钢结构单元课件

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1、单元二 钢结构的连接钢结构单元课件单元单元2 2 钢结构的连接钢结构的连接课题课题1 1 钢结构连接的种类、特点钢结构连接的种类、特点课题课题2 2 焊接方法、焊缝形式及标注焊接方法、焊缝形式及标注 课题课题3 3 对接焊缝连接对接焊缝连接课题课题4 4 角焊缝连接角焊缝连接课题课题5 5 螺栓连接螺栓连接小结小结本章重点本章重点 钢结构单元课件课题课题1 1 钢结构连接的种类、特点钢结构连接的种类、特点 钢钢结结构构的的连连接接通通常常有有焊焊接接，铆铆接接和和螺螺栓栓连连接接三种方式（图三种方式（图2-12-1）。）。 图图2-1 2-1 钢结构的连接方式钢结构的连接方式（a a）焊接连接

2、；（）焊接连接；（b b）铆钉连接；（）铆钉连接；（c c）螺栓连接）螺栓连接钢结构单元课件钢钢 结结 构构 的的 连连 接接 方方 法法连连 接接 方方 法法 优优 点点 缺缺 点点 焊焊 接接 构造简单构造简单 ，用料经济，用料经济， 制作方便制作方便 ，密闭性好，密闭性好 焊缝附近热影响区内，易导致焊缝附近热影响区内，易导致材质变脆；焊接残余应力和残材质变脆；焊接残余应力和残余变形会使构件的刚度降低；余变形会使构件的刚度降低；对裂纹敏感，一旦出现裂纹易对裂纹敏感，一旦出现裂纹易延伸到整体。延伸到整体。对材质要求高，对材质要求高，焊接程序严格，质量检验工作焊接程序严格，质量检验工作量大。量

3、大。 铆铆 接接 传力可靠，韧性和塑性好，质传力可靠，韧性和塑性好，质量易于检查，抗动力荷载好量易于检查，抗动力荷载好 构造复杂，构造复杂，既费材料又费工既费材料又费工 普通螺栓连接普通螺栓连接 装卸便利，设备简单装卸便利，设备简单 螺栓精度低时不宜受剪，螺栓螺栓精度低时不宜受剪，螺栓精度高时加工和安装难度较大精度高时加工和安装难度较大 高强螺栓连接高强螺栓连接 加工方便，对结构削弱少，可加工方便，对结构削弱少，可拆换，能承受动力荷载，耐疲拆换，能承受动力荷载，耐疲劳，塑性、韧性好劳，塑性、韧性好 摩擦面处理，安装工艺略为复摩擦面处理，安装工艺略为复杂，造价略高杂，造价略高 钢结构单元课件课题

4、课题2 2 焊接方法、焊缝形式及标注焊接方法、焊缝形式及标注 一、钢结构的焊接方法一、钢结构的焊接方法 焊接方法很多，但在钢结构中通常采用电弧焊。电弧焊有焊接方法很多，但在钢结构中通常采用电弧焊。电弧焊有手工电弧焊、埋弧焊（埋弧自动或半自动焊）以及气体保护手工电弧焊、埋弧焊（埋弧自动或半自动焊）以及气体保护焊等焊等, ,具体见单元具体见单元7 7。二、焊缝连接形式二、焊缝连接形式 焊缝连接形式按被连接钢材的相互位置可分为对接、搭接、焊缝连接形式按被连接钢材的相互位置可分为对接、搭接、T T形连接和角部连接四种如图形连接和角部连接四种如图2-22-2所示。这些连接所采用的焊所示。这些连接所采用的

5、焊缝主要有对接焊缝和角焊缝。缝主要有对接焊缝和角焊缝。 钢结构单元课件 （a a）对接焊缝的平接连接）对接焊缝的平接连接 （b b）用拼接板和角焊缝的平接连接）用拼接板和角焊缝的平接连接（ c c ）用角焊缝的搭接连接）用角焊缝的搭接连接图图2-2 2-2 焊缝连接形式焊缝连接形式钢结构单元课件 （d d）用角焊缝的）用角焊缝的T T形连接形连接 （e e）焊透的）焊透的T T形连接形连接 （f f）用角焊缝的角部连接）用角焊缝的角部连接 （g g）用对接焊缝的角部连接）用对接焊缝的角部连接 图图2-2 2-2 焊缝连接形式焊缝连接形式钢结构单元课件三焊缝代号及标注方法三焊缝代号及标注方法 焊

6、缝代号主要由引出线焊缝代号主要由引出线、图形符号、辅助符号三部分组成。图形符号、辅助符号三部分组成。 引出线由横线和带箭头的斜线组成。引出线由横线和带箭头的斜线组成。 图形符号用来表示焊缝的基本形式。图形符号用来表示焊缝的基本形式。 辅助符号用来表示焊缝的辅助要求。辅助符号用来表示焊缝的辅助要求。 焊缝代号见教材表焊缝代号见教材表2-12-1。 钢结构单元课件课题课题3 3 对接焊缝连接对接焊缝连接 一、对接焊缝的形式和构造一、对接焊缝的形式和构造 1.1.对接焊缝的形式对接焊缝的形式 对接焊缝按所受力的方向分为正对接焊缝如图对接焊缝按所受力的方向分为正对接焊缝如图2-4a2-4a所所示和斜对

7、接焊缝如图示和斜对接焊缝如图2-4b2-4b所示。所示。 图图2-4 2-4 焊缝形式焊缝形式a a）正对接焊缝）正对接焊缝 b b）斜对接焊缝）斜对接焊缝钢结构单元课件 对接焊缝的坡口形式分为对接焊缝的坡口形式分为I I形缝、形缝、V V形缝、带钝边单边形缝、带钝边单边V V形缝、带钝边形缝、带钝边V V形缝（也叫形缝（也叫Y Y形缝）、带钝边形缝）、带钝边U U形缝、带钝边双形缝、带钝边双单边单边V V形缝和双形缝和双Y Y形缝等。形缝等。（a a）I I形缝形缝 （b b）带钝边单边）带钝边单边V V形缝形缝 （c c）Y Y形缝形缝（d d）带钝边）带钝边U U形缝形缝 （e e）带钝

8、边双单边）带钝边双单边V V形缝形缝 （f f）双）双Y Y形缝形缝钢结构单元课件直边缝：适合板厚直边缝：适合板厚t t 10mm 10mm 单边单边V V形：适合板厚形：适合板厚t t 101020mm 20mm 双边双边V V形：适合板厚形：适合板厚t t 101020mm 20mm U U形：适合板厚形：适合板厚t 20mm t 20mm K K形：适合板厚形：适合板厚t 20mm t 20mm X X形：适合板厚形：适合板厚t 20mm t 20mm （g g）、（）、（h h）、（）、（i i）加垫板的）加垫板的I I形缝、带钝边单边形缝、带钝边单边V V形缝和形缝和Y Y形缝形缝

9、钢结构单元课件 2.2.对接焊缝的构造处理对接焊缝的构造处理 起落弧处易有焊接缺陷，所以用引弧板。但采用引弧板起落弧处易有焊接缺陷，所以用引弧板。但采用引弧板施工复杂，除承受动力荷载外，一般不用，计算时将焊缝长施工复杂，除承受动力荷载外，一般不用，计算时将焊缝长度两端各减去度两端各减去2tmm2tmm（t t为较薄焊件厚度）为较薄焊件厚度） 。 图图2-6 2-6 用引弧板焊接用引弧板焊接钢结构单元课件 变厚度板对接，在板的一面或两面切成坡度不大于变厚度板对接，在板的一面或两面切成坡度不大于1 1：2.52.5的斜面，避免应力集中。的斜面，避免应力集中。 变宽度板对接，在板的一侧或两侧切成坡度

10、不大于变宽度板对接，在板的一侧或两侧切成坡度不大于1 1：2.52.5的斜边，避免应力集中。的斜边，避免应力集中。图图2-7 2-7 变截面钢板拼接变截面钢板拼接 a a）改变宽度）改变宽度 b b）、）、c c）改变厚度）改变厚度a)a)b)b)c)c)钢结构单元课件1.1.轴心受力对接焊缝的计算轴心受力对接焊缝的计算 (2-1)(2-1)式中式中 N N 轴心拉力或轴心压力的设计值；轴心拉力或轴心压力的设计值； lw w 焊缝计算长度，当未采用引弧板时，每条焊缝取实际长度减去焊缝计算长度，当未采用引弧板时，每条焊缝取实际长度减去2t2t； t t 在对接接头中为连接件的较小厚度；在在对接接

11、头中为连接件的较小厚度；在T T形接头中为腹板厚度形接头中为腹板厚度; ; w wt t 、w wc c 对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值。对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值。 二、对接焊缝连接计算二、对接焊缝连接计算 wt或wc钢结构单元课件2.2.对接焊缝在弯矩和剪力共同作用下的计算对接焊缝在弯矩和剪力共同作用下的计算 = = w wt t (2-2) (2-2) V SV Sw w（I Iw wt t）w wV V (2-3 (2-3) ) 图图2-9 对接焊缝受弯矩和剪力共同作用对接焊缝受弯矩和剪力共同作用式中式中W Ww w 焊缝截面抵抗矩（焊缝截面抵抗矩（mmmm3 3）；）； S Sw

12、 w 受拉部分截面到中和轴的面积矩（受拉部分截面到中和轴的面积矩（mmmm3 3）；）； I Iw w 焊缝截面惯性矩（焊缝截面惯性矩（mmmm4 4）。）。 fw wv v 对接焊缝的抗剪强度设计值（对接焊缝的抗剪强度设计值（N/mmN/mm2 2）。）。钢结构单元课件 1.1 1.1w wt t (2-4) (2-4) 受弯受剪的工字形截面对接连接受弯受剪的工字形截面对接连接钢结构单元课件3.3.对接焊缝在弯矩和剪力对接焊缝在弯矩和剪力、轴心力共同作用下的计算轴心力共同作用下的计算 + = + + = + w wt t (2-7) (2-7) w wV V 1.1 1.1w wt t (2

13、-8) (2-8)式中式中W Ww w 焊缝截面抵抗矩（焊缝截面抵抗矩（mmmm3 3）；）； S Sw w 受拉部分截面到中和轴的面积矩（受拉部分截面到中和轴的面积矩（mmmm3 3）；）； I Iw w 焊缝截面惯性矩（焊缝截面惯性矩（mmmm4 4）。）。 fw wv v 对接焊缝的抗剪强度设计值（对接焊缝的抗剪强度设计值（N/mmN/mm2 2）。）。钢结构单元课件课题课题4 4 角焊缝连接角焊缝连接 一、角焊缝的形式一、角焊缝的形式 角焊缝按其与作用力的关系可分为：角焊缝按其与作用力的关系可分为： 焊缝长度方向与作用力垂直的正面角焊缝；焊缝长度方向与作用力垂直的正面角焊缝； 焊缝长度

14、方向与作用力平行的侧面角焊缝以及斜焊缝焊缝长度方向与作用力平行的侧面角焊缝以及斜焊缝 角焊缝按沿长度方向的布置分为连续角焊缝和间断角焊缝。角焊缝按沿长度方向的布置分为连续角焊缝和间断角焊缝。 间间断断角角焊焊缝缝的的间间断断距距离离l l不不宜宜过过长长，以以免免连连接接不不紧紧密密，潮潮气气侵侵入入引引起起构构件件锈锈蚀蚀。一一般般在在受受压压构构件件中中应应满满足足l15tl15t；在在受受拉拉构构件件中中l30tl30t，t t为较薄焊件的厚度。为较薄焊件的厚度。钢结构单元课件 按施焊时焊缝在焊件之间的相对空间位置，焊缝连接可分为俯焊按施焊时焊缝在焊件之间的相对空间位置，焊缝连接可分为俯

15、焊（平焊）（平焊） 、横焊、立焊及仰焊。、横焊、立焊及仰焊。图图2-13 2-13 （a a）俯焊（平焊）俯焊（平焊） （b b）立焊（）立焊（c c）横焊（）横焊（d d）仰焊）仰焊 钢结构单元课件 角焊缝按截面形式可分为直角角焊缝如图角焊缝按截面形式可分为直角角焊缝如图2-142-14所示和斜角角所示和斜角角焊缝如图焊缝如图2-152-15所示所示. . 图图2-15 2-15 斜角角焊缝斜角角焊缝图图2-14 2-14 直角角焊缝直角角焊缝钢结构单元课件角焊缝两边夹角一般为角焊缝两边夹角一般为9090（直角角焊缝），夹角大（直角角焊缝），夹角大于于135135或小于或小于6060的斜角角

16、焊缝，除钢管结构外，一般不宜的斜角角焊缝，除钢管结构外，一般不宜用作受力焊缝。用作受力焊缝。 角焊缝的有效截面为平分角焊缝夹角角焊缝的有效截面为平分角焊缝夹角 的截面，破坏的截面，破坏往往从这个截面发生。有效截面的高度（不考虑焊缝余往往从这个截面发生。有效截面的高度（不考虑焊缝余高）称为角焊缝的有效厚度高）称为角焊缝的有效厚度h he e ： 当当 9090 时，时，h he e0.7 0.7 h hf f ； 当当 9090 时，时，h he eh hf f cos(cos( /2) /2)。 钢结构单元课件 二、角焊缝的构造要求二、角焊缝的构造要求 1.1.最大焊脚尺寸最大焊脚尺寸h hf

17、max fmax hfmaxfmax1.2tmin min （tminmin为较薄焊件厚度）为较薄焊件厚度）对于板件边缘的焊缝：对于板件边缘的焊缝： 当当t t 6mm6mm时时，h hf f t t ； 当当t t 6mm6mm时时，h hf f t t(1-2)mm(1-2)mm。 2.2.最小焊脚尺寸最小焊脚尺寸h hfmin fmin hfmin fmin 1.5 tmaxmax（tmaxmax为较厚焊件的厚度）。为较厚焊件的厚度）。 钢结构单元课件 3.3.焊缝长度焊缝长度lw w 侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不宜小于侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不宜小于8 8h hf f或或

18、40mm 40mm ，且不宜大于，且不宜大于6060h hf f 。 4.4.侧面角焊缝的最大计算长度侧面角焊缝的最大计算长度 侧面角焊缝的计算长度应满足：侧面角焊缝的计算长度应满足：l lw w60 h60 hf f（承受静力荷载或间接承受动力荷载）或（承受静力荷载或间接承受动力荷载）或40h40hf f（直接承受动力（直接承受动力荷载）。荷载）。 钢结构单元课件 5.5.在搭接连接中，要求搭接长度在搭接连接中，要求搭接长度l l55t t1 1（t t1 1为较薄焊件厚度），为较薄焊件厚度），且且25mm25mm。 6.6.板件的端部仅用两侧缝连接时应使板件的端部仅用两侧缝连接时应使l l

19、w wbb（b b为两侧焊缝的距为两侧焊缝的距离，离，l lw w为侧焊缝长度）；同时尚应使为侧焊缝长度）；同时尚应使b b1616t t（当（当t t12mm12mm时）或时）或190mm190mm（当（当t t 12mm 12mm时），时），t t为较薄焊件厚度。若不满足此规定则应为较薄焊件厚度。若不满足此规定则应加焊端缝。加焊端缝。 7.7.当角焊缝的端部在构件的转角处时，宜作长度为当角焊缝的端部在构件的转角处时，宜作长度为2h2hf f的绕角焊，的绕角焊，且转角处必须连续施焊，以改善连接的受力性能。且转角处必须连续施焊，以改善连接的受力性能。钢结构单元课件三、角焊缝连接的计算三、角焊缝

20、连接的计算 计算角焊缝强度时，假定有效截面上的应力均匀分布，并且不分抗拉，计算角焊缝强度时，假定有效截面上的应力均匀分布，并且不分抗拉，抗压或抗剪，都用同一强度设计值抗压或抗剪，都用同一强度设计值f f w wf f。 钢结构单元课件 (1)(1)侧面角焊缝或作用力平行于焊缝长度方向的角焊缝：侧面角焊缝或作用力平行于焊缝长度方向的角焊缝： (2-9) (2-9) （2)2)正面角焊缝或作用力垂直于焊缝长度方向的角焊缝：正面角焊缝或作用力垂直于焊缝长度方向的角焊缝： (2-10) (2-10) 式式中中 l lw w连连接接一一侧侧所所有有焊焊缝缝的的计计算算长长度度之之和和，每每条条焊焊缝缝按

21、按实实际际长长度度减减去去2 2h hf f。 1. 1. 角焊缝受轴心力作用时的计算角焊缝受轴心力作用时的计算钢结构单元课件2 2、角钢连接的角焊缝受轴心力作用时的计算、角钢连接的角焊缝受轴心力作用时的计算 角钢与连接板用角焊缝连接可以采用三种形式，即采用两侧缝、角钢与连接板用角焊缝连接可以采用三种形式，即采用两侧缝、三面围焊和三面围焊和L L形围焊。为避免偏心受力，应使焊缝传递的合力作用线与形围焊。为避免偏心受力，应使焊缝传递的合力作用线与角钢杆件的轴线相重合。（具体见教材）角钢杆件的轴线相重合。（具体见教材）钢结构单元课件 3.3.弯矩、扭矩、轴心力共同作用弯矩、扭矩、轴心力共同作用 分

22、别计算受力最不利点的正应力和剪应力，按下式计算：分别计算受力最不利点的正应力和剪应力，按下式计算： (2-27) (2-27) 钢结构单元课件课题课题5 5 螺栓连接螺栓连接一螺栓连接的特点、类型一螺栓连接的特点、类型 螺栓连接分普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。螺栓连接分普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。 普通螺栓通常采用普通螺栓通常采用Q235 Q235 钢材制成，安装时用普通扳手拧紧；钢材制成，安装时用普通扳手拧紧； 高强度螺栓则用高强度钢材经热处理制成，用能控制螺栓杆的扭高强度螺栓则用高强度钢材经热处理制成，用能控制螺栓杆的扭矩或拉力的特制扳手，拧紧到预定的预拉力值，把被连接件高度夹紧

23、。矩或拉力的特制扳手，拧紧到预定的预拉力值，把被连接件高度夹紧。钢结构单元课件 1.1.普通螺栓连接普通螺栓连接 普通螺栓分为普通螺栓分为A A、B B、C C三级。三级。C C级为粗制螺栓，由未经加工的圆钢压制级为粗制螺栓，由未经加工的圆钢压制而成，制作精度差，螺栓孔的直径比螺栓杆的直径大而成，制作精度差，螺栓孔的直径比螺栓杆的直径大1.51.53mm3mm。但安装方但安装方便，且能有效的传递拉力，故可用于沿螺栓杆轴心受拉的连接，以及次要便，且能有效的传递拉力，故可用于沿螺栓杆轴心受拉的连接，以及次要结构的抗剪连接或安装时的临时固定中。结构的抗剪连接或安装时的临时固定中。 A A、B B级精

24、制螺栓是由毛坯在车床上经过切削加工精制而成。表面光滑，级精制螺栓是由毛坯在车床上经过切削加工精制而成。表面光滑，尺寸准确，螺栓直径与螺栓孔径之间的缝隙只有尺寸准确，螺栓直径与螺栓孔径之间的缝隙只有0.30.30.50.5。由于有较高。由于有较高的精度，因而受剪性能好，但制作和安装复杂，价格较高，已很少在钢结的精度，因而受剪性能好，但制作和安装复杂，价格较高，已很少在钢结构中采用。构中采用。钢结构单元课件 2.2.高强度螺栓连接高强度螺栓连接 高强度螺栓连接有两种类型：高强度螺栓连接有两种类型： 一种是只依靠摩擦阻力传力，并以剪力不超过接触面一种是只依靠摩擦阻力传力，并以剪力不超过接触面摩擦力作

25、为设计准则的，称为摩擦型连接。摩擦力作为设计准则的，称为摩擦型连接。 另一种是允许接触面滑移，以连接达到破坏的极限承另一种是允许接触面滑移，以连接达到破坏的极限承载力作为设计准则的，称为承压型连接。载力作为设计准则的，称为承压型连接。钢结构单元课件二普通螺栓连接及计算二普通螺栓连接及计算1.1.螺栓的规格螺栓的规格 钢结构采用的普通螺栓形式为大六角头型，其代号用字钢结构采用的普通螺栓形式为大六角头型，其代号用字母母M M和公称直径的毫米数表示。为制造方便，一般情况下，和公称直径的毫米数表示。为制造方便，一般情况下，同一结构中宜尽可能采用一种栓径和孔径的螺栓，需要时也同一结构中宜尽可能采用一种栓

26、径和孔径的螺栓，需要时也可采用可采用2 23 3种螺栓直径。种螺栓直径。 建筑工程中常采用建筑工程中常采用M16M16、M20M20和和M24M24等。等。钢结构单元课件图图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）错列布置）错列布置 2 . 2 .螺栓的排列螺栓的排列 螺栓的排列有并列和错列两种基本形式。螺栓的排列有并列和错列两种基本形式。 并列较简单，但对栓孔有削弱（图并列较简单，但对栓孔有削弱（图a a）；）； 错列较紧凑，可减少截面削弱，但排列较繁杂（图错列较紧凑，可减少截面削弱，但排列较繁杂（图b b）。）。钢结构单元课件 钢结构设计规范钢结构设计规

27、范根据螺栓孔直径、钢材边缘加工情况（轧根据螺栓孔直径、钢材边缘加工情况（轧制边、切割边）及受力方向，规定了螺栓中心间距及边距的最大、制边、切割边）及受力方向，规定了螺栓中心间距及边距的最大、最小限制，见教材表最小限制，见教材表2-52-5。钢结构单元课件 3 3、普通螺栓的抗剪承载力计算、普通螺栓的抗剪承载力计算 普通螺栓连接按螺栓传力方式，可分为抗剪螺栓连接和抗拉螺栓普通螺栓连接按螺栓传力方式，可分为抗剪螺栓连接和抗拉螺栓连接。连接。如图。如图。钢结构单元课件 抗剪螺栓连接达到极限承载力时，可能的破坏形式有：抗剪螺栓连接达到极限承载力时，可能的破坏形式有： 螺栓受剪破坏螺栓受剪破坏 孔壁挤压

28、破坏孔壁挤压破坏 连接板净截面破坏连接板净截面破坏 螺栓受弯破坏螺栓受弯破坏 连接板冲剪破坏。连接板冲剪破坏。钢结构单元课件 单个受剪螺栓的承载力计算单个受剪螺栓的承载力计算 螺栓抗剪螺栓抗剪 （2-28） 孔壁承压孔壁承压 （2-29） 最大承载力最大承载力受剪螺栓的承载力计算受剪螺栓的承载力计算钢结构单元课件 4.4.普通螺栓的抗拉承载力计算普通螺栓的抗拉承载力计算 单个受拉螺栓的承载力设计值：单个受拉螺栓的承载力设计值： （2-30）钢结构单元课件 5 5、普通螺栓群连接计算、普通螺栓群连接计算 （1 1）受剪螺栓群在轴心力作用下的连接计算）受剪螺栓群在轴心力作用下的连接计算 受受力力特

29、特性性：受受剪剪螺螺栓栓群群沿沿受受力力方方向向，受受力力分分配配不不均均，两两端端大大中中间间小小，在在一一定定范范围围内内，靠靠塑塑变变可可以以均均布布内内力力，过过大大时时，设设计计计计算时仍按均布，但强度需乘折减系数算时仍按均布，但强度需乘折减系数 。 当连接长度当连接长度l 15dl 15d0 0时：时： （2-312-31） 连接板净截面强度连接板净截面强度 （2-322-32） 钢结构单元课件当连接长度当连接长度l15dl15d0 0时：时： 连接所需螺栓数量：连接所需螺栓数量： 钢结构单元课件（2)2)普通螺栓群轴心受拉普通螺栓群轴心受拉 通常假定每个螺栓平均受力，则连接所需螺

30、栓数通常假定每个螺栓平均受力，则连接所需螺栓数为：为： （2-352-35）式中式中 N N b bt t单个螺栓的抗拉承载力设计值，按式单个螺栓的抗拉承载力设计值，按式(2-(2-30)30)计算。计算。钢结构单元课件 （3）螺栓群在弯矩作用受拉）螺栓群在弯矩作用受拉（2-37）钢结构单元课件 二、高强度螺栓连接二、高强度螺栓连接 1. 1. 按受力特性分：摩擦型高强螺栓与承压型螺栓按受力特性分：摩擦型高强螺栓与承压型螺栓; ; 摩擦型螺栓摩擦型螺栓: :抗剪连接时摩擦型以板件间最大摩擦力为承载力极抗剪连接时摩擦型以板件间最大摩擦力为承载力极限状态；限状态； 承压型螺栓承压型螺栓: :允许克

31、服最大摩擦力后，以螺杆抗剪与孔壁承压破允许克服最大摩擦力后，以螺杆抗剪与孔壁承压破坏为承载力极限状态（同普通螺栓）。受拉时两者无区别。坏为承载力极限状态（同普通螺栓）。受拉时两者无区别。 高强螺栓采用高强螺栓采用级孔，便于施工。级孔，便于施工。 受传力机理的要求，构造上除连接板的边、端距受传力机理的要求，构造上除连接板的边、端距1.5d1.5d0 0外其它同外其它同普通螺栓。普通螺栓。 钢结构单元课件 2. 2. 高强螺栓的材料与强度等级高强螺栓的材料与强度等级 由高强材料经热处理制成，按强度等级分由高强材料经热处理制成，按强度等级分10.910.9与与8.88.8级。级。 10.910.9级

32、一般为级一般为20MnTiB20MnTiB、40Cr40Cr等材料，等材料，f fu u1000N/mm1000N/mm2 2，fu/fy0.9fu/fy0.9； 8.88.8级一般为级一般为4545号钢制成，号钢制成， f fu u800N/mm800N/mm2 2，fu/fy0.8fu/fy0.8。 3.3.高强螺栓的预拉力高强螺栓的预拉力 （ 2-382-38）钢结构单元课件4.4.高强度螺栓的紧固法高强度螺栓的紧固法 我国现有大六角头型和扭剪型两种型式的高强度螺我国现有大六角头型和扭剪型两种型式的高强度螺栓。它们的预拉力是安装螺栓时通过紧固螺帽来实现的，栓。它们的预拉力是安装螺栓时通过

33、紧固螺帽来实现的，为确保其数值准确，施工时应严格控制螺母的紧固程度。为确保其数值准确，施工时应严格控制螺母的紧固程度。通常有转角法、力矩法和扭掉螺栓尾部的梅花卡头三种紧通常有转角法、力矩法和扭掉螺栓尾部的梅花卡头三种紧固方法。大六角头型用前两种，扭剪型用后者。固方法。大六角头型用前两种，扭剪型用后者。钢结构单元课件 5. 5.高强螺栓连接计算高强螺栓连接计算 （1 1）摩擦型高强螺栓受剪连接计算）摩擦型高强螺栓受剪连接计算 一个螺栓抗剪承载力一个螺栓抗剪承载力: : （2-392-39） 连接所需螺栓数连接所需螺栓数: : （2-402-40） 净截面强度：考虑净截面强度：考虑5050孔前传力

34、孔前传力 （2-422-42）钢结构单元课件 （2)2)高强度螺栓承压型连接抗剪连接的计算高强度螺栓承压型连接抗剪连接的计算 高高强强度度螺螺栓栓承承压压型型连连接接受受剪剪时时，极极限限承承载载力力由由螺螺栓栓杆杆抗抗剪剪和和孔孔壁壁承承压压决决定定，摩摩擦擦力力仅仅起起延延缓缓滑滑移移的的作作用用。因因此此，计计算算和和普普通通螺螺栓栓相相同同。单单个个受受剪剪高高强强度度螺螺栓栓承承压压型型连连接接的的承承载载力力设设计计值值按式按式(2-28)(2-28)和式（和式（2-292-29）计算）计算 钢结构单元课件3)3)高强度螺栓群抗剪连接的计算。高强度螺栓群抗剪连接的计算。 高强度螺栓

35、连接所需螺栓数目应由下式确定高强度螺栓连接所需螺栓数目应由下式确定 对高强度螺栓摩擦型连接，对高强度螺栓摩擦型连接，N Nb bminmin按式（按式（2-392-39）计算，）计算， 对高强度螺栓承压型连接，对高强度螺栓承压型连接，N Nb bminmin取取N N b bV V和和N N b bc c中的较小值，即分别中的较小值，即分别按式按式(2-28)(2-28)与式（与式（2-292-29） 钢结构单元课件4 4) )高强度螺栓群在轴心力作用时的抗拉计算。高强度螺栓群在轴心力作用时的抗拉计算。 高强度螺栓群连接所需螺栓数目高强度螺栓群连接所需螺栓数目 n n = = 式中式中 N N

36、 b bt t在杆轴方向受拉力时，一个高强度螺栓（摩擦型在杆轴方向受拉力时，一个高强度螺栓（摩擦型和承压型）的承载力设计值，和承压型）的承载力设计值， N N b bt t =0.8 =0.8P P。钢结构单元课件单单 元元 小小 结结 本本单单元元讲讲述述了了钢钢结结构构连连接接的的种种类类、特特点点；对对接接焊焊缝缝连连接接的的构构造造和和计计算算；角角焊焊缝缝连连接接的的构构造造和和计计算算；普普通通螺螺栓栓连连接接的的构构造造和和计计算算；高高强强度度螺螺栓栓连连接接的的构构造造和和计计算算。通通过过本本单单元元的的学学习习，学学生生应应熟熟悉悉焊焊缝缝连连接接的的构构造造要要求求；掌掌握握焊焊缝缝连连接接计计算算方方法法；熟熟悉悉螺螺栓栓连接的构造要求；掌握螺栓连接的计算方法连接的构造要求；掌握螺栓连接的计算方法。钢结构单元课件 本本 章章 重重 点点1 1、对接焊缝、角焊缝的构造与计算；、对接焊缝、角焊缝的构造与计算；2 2、普通螺栓受剪连接的破坏形式与机理；、普通螺栓受剪连接的破坏形式与机理；3、高强螺栓连接的构造与计算、高强螺栓连接的构造与计算钢结构单元课件