水工鋼結(jié)構(gòu)講義講稿

第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第一節(jié)連接的類型

鋼結(jié)構(gòu)的連接方法可分為：焊縫連接螺栓連接鉚釘連接焊縫連接螺栓連接鉚釘連接鋼結(jié)構(gòu)連接方法的優(yōu)缺點(diǎn)

費(fèi)工費(fèi)料傳力可靠，塑性韌性好，質(zhì)量易于檢查，抗動(dòng)力荷載性能好鉚釘連接摩擦面處理及安裝工藝復(fù)雜，造價(jià)高加工方便，對(duì)結(jié)構(gòu)削弱少，可拆換，能承受動(dòng)力荷載，耐疲勞，塑性韌性好高強(qiáng)螺栓螺栓精度低時(shí)不宜受剪，精度高時(shí)加工和安裝難度大裝卸便利，設(shè)備簡(jiǎn)單普通螺栓螺栓連接對(duì)材質(zhì)要求高，產(chǎn)生殘余應(yīng)力和變形，質(zhì)量檢驗(yàn)工作量大適應(yīng)性強(qiáng)，構(gòu)造簡(jiǎn)單，省材省工，密封性好,工效高,不削弱結(jié)構(gòu)焊縫連接缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)連接方法第二節(jié)焊接方法和焊縫強(qiáng)度按焊接方法不同分類：熔化焊：將主體金屬在連接處局部加熱至熔融狀態(tài)，并附加融化的填充金屬使金屬分子相互結(jié)合而形成整體。又分為電弧焊和氣焊等。電阻焊：將金屬通電后由接觸面上的電阻使接頭加熱到塑形狀態(tài)或局部熔融狀態(tài)，并施加壓力形成接頭。鋼結(jié)構(gòu)中主要使用電弧焊。第二節(jié)焊接方法和焊縫強(qiáng)度一、電弧焊的原理和焊接方法電弧焊（手工焊、自動(dòng)焊、半自動(dòng)焊）1、手工電弧焊：采用低電壓、大電流引燃電弧，使焊條和焊件之間產(chǎn)生很大熱量和強(qiáng)烈弧光，利用電弧熱來(lái)融化焊件接頭和焊條進(jìn)行焊接。焊條材料和型號(hào)焊條是由金屬焊芯和藥皮兩部分所組成的。焊條的型號(hào)應(yīng)與焊件鋼材強(qiáng)度相適應(yīng)。Q235鋼用E43，Q345用E50，Q390和Q420用E55。其中43、50和55分別表示焊條熔覆金屬或者對(duì)接焊縫的抗拉強(qiáng)度為420N/mm2、490N/mm2和540N/mm2。焊芯的作用：是作為電極和填充金屬。藥皮的作用：穩(wěn)定電弧；隔離空氣；減緩冷卻；改善焊縫性能。焊劑層下自動(dòng)焊示意圖2、焊劑層下的自動(dòng)焊和半自動(dòng)焊優(yōu)點(diǎn)：①生產(chǎn)率高②焊縫質(zhì)量高③節(jié)約焊條④技術(shù)易掌握缺點(diǎn)：①焊前裝配要求嚴(yán)格②受制于自動(dòng)焊車軌道《焊接方法及設(shè)備》機(jī)械工業(yè)出版社畢惠琴主編二氧化碳碳?xì)怏w保保護(hù)焊過(guò)過(guò)程示意意圖是利用二二氧化碳碳?xì)怏w作作為保護(hù)護(hù)介質(zhì)的的一種自自動(dòng)和半半自動(dòng)的的電弧焊焊方法。。3、二氧化化碳?xì)怏w體保護(hù)焊焊優(yōu)點(diǎn)：①生產(chǎn)率率高②焊焊接變形形?、劭箍逛P能力力強(qiáng)④操操作方便便⑤二氧氧化碳?xì)鈿怏w廉價(jià)價(jià)缺點(diǎn)：①設(shè)備復(fù)復(fù)雜，易易生事故故②弧光很很強(qiáng)，注注意保護(hù)護(hù)③金屬熔熔滴易飛飛濺造成成焊縫缺缺陷第二節(jié)焊焊接方方法和焊焊縫強(qiáng)度度二、焊縫縫連接的的缺陷、、質(zhì)量檢檢驗(yàn)焊縫連接接的缺陷陷指焊接接過(guò)程中中產(chǎn)生于于焊縫金金屬或鄰鄰近熱影影響區(qū)鋼鋼材表面面或內(nèi)部部的缺陷陷，常見(jiàn)見(jiàn)的缺陷陷有裂紋、焊焊瘤、燒燒穿、弧弧坑、氣氣孔、夾夾渣、咬咬邊、未未熔合、、未焊透透(不包括規(guī)規(guī)定不焊焊透者)等；以及及焊縫外外形尺寸寸不符合合要求、、焊縫成成形不良良等。二、焊縫縫連接的的缺陷、、質(zhì)量檢檢驗(yàn)其中裂紋紋的危害害最大二、焊縫縫連接的的缺陷、、質(zhì)量檢檢驗(yàn)二、焊縫縫連接的的缺陷、、質(zhì)量檢檢驗(yàn)焊縫質(zhì)量量檢驗(yàn)外觀檢查查:檢查外觀觀缺陷和和幾何尺尺寸。無(wú)損檢驗(yàn)驗(yàn)：檢查內(nèi)部部缺陷。。①超聲波波檢驗(yàn)②X射線透照照二、焊縫縫連接的的缺陷、、質(zhì)量檢檢驗(yàn)焊縫質(zhì)量量檢驗(yàn)焊縫的級(jí)級(jí)別①三級(jí)焊焊縫只要要求對(duì)全全部焊縫縫作外觀觀檢查，，符合三三級(jí)質(zhì)量量標(biāo)準(zhǔn)；；②二級(jí)焊焊縫要求求通過(guò)外外觀檢查查和超聲聲波檢驗(yàn)驗(yàn)，其中中要求超聲聲波檢驗(yàn)驗(yàn)每條焊焊縫的20%長(zhǎng)度；③一級(jí)焊焊縫則要要求通過(guò)過(guò)外觀檢檢查和全全部超聲聲波檢驗(yàn)驗(yàn)及必要要的X射線檢驗(yàn)驗(yàn),對(duì)抗動(dòng)力力和疲勞勞性能有有較高要要求處可可采用一一級(jí)焊縫縫。三、焊縫縫連接的的型式（1）按構(gòu)件件的相對(duì)對(duì)位置分分分為對(duì)接、搭接、頂接（2）按構(gòu)造造分分為對(duì)接焊縫縫和角焊縫三、焊縫縫連接的的型式對(duì)接焊縫縫按作用用力的方方向可分分為直縫和斜縫角焊縫按按作用力力的方向向可分為為側(cè)縫和端縫三、焊縫縫連接的的型式焊縫施焊位置

俯焊立焊(平)

立焊(豎)仰焊

三、焊縫縫連接的的型式四、焊縫縫的強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值焊縫強(qiáng)度度主要決決定于焊縫金屬屬和主體體金屬的的強(qiáng)度。。并與焊接接形式、、應(yīng)力集集中程度度以及焊焊接工藝藝條件等等有密切切關(guān)系。。對(duì)接焊縫縫的抗壓、抗抗剪強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值與母材材相同；；抗拉強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值：Ⅰ、Ⅱ級(jí)質(zhì)量檢檢驗(yàn)焊縫縫與母材材相同；；Ⅲ級(jí)質(zhì)量檢檢驗(yàn)焊縫縫約取母母材的85%即可。角焊縫中側(cè)面焊焊縫的強(qiáng)強(qiáng)度低，，正面焊焊縫的強(qiáng)強(qiáng)度高，，斜焊縫縫的強(qiáng)度度介于兩兩者之間間。但是是由于角角焊縫的的應(yīng)力狀狀態(tài)比較較復(fù)雜，，抗拉、抗抗剪和抗抗壓不分分焊縫質(zhì)質(zhì)量檢驗(yàn)驗(yàn)等級(jí)而而采用相相同的強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值。四、焊縫縫的強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值（表3-1）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范》N/mm2第三節(jié)對(duì)對(duì)接焊焊縫的構(gòu)構(gòu)造和計(jì)計(jì)算一、對(duì)接接焊縫的的構(gòu)造優(yōu)點(diǎn)用料經(jīng)濟(jì)濟(jì)，傳力力平順均均勻，沒(méi)沒(méi)有明顯顯的應(yīng)力力集中，，對(duì)于承承受動(dòng)力力荷載作作用的焊焊接結(jié)構(gòu)構(gòu)，采用用對(duì)接焊焊縫最為為有利。。缺點(diǎn)對(duì)接焊縫縫的焊件件邊緣需需要進(jìn)行行坡口加加工，焊焊件長(zhǎng)度度必須精精確，施施焊時(shí)焊焊件要保保持一定定的間隙隙。一、對(duì)對(duì)接焊焊縫的的構(gòu)造造第三節(jié)節(jié)對(duì)對(duì)接焊焊縫的的構(gòu)造造和計(jì)計(jì)算圖3-7對(duì)接焊焊縫的的坡口口形式式及符符號(hào)根據(jù)板板厚及及焊接接方法法不同同加工工成不不同的的坡口口一、對(duì)對(duì)接焊焊縫的的構(gòu)造造板厚相相差超超過(guò)四四毫米米時(shí)引弧板板：影影響計(jì)計(jì)算長(zhǎng)長(zhǎng)度有引弧弧板lw=l無(wú)引弧弧板lw=l-2t（t為較小小焊件件厚度度）（1）軸心心受力力的對(duì)對(duì)接直直焊縫縫計(jì)算算二、對(duì)對(duì)接焊焊縫的的強(qiáng)度度計(jì)算算例題3-1：Q235－F鋼板截截面為為500mm×14mm，采用用手工工焊條條E43型(按Ⅲ級(jí)焊縫縫質(zhì)量量檢驗(yàn)驗(yàn))，試按按下列列情況況設(shè)計(jì)計(jì)對(duì)接接焊縫縫:①鋼板承承受軸軸心拉拉力N=1300kN，②按按鋼板板最大大承載載力設(shè)設(shè)計(jì)軸軸心拉拉力和和焊縫縫等級(jí)級(jí)。單位：：mm課堂練練習(xí)：：習(xí)題題3-1鋼材的的強(qiáng)度度設(shè)計(jì)計(jì)值(表2-4)焊縫的的強(qiáng)度度設(shè)計(jì)計(jì)值（（表3-1）（2）對(duì)接接焊縫縫承受受彎矩矩和剪剪力二、對(duì)對(duì)接焊焊縫的的強(qiáng)度度計(jì)算算Iw：焊縫縫截面面對(duì)中中和軸軸慣性性矩。。Ww：截面面抵抗抗矩：：截面面對(duì)其其形心心軸的的慣性性矩與與界面面上所所求點(diǎn)點(diǎn)到形形心軸軸距離離比值值。Sw：所求求應(yīng)力力點(diǎn)以以上或或者以以下焊焊縫截截面對(duì)對(duì)中和和軸的的面積積矩。。例題3-2：驗(yàn)算算Q235熱軋普普通工工字鋼鋼I20a的對(duì)接接焊縫縫強(qiáng)度度。對(duì)對(duì)接截截面承承受彎彎矩M=45kN.m,剪力V=80kN，采用用手工工焊焊焊條E43型(按Ⅱ級(jí)焊縫縫質(zhì)量量檢驗(yàn)驗(yàn))。單位：：mm小問(wèn)題題:關(guān)于引引弧板板，題題目中中沒(méi)說(shuō)說(shuō)但書(shū)書(shū)上答答案按按有引引弧板板做的的。。。。。。。（3）對(duì)接接焊縫縫承受受彎矩矩、剪剪力和和軸心心力對(duì)接焊焊縫承承受彎彎矩、、剪力力和軸軸心力力共同同作用用時(shí)，，焊縫縫正應(yīng)應(yīng)力為為彎矩和和軸心心力引引起的的應(yīng)力力之和和（a）驗(yàn)算，，剪應(yīng)應(yīng)力仍仍按式式(b)驗(yàn)算，，需要要驗(yàn)算算折算算應(yīng)力力時(shí)按按式（（c）進(jìn)行行驗(yàn)算算。二、對(duì)對(duì)接焊焊縫的的強(qiáng)度度計(jì)算算例題3-2：驗(yàn)算算Q235熱軋普普通工工字鋼鋼I20a的對(duì)接接焊縫縫強(qiáng)度度。對(duì)對(duì)接截截面承承受彎彎矩M=45kN.m,剪力V=80kN，拉力N=50KN，采用用手工工焊焊焊條E43型(按Ⅱ級(jí)焊縫縫質(zhì)量量檢驗(yàn)驗(yàn))。焊接接過(guò)程程中使使用引引弧板板。單位：：mm練習(xí)作業(yè)習(xí)題3-2下次上上課前前交3-2提示：：先把把T型焊縫縫算成成無(wú)引引弧板板的長(zhǎng)長(zhǎng)度再再算；；圖中中焊縫縫中和和軸位位置計(jì)計(jì)算不不正確確第三章章鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的連連接第四節(jié)節(jié)角角焊焊縫連連接的的構(gòu)造造和計(jì)計(jì)算第四節(jié)節(jié)角角焊焊縫連連接的的構(gòu)造造和計(jì)計(jì)算一、受受力特特征和和構(gòu)造造要求求1、角焊焊縫按按其受受力方方向和和位置置分為為：側(cè)面角角焊縫縫（側(cè)焊縫縫）正面焊焊縫（（端焊縫縫）兩者聯(lián)聯(lián)合使使用稱稱為圍焊縫縫一、受受力特特征和和構(gòu)造造要求求hf:焊腳尺尺寸經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，焊焊縫破破壞形形式為為剪切切破壞壞，發(fā)發(fā)生在在三角角形最最小厚厚度平平面。。焊縫的的有效效厚度度：普通式式平平坡式式深深熔熔式直角角角焊縫縫一、受受力特特征和和構(gòu)造造要求求2、角焊焊縫的的構(gòu)造造要求求1）考慮慮焊口口影響響，計(jì)計(jì)算長(zhǎng)長(zhǎng)度取取實(shí)際際長(zhǎng)度度減去去2hf。即lw=l-2hf2）最小焊腳腳尺寸，，為為較厚厚焊件厚度度（mm）。自動(dòng)焊焊時(shí)減小1mm,T形連接單面面焊時(shí)增加加1mm。當(dāng)時(shí)時(shí)，，用。。一、受力特特征和構(gòu)造造要求3）最大焊腳腳尺寸，，是是薄焊件件厚度（mm）。對(duì)板邊邊焊縫還應(yīng)應(yīng)滿足，為為板件厚(mm)。一、受力特特征和構(gòu)造造要求4）側(cè)焊縫，，為減輕剪剪應(yīng)力分布布不均勻的的程度，對(duì)計(jì)計(jì)算算最大值加加以限制，，受靜荷載載時(shí)；受動(dòng)荷載載時(shí)，，（（超過(guò)部分計(jì)算不考考慮）。一、受力特特征和構(gòu)造造要求5）最小焊縫縫計(jì)算長(zhǎng)度度及及。。6）在端焊縫縫的搭接連連接中，搭搭接長(zhǎng)度不不得小于焊焊件較小厚厚度的五倍倍，且不小小于25mm。二、角焊縫縫的符號(hào)三、角焊縫縫的強(qiáng)度計(jì)計(jì)算1、角焊縫計(jì)計(jì)算的基本本公式對(duì)最薄弱面面進(jìn)行受力力分析：受平面內(nèi)的的應(yīng)力和和豎豎直向上的的應(yīng)力，，可再分解為為和和按第四強(qiáng)度度理論有：：1、角焊縫計(jì)計(jì)算的基本本公式帶入公式整理得：令為正面焊接強(qiáng)強(qiáng)度的增大大系數(shù)，等于三、角焊縫縫的強(qiáng)度計(jì)計(jì)算2、軸心力（（拉、壓））作用時(shí)連連接計(jì)算對(duì)于側(cè)焊縫縫，只有平平行于焊縫縫長(zhǎng)度方向向的軸心力力Ny承受靜力荷荷載或間接接承受動(dòng)力力荷載，取取為1.22；直接承受受動(dòng)力荷載載時(shí)取為1.0對(duì)于正面焊焊縫，只有有垂直于焊焊縫長(zhǎng)度方方向的軸心心力Nx例題：兩Q235鋼材，板厚厚都為10mm，所受拉力力為400KN，采用角焊焊縫形式進(jìn)進(jìn)行焊接，，若分別采采用側(cè)焊縫縫和端焊縫縫，試分別別設(shè)計(jì)這兩兩類焊縫。。三、角焊縫縫的強(qiáng)度計(jì)計(jì)算2、軸心力（（拉、壓））作用時(shí)連連接計(jì)算先計(jì)算正面面焊縫所能能承受的最最大Nmax再按照N-Nmax驗(yàn)算側(cè)面焊焊縫Nmax是平均分配配在兩側(cè)焊焊縫上的三、角焊縫縫的強(qiáng)度計(jì)計(jì)算2、軸心力（（拉、壓））作用時(shí)連連接計(jì)算肢背焊縫承承擔(dān)N1=k1N;肢尖焊縫承承擔(dān)N2=k2N例題3-3桁架腹桿的的拉力為470kN，其截面由由兩個(gè)等肢肢角鋼(2L75×8)組成，節(jié)點(diǎn)點(diǎn)板厚10mm。試選擇該該桿件截面面尺寸，并并設(shè)計(jì)角焊焊縫的連接接。鋼材標(biāo)標(biāo)號(hào)為Q235-F，焊條標(biāo)號(hào)號(hào)E43。作業(yè)習(xí)題3-3下次上課前前交三、角焊縫縫的強(qiáng)度計(jì)計(jì)算3、彎矩、剪剪力和軸力力共同作用用T型連接計(jì)算算Ww：角焊縫有有效截面模模量Aw：角焊縫有有效截面積積例題3-4驗(yàn)算例圖3-4中牛腿與柱柱的角焊縫縫連接強(qiáng)度度。牛腿與與柱的鋼材材用Q345鋼，P為靜載，手手工焊焊條條用E50。三、角焊縫縫的強(qiáng)度計(jì)計(jì)算4、扭矩、剪剪力共同作作用下搭接接連接計(jì)算算為什么受扭扭矩？各焊縫到力力P距離不等?。?！三、角焊縫縫的強(qiáng)度計(jì)計(jì)算4、扭矩、剪剪力共同作作用下搭接接連接計(jì)算算假定：1）構(gòu)件是剛剛性的，角角焊縫是彈彈性的；2）構(gòu)件繞形形心O轉(zhuǎn)動(dòng)，角焊焊縫任意點(diǎn)點(diǎn)的應(yīng)力方方向垂直于于該點(diǎn)與形形心的連線線，應(yīng)力的的大小與其其距離r的大小成正正比。例題3-5牛腿和柱的的搭接構(gòu)造造如圖例3-5所示，焊縫縫厚度，，鋼材為Q235，手工焊焊焊條用E43。驗(yàn)算牛腿腿角圍焊縫縫所能承受受的最大荷荷載P。第五五節(jié)節(jié)焊焊接接應(yīng)應(yīng)力力和和焊焊接接變變形形一、、焊焊接接應(yīng)應(yīng)力力和和焊焊接接變變形形產(chǎn)產(chǎn)生生的的原原因因1、原原因因：：電電弧弧對(duì)對(duì)鋼鋼板板的的不不均均勻勻加加熱熱將沿焊焊縫縫方方向向上上的的殘殘余余應(yīng)應(yīng)力力稱為為縱縱向向應(yīng)應(yīng)力力，，以以σx表示示；；將垂直直于于焊焊縫縫方方向向上上的的殘殘余余應(yīng)應(yīng)力力稱為為橫橫向向應(yīng)應(yīng)力力，，以以σy表示示；；對(duì)厚度度方方向向上上的的殘殘余余應(yīng)應(yīng)力力以σz表示示。。一、、焊焊接接應(yīng)應(yīng)力力和和焊焊接接變變形形產(chǎn)產(chǎn)生生的的原原因因2、縱縱向向焊焊接接應(yīng)應(yīng)力力平板板對(duì)對(duì)接接時(shí)時(shí)焊焊縫縫上上縱縱向向應(yīng)應(yīng)力力沿沿焊焊縫縫長(zhǎng)長(zhǎng)度度方方向向上上的的分分布布（此此圖圖對(duì)對(duì)于于低低碳碳鋼鋼適適用用，，焊焊縫縫足足夠夠長(zhǎng)長(zhǎng)））第五五節(jié)節(jié)焊焊接接應(yīng)應(yīng)力力和和焊焊接接變變形形不同同尺尺寸寸、、不不同同截截面面上上縱縱向向殘殘余余應(yīng)應(yīng)力力σx的分分布布（（對(duì)對(duì)于于低低碳碳鋼鋼適適用用））不同同材材料料上上縱縱向向殘殘余余應(yīng)應(yīng)力力在在橫橫截截面面上上的的分分布布焊縫縫縱縱向向應(yīng)應(yīng)力力沿沿板板材材橫橫向向上上的的分分布布a)低碳碳鋼鋼b)低合合金金鋼鋼高溫溫區(qū)區(qū)拉拉應(yīng)應(yīng)力力低溫溫區(qū)區(qū)壓壓應(yīng)應(yīng)力力一、、焊焊接接應(yīng)應(yīng)力力和和焊焊接接變變形形產(chǎn)產(chǎn)生生的的原原因因3、橫橫向向焊焊接接應(yīng)應(yīng)力力=①+②①焊焊縫縫沿沿縱縱向向收收縮縮時(shí)時(shí)，，兩兩塊塊鋼鋼板板會(huì)會(huì)向向外外彎彎曲曲成成弓弓形形，，這這種種趨趨勢(shì)勢(shì)被被焊焊條條金金屬屬所所阻阻止止；；②后后焊焊部部分分對(duì)對(duì)先先焊焊部部分分的的橫橫向向拉拉應(yīng)應(yīng)力力一、、焊焊接接應(yīng)應(yīng)力力和和焊焊接接變變形形產(chǎn)產(chǎn)生生的的原原因因4、厚厚度度方方向向焊焊接接應(yīng)應(yīng)力力與上上述述兩兩種種應(yīng)應(yīng)力力形形成成了了三三向向同同號(hào)號(hào)拉拉應(yīng)應(yīng)力力場(chǎng)場(chǎng)使焊焊縫縫工工作作極極為為不不利利二、、焊焊接接殘殘余余應(yīng)應(yīng)力力和和變變形形的的危危害害性性及及解解決決措措施施1、減減少少或或消消除除焊焊接接殘殘余余應(yīng)應(yīng)力力的的措措施施(1)設(shè)計(jì)計(jì)角角度度，，盡盡量量避避免免三三向向拉拉應(yīng)應(yīng)力力的的情情況況(2)制造造方方面面，，采采取取適適當(dāng)當(dāng)?shù)牡暮负附咏哟未涡蛐蚝缚p縫較較厚厚時(shí)時(shí)采采用用分分層層焊焊，，焊焊縫縫較較長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)時(shí)采采用用分分段段焊焊(3)盡可可能能采采用用對(duì)對(duì)稱稱焊焊縫縫2、減減少少或或消消除除焊焊接接變變形形的的措措施施(1)施焊焊前前使使構(gòu)構(gòu)件件有有一一個(gè)個(gè)和和焊焊接接變變形形相相反反的的預(yù)預(yù)變變形形(2)采用用合合理理的的裝裝配配和和焊焊接接順順序序(3)對(duì)于于小小尺尺寸寸的的桿桿件件，，可可在在焊焊前前預(yù)預(yù)熱熱，，或或焊焊后后回回火火加加熱熱到到600℃℃左右右，，然然后后緩緩慢慢冷冷卻卻，，可可消消除除焊焊接接變變形形。。(4)機(jī)械械矯矯正正：：錘錘擊擊法法第六六節(jié)節(jié)螺栓栓連連接接一、、概概述述（一一））螺螺栓栓的的種種類類和和特特性性普通通螺螺栓栓粗制制螺螺栓栓，，精精致致螺螺栓栓高強(qiáng)強(qiáng)螺螺栓栓摩擦擦型型、、承承壓壓型型錨固固螺螺栓栓第三三章章鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的連連接接1、普普通通螺螺栓栓粗制制螺螺栓栓（（C級(jí)））：螺螺桿桿比比栓栓孔孔直直徑徑小小1.0-1.5mm，安安裝裝制制造造簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單，，成成本本低低，，受受剪剪時(shí)時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生生較較大大滑滑移移，，工工作作性性能能差差精制螺栓（A級(jí)、B級(jí)）：桿徑與孔徑徑基本相同，，間隙小，約約0.3mm，表面光滑尺尺寸準(zhǔn)確，成成本高2、高強(qiáng)螺栓：：用高強(qiáng)度鋼材材制成，利用用特制扳手?jǐn)Q擰緊，產(chǎn)生很很大預(yù)拉力，，傳遞到接觸觸面，產(chǎn)生很很大摩擦力摩擦型：完全依靠被被連接件之間間的摩阻力傳傳力承壓型：由摩阻力和和螺桿的剪力力、承壓共同同傳力3、錨固螺栓孔徑為桿徑的的1.5倍，只能受拉拉，不能受剪剪第六節(jié)螺栓連接（二）連接形形式（對(duì)接、搭接、、頂接）按受力分第六節(jié)螺栓連接二、普通螺栓栓連接的構(gòu)造造和計(jì)算（一）構(gòu)造1、受力要求M16,M18,M20,M22,M24,M27,M302、構(gòu)造要求3、施工要求同一種構(gòu)件中中宜用同種螺栓；排排列簡(jiǎn)單緊湊，便于于安裝二、普通螺栓栓連接的構(gòu)造造和計(jì)算（一）構(gòu)造表3-3螺栓連接的強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)（N/mm2）4.6級(jí)的含義：4表示材料熱處處理后的最低低抗拉強(qiáng)度f(wàn)u為400N/mm26表示屈服強(qiáng)度度與最低抗拉拉強(qiáng)度的比值值（屈強(qiáng)比）8.8級(jí)？(二)普通螺栓連接接的強(qiáng)度計(jì)算算1、單個(gè)螺栓的的承載力設(shè)計(jì)計(jì)值抗剪螺栓螺栓被剪壞單個(gè)螺栓的抗抗剪承載力設(shè)設(shè)計(jì)值普通螺栓的抗抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值鋼板被剪壞單個(gè)螺栓的承承壓承載力設(shè)設(shè)計(jì)值連接件中同一一受力方向承承壓鋼板總厚厚度的較小值值螺栓的承壓強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(二)普通螺栓連接接的強(qiáng)度計(jì)算算2、板件受軸心心力作用的抗抗剪螺栓連接接計(jì)算（1）螺栓數(shù)目的的確定（2）構(gòu)件凈截面面強(qiáng)度計(jì)算假定剪力平均均分配An：構(gòu)件凈截面面積f：鋼板抗拉強(qiáng)強(qiáng)度，表2-4例題3-6設(shè)計(jì)一截面為為16mm×340mm的鋼板拼接連連接，采用兩兩塊拼接板t=9mm和5.6級(jí)精制螺栓連連接。鋼板和和螺栓均用Q235鋼。鋼板承受受軸心拉力N=750kN。(二)普通螺栓連接接的強(qiáng)度計(jì)算算3、受扭矩和剪剪力作用的抗抗剪螺栓連接接計(jì)算假定：（1）鋼板是剛性的的，螺栓是彈彈性的；（2）鋼板繞螺栓栓中心轉(zhuǎn)動(dòng)，，螺栓受的剪剪切力N與r成正比，且與與r垂直。例題3-7驗(yàn)算例圖3-7所示的搭接連連接。一塊支支托板用Q235-F鋼，支托板厚厚度t=10mm，其上作用力力P=60kN，用M20的精制螺栓連連接。(二)普通螺栓連接接的強(qiáng)度計(jì)算算4、受拉力、剪剪力和彎矩共共同作用的螺螺栓連接計(jì)算算單個(gè)螺栓的抗抗拉承載力設(shè)設(shè)計(jì)值抗拉螺栓單個(gè)螺螺栓抗抗拉承承載力力設(shè)計(jì)計(jì)值螺紋內(nèi)內(nèi)徑，，有效效面積積，附附錄五五螺栓抗抗拉強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值值(二)普通螺螺栓連連接的的強(qiáng)度度計(jì)算算4、受拉拉力、、剪力力和彎彎矩共共同作作用的的螺栓栓連接接計(jì)算算（1）當(dāng)螺螺栓單單純受受拉時(shí)時(shí)，則則連接接所需需螺栓栓數(shù)目目為：：?jiǎn)蝹€(gè)螺螺栓抗抗拉承承載力力設(shè)計(jì)計(jì)值假設(shè)各各螺栓栓承受受的拉拉力相相等4、受拉拉力、、剪力力和彎彎矩共共同作作用的的螺栓栓連接接計(jì)算算（2）螺栓栓同時(shí)時(shí)承受受剪力力和拉拉力，，根據(jù)據(jù)試驗(yàn)驗(yàn)研究究，螺螺栓還還應(yīng)滿滿足相相關(guān)公公式還應(yīng)考考慮板板件被被壓壞壞的情情況：：?jiǎn)蝹€(gè)螺螺栓承承受的的剪力力單個(gè)螺螺栓承承受的的拉力力單個(gè)螺螺栓抗抗剪承承載力力設(shè)計(jì)計(jì)值單個(gè)螺螺栓抗抗拉承承載力力設(shè)計(jì)計(jì)值單個(gè)螺螺栓承承壓承承載力力設(shè)計(jì)計(jì)值4、受拉拉力、、剪力力和彎彎矩共共同作作用的的螺栓栓連接接計(jì)算算（3）螺栓栓同時(shí)時(shí)承受受剪力力和彎彎矩——剪力較較小的的情況況②各螺螺栓繞最下下面的的螺栓栓轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)（轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)中心心）彎矩對(duì)對(duì)于螺螺栓而而言產(chǎn)產(chǎn)生拉拉力拉力大大小與與該螺螺栓到到轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)中心心的距距離成成正比比作用于于螺栓栓上的的最大大拉力力：①作用用于螺螺栓上上的剪剪力4、受拉拉力、、剪力力和彎彎矩共共同作作用的的螺栓栓連接接計(jì)算算（3）螺栓栓同時(shí)時(shí)承受受剪力力和彎彎矩——剪力較較大的的情況況①剪力力很大大時(shí)，，通常常設(shè)置置支托托受剪剪，螺螺栓只只收拉拉力②還應(yīng)應(yīng)驗(yàn)算算支托托處角角焊縫縫強(qiáng)度度例題3-8梁和柱柱翼緣緣用普普通粗粗制螺螺栓連連接，，如例例圖3-8所示。。連接接處剪剪力V=258kN,彎矩M=37.6kN.m，梁端端設(shè)有有支托托。鋼鋼材為為Q235-F，螺栓栓用M20，焊條條E43，手工工焊，，試設(shè)設(shè)計(jì)此此連接接。作業(yè)習(xí)題3-7說(shuō)明：：3-7：Ⅰ類螺孔孔（5.6、8.8級(jí)螺栓栓）三、高高強(qiáng)度度螺栓栓連接接的構(gòu)構(gòu)造和和計(jì)算算（一））高強(qiáng)強(qiáng)度螺螺栓連連接的的構(gòu)造造和性性能高強(qiáng)度度螺栓栓摩擦型型：以作用用的剪剪力等等于最最大摩摩阻力力為連連接的的極限限荷載載承壓型型：剪力超超過(guò)摩摩阻力力時(shí)，，靠摩摩阻力力、剪剪切和和承壓壓力共共同受受力普通螺螺栓VS高強(qiáng)螺螺栓預(yù)拉力力（一））高強(qiáng)強(qiáng)度螺螺栓連連接的的構(gòu)造造和性性能高強(qiáng)度度螺栓栓的預(yù)預(yù)拉力力P的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)方法法：（1）扭矩矩法（（2）轉(zhuǎn)角角法（（3）扭剪剪法（二)高強(qiáng)度度螺栓栓連接接的強(qiáng)強(qiáng)度計(jì)計(jì)算承壓型型高強(qiáng)強(qiáng)螺栓栓的計(jì)計(jì)算方方法與與普通通螺栓栓相同同1、摩擦擦型高高強(qiáng)度度螺栓栓抗剪剪連接接計(jì)算