第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接

第六節(jié)普通螺栓的連接一、普通螺栓的連接構(gòu)造.螺栓的規(guī)格與表示鋼結(jié)構(gòu)一般選用C級（粗制）六角螺母螺栓，標(biāo)識用M和工程直徑（mm）表示，例如M16、M20等螺栓的排列螺栓的各距應(yīng)滿足規(guī)定的要求（P71~72，表3.5~8）二、受力性能與計算1、受力分類螺栓根據(jù)作用不同，按螺栓受力可以分為：受剪、受拉及剪拉共同作用2、受剪連接受力性能與破壞形式五種破壞形式螺栓受剪破壞孔壁擠壓破壞連接板凈截面破壞螺栓受彎破壞連接板沖剪破壞單個受剪螺栓的承載力計算螺栓抗剪：孔壁承壓：最大承載力：軸力作用受剪螺栓群的連接計算受力特性：沿受力方向，受力分配不均，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，但強度需乘折減系數(shù)β，當(dāng)l1≥15d0時：

當(dāng)l1≥60d0時β＝0.7連接所需螺栓數(shù)量：連接板凈截面強度扭矩、軸力及剪力共同作用受剪螺栓群計算扭矩作用：軸力及剪力作用軸力扭矩共同作用下最大受力螺栓受拉螺栓連接受力性能與承載力受彎矩作用螺栓連接計算M、N共同作用（偏心受拉）螺栓計算小偏心：大偏心:拉剪共同作用螺栓連接計算注：此類連接因無支托板，一般應(yīng)考慮精制螺栓連接，以減少連接變形。第七節(jié)高強度度螺栓連接一、概述按受力特性分：摩擦型與承壓型抗剪連接時摩擦型型以板件間最大摩摩擦力為承載力極極限狀態(tài)；承壓型型允許克服最大摩摩擦力后，以螺桿桿抗剪與孔壁承壓壓破壞為承載力極極限狀態(tài)（同普通通螺栓）。受拉時時兩者無區(qū)別。高強螺栓采用Ⅱ級孔，便于施工。。受傳力機理理的要求，，構(gòu)造上除除連接板的的邊、端距距≥1.5d0外其它同普普通螺栓。。高強螺栓的的材料與強強度等級由高強材材料經(jīng)熱熱處理制制成，按按強度等等級分10.9與8.8級。10.9級一般為為20MnTiB、40Cr等材料，fu≥1000N/mm2，fu/fy≥≥0.9；8.8級一般為45＃鋼制成，fu≥800N/mm2，fu/fy≥≥0.8。高強螺栓的預(yù)預(yù)拉力（P85表3.9）二、摩擦型高高強螺栓連接接計算受剪連接計算算一個螺栓抗剪剪承載力連接所需螺栓栓數(shù)凈截面強度：：考慮50％孔前傳力受拉連接高強強螺栓計算由于高強螺栓栓的基本承載載力為摩擦力力，而摩擦力力預(yù)正壓力有有關(guān)，為保證證板件間保留留一定的壓緊緊力《規(guī)范》規(guī)定:受彎連接結(jié)算算（形心軸在在中排）拉、剪共同作作用連接計算算三、承壓型高高強螺栓連接接受力性能同普普通螺栓，拉拉剪作用時以以栓桿抗剪及及孔壁承壓承承力；受拉同同摩擦型，計計算公式總結(jié)結(jié)如表3.11。本章重點1、角焊縫的的構(gòu)造與計算算；2、焊接殘余余應(yīng)力與變形形的產(chǎn)生機理理與影響；2、普通螺栓栓受剪連接的的破壞形式與與機理；3、高強螺栓連接的的構(gòu)造與計算。第四章軸心受力構(gòu)構(gòu)件第一節(jié)概述述第二節(jié)軸心受受力構(gòu)件的強度與與剛度第三節(jié)實腹式式軸心受壓構(gòu)件的的整體穩(wěn)定第四節(jié)實腹式式軸心受壓構(gòu)件的的局部穩(wěn)定第五節(jié)實腹式式軸心受壓構(gòu)件的的截面設(shè)計第六節(jié)格構(gòu)式式軸心受壓構(gòu)件第一節(jié)概述述軸心受力構(gòu)件分軸軸心受拉及受壓兩兩類構(gòu)件，作為一一種受力構(gòu)件，就就應(yīng)滿足承載能力力與正常使用兩種種極限狀態(tài)的要求求。正常使用極限狀態(tài)態(tài)的要求用構(gòu)件的的長細(xì)比來控制；；承載能力極限狀狀態(tài)包括強度、整整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)穩(wěn)定三方面的要求求。穩(wěn)定問題是鋼構(gòu)件件的重點問題，所所有鋼構(gòu)件都涉及及到穩(wěn)定問題，是是鋼構(gòu)件設(shè)計的重重點與難點。本章章將簡單講述鋼結(jié)結(jié)構(gòu)的鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定定理論的一般概念念，為下序章節(jié)打打基礎(chǔ)。軸心受力構(gòu)件的截截面分：實腹式與與格構(gòu)式兩類（P97圖4.2））實腹式又分型鋼截截面（包括普通型型鋼與薄壁型鋼）），組合截面（鋼鋼板組合與型鋼組組合截面）格構(gòu)式截面又分綴綴條式截面與綴板板式截面第二節(jié)軸心受受力構(gòu)件的強度與與剛度一、軸心受力構(gòu)件件的強度以凈截面的平均應(yīng)應(yīng)力強度為準(zhǔn)則：：即二、軸心受力構(gòu)件件的剛度以構(gòu)件的長細(xì)比來來控制，即第三節(jié)實腹式式軸心受壓構(gòu)件的的整體穩(wěn)定一、穩(wěn)定問題的概概述所謂的穩(wěn)定是指結(jié)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受載變變形后，所處平衡衡狀態(tài)的屬性。如如圖4.4，穩(wěn)定定分穩(wěn)定平衡、隨隨遇平衡、不穩(wěn)定定平衡。結(jié)構(gòu)或構(gòu)構(gòu)件失穩(wěn)實際上為為從穩(wěn)定平衡狀態(tài)態(tài)經(jīng)過臨界平衡狀狀態(tài)，進入不穩(wěn)定定狀態(tài)，臨界狀態(tài)態(tài)的荷載即為結(jié)構(gòu)構(gòu)或構(gòu)件的穩(wěn)定極極限荷載，構(gòu)件必必須工作在臨界荷荷載之前。穩(wěn)定問題為鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的重點問題，所所有鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件均均件均存在穩(wěn)定問問題，穩(wěn)定問題分分構(gòu)件的整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定。二、理想軸心受壓壓構(gòu)件的整體失穩(wěn)穩(wěn)1、理想條件：絕絕對直桿、材料均均質(zhì)、無荷載偏心心、無初始應(yīng)力力、完全彈性。2、典型失穩(wěn)形式式（p101，圖4.5）彎曲失穩(wěn)－只有彎彎曲變形；扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)－只有扭扭轉(zhuǎn)變形。彎扭失穩(wěn)－彎曲曲變形的同時伴伴隨有扭轉(zhuǎn)變形形。單對稱截面面繞對稱軸軸（或不對對稱截面））彎曲失穩(wěn)穩(wěn)時，由于于截面的形形心（內(nèi)力力作用點））與剪心（（截面的扭扭轉(zhuǎn)中心））不重合，，截面內(nèi)的的內(nèi)力分量量相對于剪剪心產(chǎn)生偏偏心產(chǎn)生扭扭矩，從而而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變形。失穩(wěn)承載力力低于彎曲曲失穩(wěn)承載載力。只有類似于于十字型截截面扭轉(zhuǎn)失失穩(wěn)承載力力小于彎曲曲失穩(wěn)承載載力，其他他截面一般般來說彎曲曲穩(wěn)定承載載力均大于于扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)穩(wěn)承載力。。3、理想構(gòu)構(gòu)件的彈性性彎曲失穩(wěn)穩(wěn)根據(jù)右圖列列平衡方程程解平衡方程程：得4、理想構(gòu)構(gòu)件的彈塑塑性彎曲失失穩(wěn)構(gòu)件失穩(wěn)時時如果截面面應(yīng)力超出出彈性極限，則構(gòu)構(gòu)件進入彈彈塑性工作作階段，這時應(yīng)按切切線模量理理論進行分分析3、實際構(gòu)構(gòu)件的整體體穩(wěn)定實際構(gòu)件與與理想構(gòu)件件間存在著著初始缺陷陷，缺陷主主要有：初初始彎曲、、殘余應(yīng)力力、初始偏偏心。⑴、初始彎彎曲的影響響⑵、初始偏偏心的影響響⑶、殘余應(yīng)應(yīng)力的影響響前面已講：：鋼構(gòu)件在在軋制、焊焊接、剪切切等過程中中，會在鋼鋼構(gòu)件中產(chǎn)產(chǎn)生內(nèi)部自自相平衡的的殘余應(yīng)力力，殘余應(yīng)應(yīng)力對構(gòu)件件的強度無無影響，但但會對構(gòu)件件的穩(wěn)定承承載力產(chǎn)生生不利影響響。注：殘余應(yīng)應(yīng)力對弱軸軸的影響大大于對強軸的影響響4、實際軸軸壓構(gòu)件的的工程計算算方法初始彎曲與與初始偏心心的影響規(guī)規(guī)律相同，，按概率理理論兩者同同時取最大大值的幾率率很小，工工程中把初初彎曲考慮慮為最大（（桿長的千千分之一））以兼并考考慮初彎曲曲的影響；；按彎曲失失穩(wěn)理論計計算，考慮慮彎扭失穩(wěn)穩(wěn)的影響，，同時考慮慮殘余應(yīng)力力的影響，，根據(jù)各類類影響因