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1、第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则v 钢结构的特点、应用范围与发展钢结构的特点、应用范围与发展v 钢结构材料钢结构材料v 钢材的机械性能钢材的机械性能v 钢种钢号钢种钢号及钢材的选用及钢材的选用v 钢结构的连接方法钢结构的连接方法本章主要内容本章主要内容大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则 钢钢结结构构是是以以钢钢板板、型型钢钢、薄薄壁壁型型钢钢制制成成的的构构件件，通通过过
2、焊焊接接、铆铆接接、螺螺栓栓连连接接等等方方式式而而组组成成的的结结构构，与与其其他他材材料料的的结结构构相相比比，具有如下的特点：具有如下的特点：（1） 钢材强度高，结构自重轻钢材强度高，结构自重轻（2） 塑性、韧性好塑性、韧性好 （3） 材质均匀材质均匀 （4） 工业化程度高工业化程度高 （5） 可焊性可焊性 （6） 耐腐蚀性差耐腐蚀性差 （7） 耐火性差耐火性差 （8） 钢钢结结构构在在低低温温和和其其他他条条件件下下，可可能能发发生生脆脆性性断断裂裂，这这应引起设计者的特别注意。应引起设计者的特别注意。 钢结构的特点、应用范围与发展钢结构的特点、应用范围与发展大连大学建筑工程学院大连大
3、学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构的特点、应用范围与发展钢结构的特点、应用范围与发展钢结构的应用范围钢结构的应用范围（1）大跨度结构）大跨度结构 （2）重型厂房结构）重型厂房结构 （3）受受动动力力荷荷载载作作用用的的厂厂房房结结构构（4）多层、高层和超高层建筑）多层、高层和超高层建筑（5）高耸结构）高耸结构（6）板壳结构）板壳结构 （7）可拆卸结构）可拆卸结构钢结构的发展钢结构的发展（1）高强度低合金钢）高强度低合金钢（2）轧制新品种的型钢）轧制新品种的型钢 （
4、3）计算方法的完善）计算方法的完善 （4）结构形式）结构形式 （5）优化原理的应用）优化原理的应用 大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则国国家家大大剧剧院院 位于北京人民大会堂西侧，西长安街以南，总占地面积近位于北京人民大会堂西侧，西长安街以南，总占地面积近12公顷，总建筑面积近公顷，总建筑面积近15万平方米，总投资万平方米，总投资26.88亿元，目前已进行过网壳部分设计与施工验收审查会议。亿元，目前已进行过网壳部分设计与施工验收审查会议。 该工
5、程外部围护结构为钢结构网壳，是半椭圆球形，东西长轴该工程外部围护结构为钢结构网壳，是半椭圆球形，东西长轴212.2m，南北短轴，南北短轴143.64m，总高度，总高度46.285m m。内设歌剧院（。内设歌剧院（2416席）、音乐厅（席）、音乐厅（2017席）及戏剧院席）及戏剧院（10401040席）及公共大厅等。屋面采用钛金属板，整个网壳外环绕人工湖（席）及公共大厅等。屋面采用钛金属板，整个网壳外环绕人工湖（35500m2）, ,各种通道及入口均设在水下。设计为法国巴黎机场公司安德鲁建筑师，北京市建各种通道及入口均设在水下。设计为法国巴黎机场公司安德鲁建筑师，北京市建筑设计研究院参与主体设计
6、，整体结构用钢量达筑设计研究院参与主体设计，整体结构用钢量达6750t，195kg/m。 钢结构的特点、应用范围与发展钢结构的特点、应用范围与发展大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则 由由日日本本森森大大厦厦株株式式会会社社的的全全额额子子公公司司森森海海外外株株式式会会社社及及日日本本具具有有代代表表性性的的银银行行、保保险险公公司司、商商社社等等36家家企企业业，偕偕同同政政府府系系统统机机构构日日本本海海外外经经济济协协力力基基金金(OEC
7、F)联联合合投投资资的的上上海海环环球球金金融融中中心心，总总投投资资逾逾750亿亿日日元元。位位于于陆陆家家嘴嘴金金融融贸贸易易区区，建建筑筑总总面面积积335420平平方方米米，地地下下3层层，地地上上94层层。建建成成后后的的高高度度达达460米米。总总用用钢钢量量26000t，钢钢筋筋混混凝凝土土核核心心筒筒，外外框框钢钢骨骨混混凝凝土土及及钢钢柱，柱，2008年竣工。年竣工。钢结构的特点、应用范围与发展钢结构的特点、应用范围与发展上上海海环环球球金金融融中中心心大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原
8、则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构的特点、应用范围与发展钢结构的特点、应用范围与发展大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则陕西铜川天然气公司陕西铜川天然气公司1000立方米天然气球罐立方米天然气球罐大连西太平洋石化有限公司大连西太平洋石化有限公司1500立方米立方米CF-62钢球罐钢球罐钢结构的特点、应用范围与发展钢结构的特点、应用范围与发展大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工
9、程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则1.1 钢结构材料钢结构材料按冶炼方法分类按冶炼方法分类1 1、平炉钢：生产周期长，成本高，质量好；、平炉钢：生产周期长，成本高，质量好；2 2、转炉钢：氧气转炉钢：生产周期短，成本低，质量与平炉钢接近、转炉钢：氧气转炉钢：生产周期短，成本低，质量与平炉钢接近空气转炉钢：质量较差，只能用于次要构件。空气转炉钢：质量较差，只能用于次要构件。v钢材的分类钢材的分类按化学成分分类按化学成分分类1、碳素结构钢：、碳素结构钢：标号：标号：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275Q235
10、-AF，表示屈服强度为，表示屈服强度为235N/mm2A级沸腾钢级沸腾钢2、低合金钢：、低合金钢： 16Mn，表示平均含碳量，表示平均含碳量0.16%含锰的钢含锰的钢大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则1.1 钢结构材料钢结构材料按脱氧程度分类按脱氧程度分类1、沸腾钢、沸腾钢 F：脱氧剂为锰铁；脱氧不完全，质量较差，成本低；：脱氧剂为锰铁；脱氧不完全，质量较差，成本低；2、半镇静钢、半镇静钢 b：介于两者之间；：介于两者之间；3、镇静钢、镇静钢
11、Z：脱氧剂为锰铁加硅铝；脱氧较完全，质量好，成本高：脱氧剂为锰铁加硅铝；脱氧较完全，质量好，成本高4、特殊镇静钢、特殊镇静钢 TZ小贴士：小贴士：沸腾钢沸腾钢为脱氧不完全的钢。冶炼后期不加脱氧剂（如硅、铝等），浇注时钢液在为脱氧不完全的钢。冶炼后期不加脱氧剂（如硅、铝等），浇注时钢液在钢锭模内产生沸腾现象（气体逸出）。钢锭模内产生沸腾现象（气体逸出）。镇静钢镇静钢为完全脱氧的钢。通常注成上大下小带保温帽的锭型，浇注时钢液镇静不为完全脱氧的钢。通常注成上大下小带保温帽的锭型，浇注时钢液镇静不沸腾。组织致密，偏析小，质量均匀。优质钢和合金一般都是镇静钢。沸腾。组织致密，偏析小，质量均匀。优质钢和合
12、金一般都是镇静钢。半镇静钢半镇静钢为脱氧较完全的钢。脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，浇注时有沸腾为脱氧较完全的钢。脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，浇注时有沸腾现象，但较沸腾钢弱。这类钢具有沸腾钢和镇静钢的某些优点，碳素钢中此类钢现象，但较沸腾钢弱。这类钢具有沸腾钢和镇静钢的某些优点，碳素钢中此类钢是值得提倡和发展的。是值得提倡和发展的。大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则1.2 钢材的机械性能钢材的机械性能v屈服强度屈服强度fy与抗拉强度与抗拉强
13、度fu大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则1.2 钢材的机械性能钢材的机械性能v塑性塑性伸长率、冷弯性能伸长率、冷弯性能静力拉伸标准试件静力拉伸标准试件 冷弯试验示意图冷弯试验示意图 大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则1.2 钢材的机械性能钢材的机械性能v冲击韧性冲击韧性冲击韧性试验及试件缺口形式
14、冲击韧性试验及试件缺口形式（a） 试验示意图；试验示意图；(b) 梅氏梅氏U形缺口；形缺口；(c) 夏比氏夏比氏V形缺口形缺口 大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则1.2 钢材的机械性能钢材的机械性能耐久性耐久性-影响钢结构寿命的因素有：影响钢结构寿命的因素有：（1 1）钢材的腐蚀，通过油漆和定期维护措施，控制硅和锰）钢材的腐蚀，通过油漆和定期维护措施，控制硅和锰 的含量；的含量；（2 2）防止过大的实效硬化；）防止过大的实效硬化；（3 3）必要
15、时测定高温和长荷载下的持久强度；）必要时测定高温和长荷载下的持久强度；（4 4）防止长期连续重复荷载或交变荷载下的疲劳断裂。）防止长期连续重复荷载或交变荷载下的疲劳断裂。 大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则碳素钢：碳素钢：按质量等级将钢分为按质量等级将钢分为A、B、C、D四级四级 A级钢最差，只保证抗拉强度、屈服点、伸长率，必要时也可附加冷弯级钢最差，只保证抗拉强度、屈服点、伸长率，必要时也可附加冷弯试验的要求。试验的要求。 B、C、D级钢均保
16、证抗拉强度、屈服点、伸长率、冷弯和冲击韧性级钢均保证抗拉强度、屈服点、伸长率、冷弯和冲击韧性(分分别为别为+20，0，-20)等力学性能。等力学性能。钢结构中常用普通低碳钢和普通低合金钢：钢结构中常用普通低碳钢和普通低合金钢：钢的牌号由屈服点中屈字汉语拼音的字首钢的牌号由屈服点中屈字汉语拼音的字首Q，屈服点数值（，屈服点数值（N/mm2）脱氧方法代号（脱氧方法代号（F、b、Z、TZ）：沸腾（）：沸腾（F） 、半镇静（、半镇静（b） 、镇静、镇静（Z） 、特殊镇静钢（、特殊镇静钢（TZ） ；镇静钢（镇静钢（Z）特殊镇静钢（）特殊镇静钢（TZ）代号）代号Z、TZ可以省略，可以省略，C 级为镇静钢，
17、级为镇静钢，D级为特殊镇静钢。级为特殊镇静钢。如：如：Q235AF 表示屈服强度为表示屈服强度为235 N/mm2的的A级沸腾碳素结级沸腾碳素结构钢；构钢；Q235D 表示屈服强度为表示屈服强度为235 N/mm2的的D级特殊镇静碳素级特殊镇静碳素结构钢。结构钢。 1.3 钢种钢号钢种钢号及钢材的选用及钢材的选用大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则1.3 钢种钢号钢种钢号及钢材的选用及钢材的选用A、B、C、D、E四个等级四个等级A级无需冲击韧性试
18、验级无需冲击韧性试验B级级20 的冲击韧性的冲击韧性 C级级0 的冲击韧性的冲击韧性 D级级-20 的冲击韧性的冲击韧性 E级级-40 的冲击韧性的冲击韧性 低合金钢低合金钢分为分为Q295、Q345、Q390、Q420、Q460。 Q345B屈服强度为屈服强度为345 N/mm2，B级镇静钢；级镇静钢；Q390D屈服强度为屈服强度为390 N/mm2，D级特殊镇静钢。级特殊镇静钢。 大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则1.3 钢种钢号钢种钢号及
19、钢材的选用及钢材的选用承重结构的钢材，宜选用承重结构的钢材，宜选用Q235、16Mn，16Mnq等。等。不宜使用不宜使用Q235-AF的结构：焊接结构中重级工作制结构，冬季温度低的结构：焊接结构中重级工作制结构，冬季温度低于于-20的轻、中级工作制结构；非焊接结构中冬季温度低于的轻、中级工作制结构；非焊接结构中冬季温度低于-20的的重级工作制结构。重级工作制结构。承重结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含承重结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。对于需要验算疲
20、劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。证。 对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证。合格保证。 大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则1.4 钢结构的连接方法钢结构的连接方法 铆铆钉钉连连接接是是将将一一端端带带有有预预制制钉钉头头的的铆铆钉钉，插插入入被被连连接接件件的的钉钉孔孔中，用铆钉枪或压
21、铆机将另一端压成封闭钉头而成。中，用铆钉枪或压铆机将另一端压成封闭钉头而成。 焊焊接接是是钢钢结结构构最最主主要要的的连连接接方方式式，优优点点是是任任何何形形状状的的结结构构都都可可以以用用焊焊缝缝连连接接，构构造造简简单单，省省工工省省料料，而而且且能能实实现现自自动动化化操操作作，生产效率高。生产效率高。(a) 焊接；焊接；(b) 铆接铆接大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则1.4 钢结构的连接方法钢结构的连接方法 螺螺栓栓连连接接分分普普
22、通通螺螺栓栓连连接接和和高高强强螺螺栓栓连连接接。普普通通螺螺栓栓是是用用A3F(Q235AF）钢制造的，按加工精度分为）钢制造的，按加工精度分为A、B、C三级。三级。 高高强强螺螺栓栓系系用用高高强强钢钢材材制制成成，可可对对栓栓杆杆施施加加很很大大的的紧紧固固预预拉拉力力，使使板板叠叠压压得得很很紧紧，利利用用板板间间的的摩摩擦擦阻阻力力传传递递剪剪力力，这这就就是是摩摩擦擦型型高强螺栓连接。高强螺栓连接。栓接栓接 大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料
23、和选用原则1.4 钢结构的连接方法钢结构的连接方法v焊接连接焊接连接 焊焊接接方方法法有有电电弧弧焊焊、接接触触焊焊、汽汽焊焊等等。电电弧弧焊焊又又分分为为手手工工焊焊、自动焊和半自动焊自动焊和半自动焊三种。目前，钢结构中常用的是手工电弧焊。三种。目前，钢结构中常用的是手工电弧焊。手工电弧焊手工电弧焊 手手工工电电弧弧焊焊电电路路由由焊焊条条、焊焊钳钳、焊焊件件、电电焊焊机机与与导导线线组组成成。通通电电引引弧弧后后，在在涂涂有有焊焊药药的的焊焊条条端端与与焊焊件件间间产产生生电电弧弧，使使焊焊条条熔熔化化，熔熔滴滴滴滴入入被被电电弧弧吹吹成成的的焊焊接接溶溶池池中中，焊焊药药燃燃烧烧在在熔熔
24、池池周周围围形形成成保保护护气气体体，稍稍冷冷后后在在焊焊缝缝熔熔化化金金属属表表面面形形成成熔熔渣渣，以以隔隔绝绝熔熔池池中中液液体体金金属属与与氧氧、氮氮等等气气体体的的接接触触，避避免免形形成成脆脆性性易易裂裂化化合合物物，焊焊缝缝金金属属冷冷却却后后与与焊件熔成一体。焊件熔成一体。焊接连接是通过电弧产生热量，使焊条和焊件局部熔焊接连接是通过电弧产生热量，使焊条和焊件局部熔化，经冷却凝结成焊缝，从而将焊件连接成一体。化，经冷却凝结成焊缝，从而将焊件连接成一体。 大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢
25、结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则1.4 钢结构的连接方法钢结构的连接方法自动或半自动埋弧焊自动或半自动埋弧焊主要设备是自动电焊机，沿轨道按设定速度主要设备是自动电焊机，沿轨道按设定速度移动，通电引弧后，使埋于焊剂下的焊丝和附近的焊剂熔化，熔移动，通电引弧后，使埋于焊剂下的焊丝和附近的焊剂熔化，熔渣浮在熔化的焊缝金属上面，使融化金属不与空气接触，并供给渣浮在熔化的焊缝金属上面，使融化金属不与空气接触，并供给焊缝金属以必要的合金元素，随焊机的移动，颗粒状焊剂不断从焊缝金属以必要的合金元素，随焊机的移动，颗粒状焊剂不断从料斗漏下，电弧完全被埋在焊剂之内，同时焊丝自动地边熔化
26、边料斗漏下，电弧完全被埋在焊剂之内，同时焊丝自动地边熔化边下降，称为自动埋弧焊。下降，称为自动埋弧焊。 ( (沿轨道推移过程由人工控制时，称为半自动埋弧焊沿轨道推移过程由人工控制时，称为半自动埋弧焊) )手工电弧直流手工电弧直流/ /直流脉冲氩弧焊两用机直流脉冲氩弧焊两用机自动埋弧电弧焊自动埋弧电弧焊 大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则1.4 钢结构的连接方法钢结构的连接方法设备来自上海怡宾机电设备来自上海怡宾机电 气体保护焊气体保护焊是利用惰
27、性气体或二氧化碳气是利用惰性气体或二氧化碳气体作为保护介质的一种电弧熔焊方法。直体作为保护介质的一种电弧熔焊方法。直接依靠保护气体在电弧周围形成局部的保接依靠保护气体在电弧周围形成局部的保护层，以防止有害气体侵入，从而保持焊护层，以防止有害气体侵入，从而保持焊接过程的稳定，气体保护焊又称气电焊。接过程的稳定，气体保护焊又称气电焊。( (最常用的惰性气体是氩气最常用的惰性气体是氩气) )二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料
28、和选用原则1.4 钢结构的连接方法钢结构的连接方法螺栓连接（普通螺栓）螺栓连接（普通螺栓）的构造与计算的构造与计算优点优点：施工工艺简单，安：施工工艺简单，安装方便，特别适用于工地装方便，特别适用于工地安装连接，工程进度和质安装连接，工程进度和质量易得到保证。量易得到保证。缺点缺点：因开孔对构件截面：因开孔对构件截面有一定的削弱，且被连接有一定的削弱，且被连接的板件需要相互搭接或另的板件需要相互搭接或另加拼接板或角钢等连接件，加拼接板或角钢等连接件，因而比焊接连接用材较多，因而比焊接连接用材较多，构造也较繁。构造也较繁。 大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑
29、工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则1.4 钢结构的连接方法钢结构的连接方法螺螺栓栓有有不不同同的的性性能能等等级级，如如“4.6级级”、“8.8级级”、“10.9级级”等等，是是由由螺螺栓栓材材料料而而区区分分的的。小小数数点点前前的的数数字字表表示示螺螺栓栓材材料料的的最最低低抗抗拉拉强强度度fu，4即即为为400N/mm2；小小数数点点及及后后面面的的数数字字（0.6、0.8等等）则则表表示示材材料料的的屈屈强强比比，普普通通螺螺栓栓用用Q235AF钢钢制制成成，属属于于4.6级。级。 A、B级级螺螺栓栓(旧旧
30、称称精精制制螺螺栓栓)，C级级螺螺栓栓(旧旧称称粗粗制制螺螺栓栓)。钢钢结结构构采采用用的的普普通通螺螺栓栓形形式式为为大大六六角角头头型型，粗粗牙牙普普通通螺螺栓栓，其其代代号号用用字字母母M和和公公称称直直径径的的毫毫米米数数表表示示。建建筑筑工工程程中中常常用用M16、M20、M22、M24等。等。A、B级级螺螺栓栓配配类类孔孔适适用用于于受受剪剪连连接接，在在钢钢结结构构中中已已很很少少采采用用；C级级螺螺栓栓由由圆圆钢钢压压制制成成，表表面面粗粗糙糙，要要求求类类孔孔，孔孔径径比比螺螺栓栓杆杆径径大大1.53mm。传传递递剪剪力力时时，变变形形大大，传传递递拉拉力力时时性性能能尚尚好
31、好，且且成成本低，多用于承受拉力的安装螺栓连接、次要结构中。本低，多用于承受拉力的安装螺栓连接、次要结构中。 大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则1.4 钢结构的连接方法钢结构的连接方法普普通通螺螺栓栓连连接接按按受受力力性性质质分分为为抗抗剪剪螺螺栓栓连连接接、受受拉拉螺螺栓栓连连接接和和拉剪螺栓连接拉剪螺栓连接。抗抗剪剪螺螺栓栓连连接接靠靠栓栓杆杆受受剪剪和和孔孔壁壁承承压压传传力力，受受拉拉螺螺栓栓连连接接沿沿栓栓杆轴线方向受拉，拉剪螺栓连
32、接则两者兼而有之杆轴线方向受拉，拉剪螺栓连接则两者兼而有之。 大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则1.4 钢结构的连接方法钢结构的连接方法抗抗剪剪螺螺栓栓连连接接（包包括括铆铆接接和和承承压压型型高高强强螺螺栓栓连连接接）可可能能有有五五种种破坏形式：破坏形式： 当螺栓杆较细、板件较厚时，螺栓杆被剪断；当螺栓杆较细、板件较厚时，螺栓杆被剪断； 当螺栓杆较粗、板件较薄时，孔壁挤压破坏；当螺栓杆较粗、板件较薄时，孔壁挤压破坏； 当螺孔对板削弱过多时，
33、板件被拉断；当螺孔对板削弱过多时，板件被拉断； 当端距太小时，板端可能因冲剪而破坏；当端距太小时，板端可能因冲剪而破坏； 当栓杆细长时，栓杆可能因弯曲而破坏。当栓杆细长时，栓杆可能因弯曲而破坏。 (a) 螺杆剪断；螺杆剪断；(b) 孔壁挤压坏；孔壁挤压坏；(c) 钢板拉断；钢板拉断；(d) 端部钢板剪断；端部钢板剪断；(e) 栓杆受弯破坏栓杆受弯破坏 大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院第一章第一章第一章第一章 钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则钢结构材料和选用原则1.4 钢结构的连接方法钢结构的连接方法抗剪螺栓计算抗剪螺栓计算螺栓杆剪断螺栓杆剪断螺栓抗剪强度计算螺栓抗剪强度计算板件挤压破坏板件挤压破坏螺栓抗压强度计算螺栓抗压强度计算板件削弱处拉断板件削弱处拉断净截面计算计算净截面计算计算板件端部剪坏板件端部剪坏构造保证：控制端部最小距离构造保证：控制端部最小距离栓杆弯曲变形破坏栓杆弯曲变形破坏构造保证：杆长与杆径小于等于构造保证：杆长与杆径小于等于5抗拉螺栓计算抗拉螺栓计算螺栓杆拉断螺栓杆拉断螺栓抗拉强度计算螺栓抗拉强度计算大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院大连大学建筑工程学院
