用所示。這些連接所采用的焊縫主要有對接焊縫和角焊縫。的焊縫主要有對接焊縫和角焊縫。 （a a）對接焊縫的平接連接）對接焊縫的平接連接 （b b）用拼接板和角焊縫的平接連接）用拼接板和角焊縫的平接連接（ c c ）用角焊縫的搭接連接）用角焊縫的搭接連接圖圖2-2 2-2 焊縫連接形式焊縫連接形式 （d d）用角焊縫的）用角焊縫的T T形連接形連接 （e e）焊透的）焊透的T T形連接形連接 （f f）用角焊縫的角部連接）用角焊縫的角部連接 （g g）用對接焊縫的角部連接）用對接焊縫的角部連接 圖圖2-2 2-2 焊縫連接形式焊縫連接形式 三焊縫代

6、號及標(biāo)注方法三焊縫代號及標(biāo)注方法 焊縫代號主要由引出線焊縫代號主要由引出線、圖形符號、輔助符號三部分圖形符號、輔助符號三部分組成。組成。 引出線由橫線和帶箭頭的斜線組成。引出線由橫線和帶箭頭的斜線組成。 圖形符號用來表示焊縫的基本形式。圖形符號用來表示焊縫的基本形式。 輔助符號用來表示焊縫的輔助要求。輔助符號用來表示焊縫的輔助要求。 焊縫代號見教材表焊縫代號見教材表2-12-1。 課題課題3 3 對接焊縫連接對接焊縫連接 一、對接焊縫的形式和構(gòu)造一、對接焊縫的形式和構(gòu)造 1.1.對接焊縫的形式對接焊縫的形式 對接焊縫按所受力的方向分為正對接焊縫如圖對接焊縫按所受力的方向分為正對接焊縫如圖2-4

7、a2-4a所所示和斜對接焊縫如圖示和斜對接焊縫如圖2-4b2-4b所示。所示。 圖圖2-4 2-4 焊縫形式焊縫形式a a）正對接焊縫）正對接焊縫 b b）斜對接焊縫）斜對接焊縫 對接焊縫的坡口形式分為對接焊縫的坡口形式分為I I形縫、形縫、V V形縫、帶鈍邊單邊形縫、帶鈍邊單邊V V形縫、帶鈍邊形縫、帶鈍邊V V形縫（也叫形縫（也叫Y Y形縫）、帶鈍邊形縫）、帶鈍邊U U形縫、帶鈍邊雙形縫、帶鈍邊雙單邊單邊V V形縫和雙形縫和雙Y Y形縫等。形縫等。（a a）I I形縫形縫 （b b）帶鈍邊單邊）帶鈍邊單邊V V形縫形縫 （c c）Y Y形縫形縫（d d）帶鈍邊）帶鈍邊U U形縫形縫 （e

8、e）帶鈍邊雙單邊）帶鈍邊雙單邊V V形縫形縫 （f f）雙）雙Y Y形縫形縫 直邊縫：適合板厚直邊縫：適合板厚t t 10mm 10mm 單邊單邊V V形：適合板厚形：適合板厚t t 101020mm 20mm 雙邊雙邊V V形：適合板厚形：適合板厚t t 101020mm 20mm U U形：適合板厚形：適合板厚t 20mm t 20mm K K形：適合板厚形：適合板厚t 20mm t 20mm X X形：適合板厚形：適合板厚t 20mm t 20mm （g g）、（）、（h h）、（）、（i i）加墊板的）加墊板的I I形縫、帶鈍邊單邊形縫、帶鈍邊單邊V V形縫和形縫和Y Y形縫形縫 2.

9、2.對接焊縫的構(gòu)造處理對接焊縫的構(gòu)造處理 起落弧處易有焊接缺陷，所以用引弧板。但采用引弧板起落弧處易有焊接缺陷，所以用引弧板。但采用引弧板施工復(fù)雜，除承受動力荷載外，一般不用，計算時將焊縫長施工復(fù)雜，除承受動力荷載外，一般不用，計算時將焊縫長度兩端各減去度兩端各減去2tmm2tmm（t t為較薄焊件厚度）為較薄焊件厚度） 。 圖圖2-6 2-6 用引弧板焊接用引弧板焊接 變厚度板對接，在板的一面或兩面切成坡度不大于變厚度板對接，在板的一面或兩面切成坡度不大于1 1：2.52.5的斜面，避免應(yīng)力集中。的斜面，避免應(yīng)力集中。 變寬度板對接，在板的一側(cè)或兩側(cè)切成坡度不大于變寬度板對接，在板的一側(cè)或兩

10、側(cè)切成坡度不大于1 1：2.52.5的斜邊，避免應(yīng)力集中。的斜邊，避免應(yīng)力集中。圖圖2-7 2-7 變截面鋼板拼接變截面鋼板拼接 a a）改變寬度）改變寬度 b b）、）、c c）改變厚度）改變厚度a)a)b)b)c)c) 1.1.軸心受力對接焊縫的計算軸心受力對接焊縫的計算 (2-1)(2-1)式中式中 N N 軸心拉力或軸心壓力的設(shè)計值；軸心拉力或軸心壓力的設(shè)計值； lw w 焊縫計算長度，當(dāng)未采用引弧板時，每條焊焊縫計算長度，當(dāng)未采用引弧板時，每條焊縫取實際長度減去縫取實際長度減去2t2t； t t 在對接接頭中為連接件的較小厚度；在在對接接頭中為連接件的較小厚度；在T T形接形接頭中為

11、腹板厚度頭中為腹板厚度; ; w wt t 、w wc c 對接焊縫的抗拉、抗壓強度設(shè)計值。對接焊縫的抗拉、抗壓強度設(shè)計值。 二、對接焊縫連接計算二、對接焊縫連接計算 wt或wctlNw 2.2.對接焊縫在彎矩和剪力共同作用下的計算對接焊縫在彎矩和剪力共同作用下的計算 = = w wt t (2-2) (2-2) V SV Sw w（I Iw wt t）w wV V (2-3) (2-3) 圖圖2-9對接焊縫受彎矩和剪力共同作用對接焊縫受彎矩和剪力共同作用式中式中W Ww w 焊縫截面抵抗矩（焊縫截面抵抗矩（mmmm3 3）；）； S Sw w 受拉部分截面到中和軸的面積矩（受拉部分截面到中和

12、軸的面積矩（mmmm3 3）；）； I Iw w 焊縫截面慣性矩（焊縫截面慣性矩（mmmm4 4）。）。 fw wv v 對接焊縫的抗剪強度設(shè)計值（對接焊縫的抗剪強度設(shè)計值（N/mmN/mm2 2）。）。wwMtlMw26 1.11.1w wt t (2-4) (2-4) 受彎受剪的工字形截面對接連接受彎受剪的工字形截面對接連接 3.3.對接焊縫在彎矩和剪力對接焊縫在彎矩和剪力、軸心力共同作用下的計算軸心力共同作用下的計算 + = + + = + w wt t (2-7) (2-7) w wV V (2-8) (2-8)1.11.1w wt t 式中式中W Ww w 焊縫截面抵抗矩（焊縫截面抵

13、抗矩（mmmm3 3）；）； S Sw w 受拉部分截面到中和軸的面積矩（受拉部分截面到中和軸的面積矩（mmmm3 3）；）； I Iw w 焊縫截面慣性矩（焊縫截面慣性矩（mmmm4 4）。）。 fw wv v 對接焊縫的抗剪強度設(shè)計值（對接焊縫的抗剪強度設(shè)計值（N/mmN/mm2 2）。）。tlNwwwMtlMw26tIVSwwtlNw 課題課題4 4 角焊縫連接角焊縫連接 一、角焊縫的形式一、角焊縫的形式 角焊縫按其與作用力的關(guān)系可分為：角焊縫按其與作用力的關(guān)系可分為： 焊縫長度方向與作用力垂直的正面角焊縫；焊縫長度方向與作用力垂直的正面角焊縫； 焊縫長度方向與作用力平行的側(cè)面角焊縫以及

14、斜焊縫焊縫長度方向與作用力平行的側(cè)面角焊縫以及斜焊縫 角焊縫按沿長度方向的布置分為連續(xù)角焊縫和間斷角角焊縫按沿長度方向的布置分為連續(xù)角焊縫和間斷角焊縫。焊縫。 間斷角焊縫的間斷距離間斷角焊縫的間斷距離l l不宜過長，以免連接不緊密，不宜過長，以免連接不緊密，潮氣侵入引起構(gòu)件銹蝕。一般在受壓構(gòu)件中應(yīng)滿足潮氣侵入引起構(gòu)件銹蝕。一般在受壓構(gòu)件中應(yīng)滿足l15tl15t；在受拉構(gòu)件中在受拉構(gòu)件中l(wèi)30tl30t，t t為較薄焊件的厚度。為較薄焊件的厚度。 按施焊時焊縫在焊件之間的相對空間位置，焊縫連接按施焊時焊縫在焊件之間的相對空間位置，焊縫連接可分為俯焊（平焊）可分為俯焊（平焊） 、橫焊、立焊及仰焊、

15、橫焊、立焊及仰焊。圖圖2-13 2-13 （a a）俯焊（平焊）俯焊（平焊） （b b）立焊（）立焊（c c）橫焊（）橫焊（d d）仰焊）仰焊 角焊縫按截面形式可分為直角角焊縫如圖角焊縫按截面形式可分為直角角焊縫如圖2-142-14所所示和斜角角焊縫如圖示和斜角角焊縫如圖2-152-15所示所示. . 圖圖2-15 2-15 斜角角焊縫斜角角焊縫圖圖2-14 2-14 直角角焊縫直角角焊縫 角焊縫兩邊夾角一般為角焊縫兩邊夾角一般為9090（直角角焊縫），夾角大（直角角焊縫），夾角大于于135135或小于或小于6060的斜角角焊縫，除鋼管結(jié)構(gòu)外，一般的斜角角焊縫，除鋼管結(jié)構(gòu)外，一般不宜不宜用作受

16、力焊縫。用作受力焊縫。 角焊縫的有效截面為平分角焊縫夾角角焊縫的有效截面為平分角焊縫夾角 的截面，破壞的截面，破壞往往從這個截面發(fā)生。有效截面的高度（不考慮焊縫余往往從這個截面發(fā)生。有效截面的高度（不考慮焊縫余高）稱為角焊縫的有效厚度高）稱為角焊縫的有效厚度h he e： 當(dāng)當(dāng) 9090 時，時，h he e0.7 0.7 h hf f； 當(dāng)當(dāng) 9090 時，時，h he eh hf fcos(cos( /2) /2)。 二、角焊縫的構(gòu)造要求二、角焊縫的構(gòu)造要求 1.1.最大焊腳尺寸最大焊腳尺寸h hfmax fmax hfmaxfmax1.2tmin min （tminmin為較薄焊件厚度）

17、為較薄焊件厚度）對于板件邊緣的焊縫：對于板件邊緣的焊縫： 當(dāng)當(dāng)t t 6mm6mm時時，h hf f t t ； 當(dāng)當(dāng)t t 6mm6mm時時，h hf f t t(1-2)mm(1-2)mm。 2.2.最小焊腳尺寸最小焊腳尺寸h hfmin fmin hfminfmin 1.5 tmaxmax（tmaxmax為較厚焊件的厚度）。為較厚焊件的厚度）。 3 3. .焊縫長度焊縫長度lw w 側(cè)面角焊縫或正面角焊縫的計算長度不側(cè)面角焊縫或正面角焊縫的計算長度不宜小于宜小于8 8h hf f或或40mm 40mm ，且不宜大于，且不宜大于6060h hf f 。 4.4.側(cè)面角焊縫的最大計算長度側(cè)面

18、角焊縫的最大計算長度 側(cè)面角焊縫的計算長側(cè)面角焊縫的計算長度應(yīng)滿足：度應(yīng)滿足：l lw w60 h60 hf f（承受靜力荷載或間接承受動力荷載）（承受靜力荷載或間接承受動力荷載）或或40h40hf f（直接承受動力荷載）。（直接承受動力荷載）。 5.5.在搭接連接中，要求搭接長度在搭接連接中，要求搭接長度l l55t t1 1（t t1 1為較薄為較薄焊件厚度），且焊件厚度），且25mm25mm。 6.6.板件的端部僅用兩側(cè)縫連接時應(yīng)使板件的端部僅用兩側(cè)縫連接時應(yīng)使l lw wbb（b b為兩為兩側(cè)焊縫的距離，側(cè)焊縫的距離，l lw w為側(cè)焊縫長度）；同時尚應(yīng)使為側(cè)焊縫長度）；同時尚應(yīng)使b

19、b1616t t（當(dāng)（當(dāng)t t12mm12mm時）或時）或190mm190mm（當(dāng)（當(dāng)t t 12mm 12mm時），時），t t為較薄焊為較薄焊件厚度。若不滿足此規(guī)定則應(yīng)加焊端縫。件厚度。若不滿足此規(guī)定則應(yīng)加焊端縫。 7.7.當(dāng)角焊縫的端部在構(gòu)件的轉(zhuǎn)角處時，宜作長度為當(dāng)角焊縫的端部在構(gòu)件的轉(zhuǎn)角處時，宜作長度為2h2hf f的繞角焊，且轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊，以改善連接的受的繞角焊，且轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊，以改善連接的受力性能。力性能。 三、角焊縫連接的計算三、角焊縫連接的計算計算角焊縫強度時，假定有效截面上的應(yīng)力均勻分布，計算角焊縫強度時，假定有效截面上的應(yīng)力均勻分布，并且不分抗拉，抗壓或抗剪，都

20、用同一強度設(shè)計值并且不分抗拉，抗壓或抗剪，都用同一強度設(shè)計值f f w wf f。 (1) (1)側(cè)面角焊縫或作用力平行于焊縫長度方向的角焊縫：側(cè)面角焊縫或作用力平行于焊縫長度方向的角焊縫： (2-9)(2-9) (2)(2)正面角焊縫或作用力垂直于焊縫長度方向的角焊縫：正面角焊縫或作用力垂直于焊縫長度方向的角焊縫： (2-10)(2-10) 式中式中 l lw w連接一側(cè)所有焊縫的計算長度之和，每條連接一側(cè)所有焊縫的計算長度之和，每條焊縫按實際長度減去焊縫按實際長度減去2 2h hf f。 wffwefflhNwfwefflhN1. 1. 角焊縫受軸心力作用時的計算角焊縫受軸心力作用時的計算

21、 2 2、角鋼連接的角焊縫受軸心力作用時的計算、角鋼連接的角焊縫受軸心力作用時的計算 角鋼與連接板用角焊縫連接可以采用三種形式，即采角鋼與連接板用角焊縫連接可以采用三種形式，即采用兩側(cè)縫、三面圍焊和用兩側(cè)縫、三面圍焊和L L形圍焊。為避免偏心受力，應(yīng)使焊形圍焊。為避免偏心受力，應(yīng)使焊縫傳遞的合力作用線與角鋼桿件的軸線相重合。（具體見縫傳遞的合力作用線與角鋼桿件的軸線相重合。（具體見教材）教材） 3. 3.彎矩、扭矩、軸心力共同作用彎矩、扭矩、軸心力共同作用時，分別計算受力最時，分別計算受力最不利點的正應(yīng)力和剪應(yīng)力，按下式計算：不利點的正應(yīng)力和剪應(yīng)力，按下式計算： (2-27)(2-27) wf

22、ff22)()( 課題課題課題課題課題課題5 5 5 5 5 5 螺栓連接螺栓連接螺栓連接螺栓連接螺栓連接螺栓連接一螺栓連接的特點、類型一螺栓連接的特點、類型 螺栓連接分普通螺栓連接和高強度螺栓連接兩種。螺栓連接分普通螺栓連接和高強度螺栓連接兩種。 普通螺栓通常采用普通螺栓通常采用Q235 Q235 鋼材制成，安裝時用普通扳鋼材制成，安裝時用普通扳手?jǐn)Q緊；手?jǐn)Q緊； 高強度螺栓則用高強度鋼材經(jīng)熱處理制成，用能控制高強度螺栓則用高強度鋼材經(jīng)熱處理制成，用能控制螺栓桿的扭矩或拉力的特制扳手，擰緊到預(yù)定的預(yù)拉力值，螺栓桿的扭矩或拉力的特制扳手，擰緊到預(yù)定的預(yù)拉力值，把被連接件高度夾緊。把被連接件高度夾

23、緊。 1.1.普通螺栓連接普通螺栓連接 普通螺栓分為普通螺栓分為A A、B B、C C三級。三級。C C級為粗制螺栓，由未經(jīng)加工級為粗制螺栓，由未經(jīng)加工的圓鋼壓制而成，制作精度差，螺栓孔的直徑比螺栓桿的直徑的圓鋼壓制而成，制作精度差，螺栓孔的直徑比螺栓桿的直徑大大1.51.53mm3mm。但安裝方便，且能有效的傳遞拉力，故可用于沿但安裝方便，且能有效的傳遞拉力，故可用于沿螺栓桿軸心受拉的連接，以及次要結(jié)構(gòu)的抗剪連接或安裝時的螺栓桿軸心受拉的連接，以及次要結(jié)構(gòu)的抗剪連接或安裝時的臨時固定中。臨時固定中。 A A、B B級精制螺栓是由毛坯在車床上經(jīng)過切削加工精制而級精制螺栓是由毛坯在車床上經(jīng)過切削

24、加工精制而成。表面光滑，尺寸準(zhǔn)確，螺栓直徑與螺栓孔徑之間的縫隙只成。表面光滑，尺寸準(zhǔn)確，螺栓直徑與螺栓孔徑之間的縫隙只有有0.5。由于有較高的精度，因而受剪性能好，但制作。由于有較高的精度，因而受剪性能好，但制作和安裝復(fù)雜，價格較高，已很少在鋼結(jié)構(gòu)中采用。和安裝復(fù)雜，價格較高，已很少在鋼結(jié)構(gòu)中采用。 2.2.高強度螺栓連接高強度螺栓連接 高強度螺栓連接有兩種類型：高強度螺栓連接有兩種類型： 一種是只依靠摩擦阻力傳力，并以剪力不超過接觸面一種是只依靠摩擦阻力傳力，并以剪力不超過接觸面摩擦力作為設(shè)計準(zhǔn)則的，稱為摩擦型連接。摩擦力作為設(shè)計準(zhǔn)則的，稱為摩擦型連接。 另一種是允許接觸面

25、滑移，以連接達(dá)到破壞的極限承另一種是允許接觸面滑移，以連接達(dá)到破壞的極限承載力作為設(shè)計準(zhǔn)則的，稱為承壓型連接。載力作為設(shè)計準(zhǔn)則的，稱為承壓型連接。 二普通螺栓連接及計算二普通螺栓連接及計算1.1.螺栓的規(guī)格螺栓的規(guī)格 鋼結(jié)構(gòu)采用的普通螺栓形式為大六角頭型，其代號用字鋼結(jié)構(gòu)采用的普通螺栓形式為大六角頭型，其代號用字母母M M和公稱直徑的毫米數(shù)表示。為制造方便，一般情況下，和公稱直徑的毫米數(shù)表示。為制造方便，一般情況下，同一結(jié)構(gòu)中宜盡可能采用一種栓徑和孔徑的螺栓，需要時也同一結(jié)構(gòu)中宜盡可能采用一種栓徑和孔徑的螺栓，需要時也可采用可采用2 23 3種螺栓直徑。種螺栓直徑。 建筑工程中常采用建筑工程中

26、常采用M16M16、M20M20和和M24M24等。等。 圖圖2-25 2-25 螺栓的排列螺栓的排列a a）并列布置）并列布置 b b）錯列布置）錯列布置 2 . 2 .螺栓的排列螺栓的排列 螺栓的排列有并列和錯列兩種基本形式。螺栓的排列有并列和錯列兩種基本形式。 并列較簡單，但對栓孔有削弱（圖并列較簡單，但對栓孔有削弱（圖a a）；）； 錯列較緊湊，可減少截面削弱，但排列較繁雜（圖錯列較緊湊，可減少截面削弱，但排列較繁雜（圖b b）。）。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范根據(jù)螺栓孔直徑、鋼材邊緣加根據(jù)螺栓孔直徑、鋼材邊緣加工情況（軋制邊、切割邊）及受力方向，規(guī)定了螺栓中工情況（軋制邊、切割邊）

27、及受力方向，規(guī)定了螺栓中心間距及邊距的最大、最小限制，見教材表心間距及邊距的最大、最小限制，見教材表2-52-5。 3 3、普通螺栓的抗剪承載力計算、普通螺栓的抗剪承載力計算 普通螺栓連接按螺栓傳力方式，可分為抗剪螺栓連普通螺栓連接按螺栓傳力方式，可分為抗剪螺栓連接和抗拉螺栓連接。如圖。接和抗拉螺栓連接。如圖。 抗剪螺栓連接達(dá)到極限承載力時，可能的破壞形式有：抗剪螺栓連接達(dá)到極限承載力時，可能的破壞形式有： 螺栓受剪破壞螺栓受剪破壞 孔壁擠壓破壞孔壁擠壓破壞 連接板凈截面破壞連接板凈截面破壞 螺栓受彎破壞螺栓受彎破壞 連接板沖剪破壞。連接板沖剪破壞。 單個受剪螺栓的承載力計算單個受剪螺栓的承載

28、力計算 螺栓抗剪螺栓抗剪 （2-282-28） 孔壁承壓孔壁承壓 （2-292-29） 最大承載力最大承載力bV2VbVf4dnNbCbCftdNbCbVbminV;minNNNN 受剪螺栓的承載力計算受剪螺栓的承載力計算 4. 4.普通螺栓的抗拉承載力計算普通螺栓的抗拉承載力計算 單個受拉螺栓的承載力設(shè)計值：單個受拉螺栓的承載力設(shè)計值： （2-302-30）bt2bt41fdNe 5 5、普通螺栓群連接計算、普通螺栓群連接計算 （1 1）受剪螺栓群在軸心力作用下的連接計算）受剪螺栓群在軸心力作用下的連接計算 受力特性：受剪螺栓群沿受力方向，受力分配不受力特性：受剪螺栓群沿受力方向，受力分配不

29、均，兩端大中間小，在一定范圍內(nèi)，靠塑變可以均布均，兩端大中間小，在一定范圍內(nèi)，靠塑變可以均布內(nèi)力，過大時，設(shè)計計算時仍按均布，但強度需乘折內(nèi)力，過大時，設(shè)計計算時仍按均布，但強度需乘折減系數(shù)減系數(shù) 。 當(dāng)連接長度當(dāng)連接長度l 15dl 15d0 0時：時： （2-312-31） 連接板凈截面強度連接板凈截面強度 （2-322-32） fANnbNNnmin 當(dāng)連接長度當(dāng)連接長度l15dl15d0 0時：時： 連接所需螺栓數(shù)量：連接所需螺栓數(shù)量： bminNNn7.01501.101dl （2)2)普通螺栓群軸心受拉普通螺栓群軸心受拉 通常假定每個螺栓平均受力，則連接所需螺栓數(shù)通常假定每個螺栓平

30、均受力，則連接所需螺栓數(shù)為：為： （2-352-35）式中式中 N N b bt t單個螺栓的抗拉承載力設(shè)計值，按式單個螺栓的抗拉承載力設(shè)計值，按式(2-(2-30)30)計算。計算。btNNn （3 3）螺栓群在彎矩作用受拉）螺栓群在彎矩作用受拉MnMMNNyNmM211nMnMMyNyNyN2211bt211NymyMNiM（2-37） 二、高強度螺栓連接二、高強度螺栓連接 1. 1. 按受力特性分：摩擦型高強螺栓與承壓型螺栓按受力特性分：摩擦型高強螺栓與承壓型螺栓; ; 摩擦型螺栓摩擦型螺栓: :抗剪連接時摩擦型以板件間最大摩擦力抗剪連接時摩擦型以板件間最大摩擦力為承載力極限狀態(tài)；為承載

31、力極限狀態(tài)； 承壓型螺栓承壓型螺栓: :允許克服最大摩擦力后，以螺桿抗剪與允許克服最大摩擦力后，以螺桿抗剪與孔壁承壓破壞為承載力極限狀態(tài)（同普通螺栓）。受拉時孔壁承壓破壞為承載力極限狀態(tài)（同普通螺栓）。受拉時兩者無區(qū)別。兩者無區(qū)別。 高強螺栓采用高強螺栓采用級孔，便于施工。級孔，便于施工。 受傳力機(jī)理的要求，構(gòu)造上除連接板的邊、端距受傳力機(jī)理的要求，構(gòu)造上除連接板的邊、端距1.5d1.5d0 0外其它同普通螺栓。外其它同普通螺栓。 2. 2. 高強螺栓的材料與強度等級高強螺栓的材料與強度等級 由高強材料經(jīng)熱處理制成，按強度等級分由高強材料經(jīng)熱處理制成，按強度等級分10.910.9與與8.88.

32、8級。級。 10.910.9級一般為級一般為20MnTiB20MnTiB、40Cr40Cr等材料，等材料，f fu u1000N/mm1000N/mm2 2，fu/fy0.9fu/fy0.9； 8.88.8級一般為級一般為4545號鋼制成，號鋼制成， f fu u800N/mm800N/mm2 2，fu/fy0.8fu/fy0.8。 3.3.高強螺栓的預(yù)拉力高強螺栓的預(yù)拉力 （2-382-38）eueuAfAfP6075.02 .19 .09 .09 .0 4.4.高強度螺栓的緊固法高強度螺栓的緊固法 我國現(xiàn)有大六角頭型和扭剪型兩種型式的高強度螺我國現(xiàn)有大六角頭型和扭剪型兩種型式的高強度螺栓。

33、它們的預(yù)拉力是安裝螺栓時通過緊固螺帽來實現(xiàn)的，栓。它們的預(yù)拉力是安裝螺栓時通過緊固螺帽來實現(xiàn)的，為確保其數(shù)值準(zhǔn)確，施工時應(yīng)嚴(yán)格控制螺母的緊固程度。為確保其數(shù)值準(zhǔn)確，施工時應(yīng)嚴(yán)格控制螺母的緊固程度。通常有轉(zhuǎn)角法、力矩法和扭掉螺栓尾部的梅花卡頭三種緊通常有轉(zhuǎn)角法、力矩法和扭掉螺栓尾部的梅花卡頭三種緊固方法。大六角頭型用前兩種，扭剪型用后者。固方法。大六角頭型用前兩種，扭剪型用后者。 5.5.高強螺栓連接計算高強螺栓連接計算 （1 1）摩擦型高強螺栓受剪連接計算）摩擦型高強螺栓受剪連接計算 一個螺栓抗剪承載力一個螺栓抗剪承載力: : （2-392-39） 連接所需螺栓數(shù)連接所需螺栓數(shù): : （2-402-40） 凈截面強度：考慮凈截面強度：考慮5050孔前傳力孔前傳力 （2-422-42）PnN9 .0fbVbVNNn fANnnANn1n,5.01）（ （2)2)高強度螺栓承壓型連接抗剪連接的計算高強度螺栓承壓型連接抗剪連接的計算 高強度螺栓承壓型連接受剪時，極限承載力由螺高強度螺栓承壓型連接受剪時，極限承載力由螺栓桿抗剪和