钢结构第三章第五章

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1、第第 三三 章章 钢结构的连接钢结构的连接连接要求连接要求 足够的强度、刚度和延性。足够的强度、刚度和延性。连接方法连接方法 焊接、铆接、普通螺栓连接和高强度螺栓连接。焊接、铆接、普通螺栓连接和高强度螺栓连接。3.1 钢结构对连接的要求及连接方法钢结构对连接的要求及连接方法 焊接，广泛采用焊接，广泛采用. . 铆接，应用较少铆接，应用较少. . 螺栓连接螺栓连接 普通螺栓普通螺栓 A、B级级. C级级. 高强度螺栓高强度螺栓 摩擦型连接摩擦型连接. 承压型连接承压型连接.特点：特点：C C级螺栓一般用级螺栓一般用Q235Q235钢（称为钢（称为4.64.6级）制成；级）制成；A A、B B级螺

2、栓一般用级螺栓一般用4545号钢（称为号钢（称为8.88.8级）制成。级）制成。 电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等 手工电弧焊焊条手工电弧焊焊条与焊件与焊件金属强度相适应金属强度相适应： Q235钢用钢用E43系列；系列； Q345用用E50系列；系列； Q390、Q420用用E55系列。系列。 手工电弧焊手工电弧焊3.2 焊接连接的特性焊接连接的特性3.2.1 常用焊接方法常用焊接方法EXX的的XX表示焊条的表示焊条的最低抗拉强度。最低抗拉强度。 焊条和焊剂要保焊条和焊剂要保证熔敷金属的抗拉证熔敷金属的抗拉强度强度不低于相应手不低于相应手工焊条数值。工

3、焊条数值。埋弧焊埋弧焊电渣焊电渣焊气体保护焊气体保护焊电阻焊电阻焊 优点优点省工、省材；省工、省材；任何形状的构件均可直接连接；任何形状的构件均可直接连接；密封性好，刚度大。密封性好，刚度大。 缺点缺点材质劣化；材质劣化；残余应力、残余变形；残余应力、残余变形；一裂即坏、低温冷脆。一裂即坏、低温冷脆。3.2.2 焊接连接的优缺点焊接连接的优缺点焊接连接与螺栓连接、铆钉连接比较：焊接连接与螺栓连接、铆钉连接比较： 3.2.3 焊缝缺陷焊缝缺陷焊缝缺陷焊缝缺陷裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊透、咬边、裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊透、咬边、 焊瘤等。焊瘤等。三级焊缝：外观检查，外观尺寸和缺陷；三级焊缝：

4、外观检查，外观尺寸和缺陷；二级焊缝：在外观检查的基础上再做无损检验，用超二级焊缝：在外观检查的基础上再做无损检验，用超 声波检验每条焊缝的声波检验每条焊缝的20长度，且不小于长度，且不小于200mm；一级焊缝：在外观检查的基础上用超声波检验每条焊缝一级焊缝：在外观检查的基础上用超声波检验每条焊缝全部长度，以便揭示焊缝内部缺陷；全部长度，以便揭示焊缝内部缺陷；对承受动力荷载的重要构件焊缝，增加伽马射线探伤。对承受动力荷载的重要构件焊缝，增加伽马射线探伤。焊缝等级：焊缝等级：钢结构工程施工质量验收规范钢结构工程施工质量验收规范（GB50205）分为三级。）分为三级。强度折减：强度折减： 高空安装焊

5、缝，强度设计值乘以高空安装焊缝，强度设计值乘以0.9。 3.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式焊缝连接型式及焊缝型式连接型式连接型式 按被连按被连接构件间的接构件间的相对位置：相对位置：平接、平接、搭接、搭接、T T形连接、形连接、角接。角接。焊缝型式焊缝型式 按所受力的方向分：对接正焊缝和对接斜焊缝。按所受力的方向分：对接正焊缝和对接斜焊缝。角焊缝：正面角焊缝和侧面角焊缝。角焊缝：正面角焊缝和侧面角焊缝。按施焊位置：按施焊位置：焊缝沿长度分布情况：连续角焊缝和断续角焊缝。焊缝沿长度分布情况：连续角焊缝和断续角焊缝。 作用作用 表明焊缝型式、尺寸和辅助要求。表明焊缝型式、尺寸和辅助要求。表示方法表

6、示方法(GB324-88) 由由指引线、基本符号、辅助符号、补充符号和指引线、基本符号、辅助符号、补充符号和焊缝尺寸焊缝尺寸等部分组成。等部分组成。3.2.5 焊缝代号焊缝代号指引线一般由箭头线和基准线组成。指引线一般由箭头线和基准线组成。 分为：分为：I形缝、形缝、V形缝、带钝边单边形缝、带钝边单边V形缝、带钝形缝、带钝边边V形缝（也叫形缝（也叫Y形缝）、带钝边形缝）、带钝边U形缝、带钝边形缝、带钝边单边单边V形缝和双形缝和双Y形缝等形缝等3.3 对接焊缝的构造和计算对接焊缝的构造和计算3.3.1对接焊缝的对接焊缝的构造要求构造要求 坡口形式坡口形式 斜坡口为了和焊缝根部共同形成一个焊条能运

7、转斜坡口为了和焊缝根部共同形成一个焊条能运转的施焊空间的施焊空间不同宽度和厚度的钢板拼接不同宽度和厚度的钢板拼接动载时不大于动载时不大于1:41:4，计算时取较薄焊件厚度。，计算时取较薄焊件厚度。3.3.2 对接焊缝的计算对接焊缝的计算 计算原则计算原则 计计算算焊焊件件的的方方法法。I、II级级标标准准检检验验焊焊缝缝质质量量，焊缝和构件焊缝和构件等强不计算；仅计算等强不计算；仅计算III级焊缝。级焊缝。（1）轴心受力的对接焊缝）轴心受力的对接焊缝 规范规定当斜缝和作用力间夹角规范规定当斜缝和作用力间夹角符合符合tantan1.51.5时，可不计算焊缝强度。时，可不计算焊缝强度。 N/(lw

8、 t)f wt 或或 f wc（3 3-1-1）式中式中 N轴心拉力或压力的设计值；轴心拉力或压力的设计值； lw焊缝的计算长度，当采用引弧板施焊时，取焊焊缝的计算长度，当采用引弧板施焊时，取焊 缝实际长度；当未采用引弧板施焊时，每条焊缝实际长度；当未采用引弧板施焊时，每条焊 缝取实际长度减去缝取实际长度减去2t2t； t在对接连接中为连接件的较小厚度；在在对接连接中为连接件的较小厚度；在T T形连接形连接 中为腹板厚度；中为腹板厚度； 对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值，查附表对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值，查附表 1212，P334P334。（2）受弯、受剪的对接焊缝计算）受弯、受剪的对接焊缝

9、计算 M/Ww f wt VS/(Iwt) f wv(3-2)(3-3)（3）轴轴力力、剪剪力力和和弯弯矩矩共共同同作作用用时时，对对接接焊焊缝缝的的最最大大正正应应力力为为轴轴力力和和弯弯矩矩引引起起的的应应力力之之和和，剪力和折算应力和上面相同。剪力和折算应力和上面相同。I I字形、箱形、字形、箱形、T T形等构件：形等构件：(3-4) 3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 3.4.1角焊缝的构造和强度角焊缝的构造和强度截面形状截面形状1.1.角焊缝的应力分布角焊缝的应力分布 侧面角焊缝的应力分布侧面角焊缝的应力分布 正面角焊缝的应力分布正面角焊缝的应力分布角焊缝的应力角焊缝的应力

10、位移曲线位移曲线有效截面有效截面 等边角焊缝的最小截面和两边焊角成等边角焊缝的最小截面和两边焊角成/2/2角角( (直角角焊直角角焊缝为缝为45)45)称为有效截面或计算截面，不计余高和溶深。称为有效截面或计算截面，不计余高和溶深。 计算时假定有效截面上应力均匀分布，且不分抗拉、计算时假定有效截面上应力均匀分布，且不分抗拉、抗压和抗剪都采用同一强度设计值抗压和抗剪都采用同一强度设计值 。2.2.焊脚尺寸的限制焊脚尺寸的限制 在直接承受动力荷载的结构中，为了减缓应力集中，角在直接承受动力荷载的结构中，为了减缓应力集中，角焊缝应做成直线形或凹形。焊缝应做成直线形或凹形。 焊缝直角边的比例：焊缝直角

11、边的比例： 正面角焊缝宜为正面角焊缝宜为1 1：1.51.5，侧面角焊缝可为，侧面角焊缝可为1 1：1 1。 hf 应与焊件的厚度相适应。应与焊件的厚度相适应。 对对手手工工焊焊，hf应应不不小小于于 ，t为为较较厚厚焊焊件件的的厚厚度度(mm)，对自动焊，可减小，对自动焊，可减小1mm； hf应不大于较薄焊件厚度的应不大于较薄焊件厚度的1.2倍。倍。 不等边角焊缝要求不等边角焊缝要求不等边角焊缝要求不等边角焊缝要求 对对于于板板件件边边缘缘的的焊焊缝缝，当当t6mm时时，hft；当当t6mm时时，hf t(12)mm。 焊缝长度焊缝长度lw 也不应太长或太短，其计算长度不宜小于也不应太长或太

12、短，其计算长度不宜小于8hf和和40mm ，且对侧面角焊缝，不宜大于，且对侧面角焊缝，不宜大于60hf，超出部，超出部分不计。若内力分不计。若内力沿侧面角焊缝全长分布沿侧面角焊缝全长分布沿侧面角焊缝全长分布沿侧面角焊缝全长分布，则不受此限。，则不受此限。3.3.角焊缝的其他构造要求角焊缝的其他构造要求3.4.2 角焊缝计算的基本公式角焊缝计算的基本公式则有则有仅有仅有平行平行于焊缝长度方向的轴心力时于焊缝长度方向的轴心力时角焊缝计算的基本公式为角焊缝计算的基本公式为:仅有仅有垂直垂直于焊缝长度方向的轴心力时于焊缝长度方向的轴心力时 同时有同时有平行和垂直平行和垂直于焊缝长度方向的轴心力时于焊缝

13、长度方向的轴心力时 3.4.3 常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算 1、受轴心力作用的拼接板连接、受轴心力作用的拼接板连接仅侧面角焊缝（图仅侧面角焊缝（图a a）(a)(a)矩形拼接板侧焊缝连接矩形拼接板侧焊缝连接式中式中 N轴心拉力或压力的设计值；轴心拉力或压力的设计值； he角角焊缝的有效厚度；焊缝的有效厚度； lw连接连接一侧一侧角焊缝的计算长角焊缝的计算长 度之和；度之和； 角焊缝的强度设计值。角焊缝的强度设计值。图图7-34 7-34 轴心力作用下角焊缝连接轴心力作用下角焊缝连接仅正面角焊缝（图仅正面角焊缝（图b b）(b)(b)矩形拼接板正面焊缝连接矩形拼接板正面焊缝

14、连接式中式中 N轴心拉力或压力的设计值；轴心拉力或压力的设计值； he角角焊缝的有效厚度；焊缝的有效厚度； lw连接连接一侧一侧角焊缝的计算长角焊缝的计算长度之和；度之和； 角焊缝的强度设计值；角焊缝的强度设计值； 正面角焊缝的强度设计值增正面角焊缝的强度设计值增大系数。大系数。图图7-34 7-34 轴心力作用下角焊缝连接轴心力作用下角焊缝连接三面围焊时（图三面围焊时（图c） 先计算计算正面角焊缝先计算计算正面角焊缝l1受力受力N1，剩，剩 余的余的N N1由侧面角焊缝由侧面角焊缝l2承担。承担。菱形拼接板（图菱形拼接板（图d） 简化计算不计正面及斜焊缝的简化计算不计正面及斜焊缝的 f ：图

15、图7-34 7-34 轴心力作用下角焊缝连接轴心力作用下角焊缝连接2、受轴心力作用的角钢连接、受轴心力作用的角钢连接当用侧面角焊缝连接时（图当用侧面角焊缝连接时（图a）肢背肢背 N1=e2 N /(e1+e2)=K1 N 肢尖肢尖 N2=e1 N /(e1+e2)=K2 N=NN1 图图7-35 7-35 角钢角焊缝上受力分配角钢角焊缝上受力分配三面围焊时（图三面围焊时（图b）正面角焊缝承担的力为正面角焊缝承担的力为 N3 =0.7hflw3f ffw侧面角焊缝承担的力为侧面角焊缝承担的力为 肢背肢背 N1 =e2 N /(e1+e2)N3 /2=K1 NN3 /2 肢尖肢尖 N2 =e1 N

16、 /(e1+e2)N3 /2=K2NN3 /2 L形焊缝（图形焊缝（图c）正面角焊缝承担的力为正面角焊缝承担的力为: N3 =2K2N侧面角焊缝承担的力为侧面角焊缝承担的力为: N1=NN3 3、弯矩作用下角焊缝计算、弯矩作用下角焊缝计算（3-17） 角焊缝有效截面的角焊缝有效截面的截面模量。截面模量。 正面角焊缝的强度正面角焊缝的强度设计值增大系数。设计值增大系数。4、扭矩作用下角焊缝计算、扭矩作用下角焊缝计算 焊缝群受扭焊缝群受扭假定假定:（3-18）（3-19）环焊缝受扭环焊缝受扭（3-20）J 焊缝环形有效截面极惯性矩；焊缝环形有效截面极惯性矩；D可近似地取为管的外径。可近似地取为管的

17、外径。5、弯矩、剪力和轴力共同作用、弯矩、剪力和轴力共同作用下角焊缝计算下角焊缝计算（3-21）受弯、受剪和受轴力的角焊缝应力受弯、受剪和受轴力的角焊缝应力弯矩弯矩: :剪力剪力: : V轴力轴力: : N6、扭矩、剪力和轴心力共同作用、扭矩、剪力和轴心力共同作用下角焊缝计算下角焊缝计算求出焊缝有效截面的形心求出焊缝有效截面的形心O; ;将连接所有外力平移到形心将连接所有外力平移到形心O，得：，得：扭矩扭矩T=V(a+e)，剪力，剪力V，轴力，轴力N；计算计算T、V、N单独作用下危险点单独作用下危险点A的应力的应力验算危险点焊缝强度验算危险点焊缝强度（3-22）7、塞焊计算、塞焊计算3.5.1

18、 焊接残余应力的分类和产生的原因焊接残余应力的分类和产生的原因(1)(1)纵向焊接残余应力纵向焊接残余应力3.5 焊接残余应力和残余变形焊接残余应力和残余变形焊接残余应力是一种没有荷载作用下的内应力焊接残余应力是一种没有荷载作用下的内应力, ,在焊件内部自相平衡。在焊件内部自相平衡。(2)(2)横向残余应力横向残余应力(3)(3)厚度方向的残余应力厚度方向的残余应力(4)(4)约束状态下的焊接应力约束状态下的焊接应力3.5.2 焊接残余应力的影响焊接残余应力的影响(1)(1)对结构静力强度的影响：无影响对结构静力强度的影响：无影响(2)(2)对结构刚度的影响对结构刚度的影响(3)(3)对压杆稳

19、定的影响：残余压应力对压杆稳定的影响：残余压应力(4)(4)对低温冷脆的影响：三向应力对低温冷脆的影响：三向应力(5)(5)对疲劳强度的影响：高额残余拉应力对疲劳强度的影响：高额残余拉应力3.5.3 焊接残余变形焊接残余变形残余变形形式残余变形形式残余变形形式残余变形形式3.5.4 减小焊接残余应力和焊接残余变形的方法减小焊接残余应力和焊接残余变形的方法1.1.采取合理的施焊次序采取合理的施焊次序2.2.施焊前加相反的预变形（图施焊前加相反的预变形（图a a、b b）3.3.焊前预热，焊后回火（图焊前预热，焊后回火（图c c）3.5.5 合理的焊缝设计合理的焊缝设计焊接位置要应尽量对称于截面重

20、心焊接位置要应尽量对称于截面重心焊缝尺寸要适当，采用较小的焊脚尺寸焊缝尺寸要适当，采用较小的焊脚尺寸焊缝不宜过分集中（图焊缝不宜过分集中（图a a）应尽量避免三向焊缝交叉（图应尽量避免三向焊缝交叉（图b b）考虑钢板分层问题（图考虑钢板分层问题（图c c）焊条易达到（图焊条易达到（图d d）避免仰焊避免仰焊3.6.1 螺栓连接的排列和构造要求螺栓连接的排列和构造要求排列方式：排列方式：并列或错列并列或错列3.6 普通螺栓的构造和计算普通螺栓的构造和计算 受力要求受力要求： 钢板端部不剪断，端距不应小于钢板端部不剪断，端距不应小于2 2d d0 0 ; ; 受拉时，栓距和线距不应过小；受拉时，栓

21、距和线距不应过小； 受压时，沿作用力方向的栓距不宜过大受压时，沿作用力方向的栓距不宜过大 构造要求：构造要求： 栓距和线距不宜过大栓距和线距不宜过大 施工要求：施工要求： 有一定的施工空间有一定的施工空间排列要求排列要求孔、螺栓图例孔、螺栓图例 3.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的性能普通螺栓连接受剪、受拉时的性能传力方式：传力方式：抗剪螺栓和抗拉螺栓抗剪螺栓和抗拉螺栓1 1、抗剪螺栓连接、抗剪螺栓连接破坏形式：破坏形式：螺栓杆剪断；孔壁压坏；板被拉断；板端螺栓杆剪断；孔壁压坏；板被拉断；板端被剪断；螺栓杆弯曲被剪断；螺栓杆弯曲 受力状态：受力状态：弹性时两端大而中间小，进入塑性阶段弹性时两

22、端大而中间小，进入塑性阶段后，因内力重分布使各螺栓受力趋于均匀。后，因内力重分布使各螺栓受力趋于均匀。 为防止为防止“解纽扣解纽扣”破坏，当连接长度破坏，当连接长度l1 较大时，较大时，应将螺栓的承载力乘以应将螺栓的承载力乘以折减系数折减系数 ：当当 l115d0 时，时， =1.0当当 15d0l160d0 时，时， =1.1l1/150d0 当当 l160d0 时，时， =0.7一个抗剪螺栓的设计承载力计算一个抗剪螺栓的设计承载力计算抗剪抗剪承载力设计值承载力设计值： 承压承压承载力设计值：承载力设计值： 一个抗剪螺栓的承载力设计值应取上面两式的较小值。一个抗剪螺栓的承载力设计值应取上面两

23、式的较小值。 2、抗拉螺栓连接、抗拉螺栓连接破坏形式破坏形式：螺栓杆拉断螺栓杆拉断 为考虑为考虑撬力撬力的影的影响，规范规定普通响，规范规定普通螺栓抗拉强度设计螺栓抗拉强度设计值值ftb取同样钢号钢取同样钢号钢材抗拉强度设计值材抗拉强度设计值f的的0.8倍倍(即即ftb=0.8f ) 3.6.3 螺栓群的计算螺栓群的计算螺栓数目螺栓数目板件净截面强度板件净截面强度 净截面面积和受力净截面面积和受力 并列（图并列（图a）N1=N； N2 =N(n1/n) N ；N3 = N (n1+n2)/n N 对被连接板：对被连接板：An=t (bn1d0)对拼接板：对拼接板： An =2t1 (bn3d0

24、)1 1、螺栓在轴心力作用下的抗剪计算、螺栓在轴心力作用下的抗剪计算 错错 列（图列（图b）除考虑除考虑1-1截面破坏外，还要考虑截面破坏外，还要考虑2-2截面的破坏，净截面面积截面的破坏，净截面面积为为 被连接构件是绝对刚性的，而螺栓则是弹性的；被连接构件是绝对刚性的，而螺栓则是弹性的； 各螺栓绕螺栓群形心各螺栓绕螺栓群形心o旋转，其受力大小与其至螺栓群旋转，其受力大小与其至螺栓群2、螺栓群在扭矩作用下的抗剪计算、螺栓群在扭矩作用下的抗剪计算 基本假定基本假定形心形心o的距离的距离r成正成正比，力的方向与其比，力的方向与其至螺栓群形心的连至螺栓群形心的连线相垂直。线相垂直。平衡条件：平衡条件

25、： 根据螺栓受力大小与其至形心根据螺栓受力大小与其至形心o o的距离的距离r r成正比成正比条件条件 则则 或或 验算验算 3、螺栓群在扭矩、剪力和轴心力作用下的抗剪计算、螺栓群在扭矩、剪力和轴心力作用下的抗剪计算4、螺栓群在轴心力作用下的抗拉计算、螺栓群在轴心力作用下的抗拉计算5、螺栓群在弯矩作用下的抗拉计算、螺栓群在弯矩作用下的抗拉计算假定：假定：中和轴在最下排螺栓处中和轴在最下排螺栓处 则则 6、螺栓群同时受剪力和拉力的计算、螺栓群同时受剪力和拉力的计算支托仅起安装作用：支托仅起安装作用：螺栓群受力为螺栓群受力为M M= =VeVe和剪力和剪力V V，则，则螺栓不发生拉剪破坏：螺栓不发生

26、拉剪破坏： 板不发生承压破坏：板不发生承压破坏： 支托承受剪力支托承受剪力： 螺栓群只承受弯矩螺栓群只承受弯矩M M= =VeVe作用，则作用，则支托和柱翼缘的角焊缝验算：支托和柱翼缘的角焊缝验算： 为考虑剪力为考虑剪力V偏心对角焊缝的影响，取偏心对角焊缝的影响，取1.251.353.7.1 高强度螺栓连接的性能高强度螺栓连接的性能 级别：级别：10.9级和级和8.8级级（小数点前为螺栓热处理后的最低抗拉强度，小数点（小数点前为螺栓热处理后的最低抗拉强度，小数点后的数字是屈强比）后的数字是屈强比） 栓孔：栓孔：钻成孔钻成孔 按受力特征分类：按受力特征分类：摩擦型连接、承压型连接和承受摩擦型连接

27、、承压型连接和承受拉力的连接拉力的连接 影响承载力的因素：影响承载力的因素： 栓杆预拉力、连接表面抗滑移系数和钢材种类栓杆预拉力、连接表面抗滑移系数和钢材种类3.7 高强度螺栓连接的性能和计算高强度螺栓连接的性能和计算1、高强螺栓连接的预拉力、高强螺栓连接的预拉力施加方法：施加方法： 扭矩法扭矩法 T=KdP 转角法转角法 初拧初拧 终拧终拧 扭剪法扭剪法扭断螺栓尾部梅花头扭断螺栓尾部梅花头预拉力设计值：预拉力设计值：高高强强度度螺螺栓栓预预拉拉力力设设计计值值按按材材料料强强度度和和螺螺栓栓有有效效截截面面积积确定，取值时考虑：确定，取值时考虑：在在扭扭紧紧螺螺栓栓时时，扭扭矩矩使使螺螺栓栓

28、产产生生的的剪剪应应力力将将降降低低螺螺栓栓的抗拉承载力，对抗拉强度引入折减系数的抗拉承载力，对抗拉强度引入折减系数1/1.21/1.2；施施加加预预应应力力时时为为补补偿偿预预拉拉力力损损失失超超张张拉拉5%10%5%10%，引引入入折减系数折减系数0.90.9；螺栓材料抗力的变异性，引入折减系数螺栓材料抗力的变异性，引入折减系数0.9 0.9 ；钢材由于以抗拉强度为准，引入附加安全系数钢材由于以抗拉强度为准，引入附加安全系数0.90.9。2 2、高强螺栓连接摩擦面抗滑移系数高强螺栓连接摩擦面抗滑移系数 对于承压型连接，只要求清除油污及浮锈；对于摩擦型对于承压型连接，只要求清除油污及浮锈；对

29、于摩擦型连接，要求见下表：连接，要求见下表：排列构造要求同普通螺栓。排列构造要求同普通螺栓。 沿受力方向的连接长度沿受力方向的连接长度l l1 1，也要考虑，也要考虑l l1 11515d d0 0时时对承载力的折减。对承载力的折减。当当 l115d0 时，时， =1.0当当 15d0l160d0 时，时， =1.1l1/150d0 当当 l160d0 时，时， =0.73、高强螺栓的排列、高强螺栓的排列3.7.2 高强度螺栓的抗剪承载力设计值高强度螺栓的抗剪承载力设计值1、高强螺栓摩擦型连接、高强螺栓摩擦型连接 R为为抗力分项系数抗力分项系数 R的倒数，一般取的倒数，一般取0.9，最小，最小

30、板厚板厚t 6mm的冷弯薄壁型钢结构取的冷弯薄壁型钢结构取0.8 破坏状态同普通螺栓，极限承载力由破坏状态同普通螺栓，极限承载力由杆身抗杆身抗剪和孔壁承压决定剪和孔壁承压决定，摩擦力只起延缓滑动作用，摩擦力只起延缓滑动作用，计算方法和普通螺栓相同。计算方法和普通螺栓相同。2、高强螺栓承压型连接、高强螺栓承压型连接3.7.3 高强度螺栓群的抗剪计算高强度螺栓群的抗剪计算螺栓数：螺栓数：构件净截面强度：构件净截面强度： 对于承压型连接，验算与普通螺栓相同；对于对于承压型连接，验算与普通螺栓相同；对于摩擦型连接，要考虑孔前传力的影响（占螺栓传力摩擦型连接，要考虑孔前传力的影响（占螺栓传力的的50%）

31、1、轴心力作用时、轴心力作用时 螺栓群受扭矩螺栓群受扭矩T T、剪力、剪力V V和轴心力和轴心力N N共同作用的共同作用的高强度螺栓连接的抗剪计算高强度螺栓连接的抗剪计算与普通螺栓相同与普通螺栓相同，只，只是用高强度螺栓的承载力设计值。是用高强度螺栓的承载力设计值。2、扭矩作用时，及扭矩、剪力和轴心力共同时、扭矩作用时，及扭矩、剪力和轴心力共同时3.7.4 高强度螺栓的抗拉计算高强度螺栓的抗拉计算1、高强度螺栓的抗拉连接性能、高强度螺栓的抗拉连接性能当当Nt=0.8P时，时，Pf=1.07P。可认为螺栓中的预。可认为螺栓中的预拉力基本不变。拉力基本不变。撬力的影响：撬力的影响：限制抗拉承载力在

32、限制抗拉承载力在0.8P以内以内2、高强度螺栓的抗拉连接计算、高强度螺栓的抗拉连接计算抗拉承载力抗拉承载力: 轴心拉力的螺栓数：轴心拉力的螺栓数：弯矩作用时：弯矩作用时：(c)板不被拉开时，中和轴在螺栓群形心处；板不被拉开时，中和轴在螺栓群形心处；板板可可被被拉拉开开时时，与与普普通通螺螺栓栓一一样样，中中和和轴轴在在最外排受压螺栓形心处最外排受压螺栓形心处承载力极限状态承载力极限状态3.7.5 同时承受剪力和拉力的高强度螺栓连接计算同时承受剪力和拉力的高强度螺栓连接计算由于外拉力的作用，板件间的挤压力降低由于外拉力的作用，板件间的挤压力降低; ;每个螺每个螺栓的抗剪承载力也随之减少；栓的抗剪

33、承载力也随之减少；抗滑移系数随板件间的挤压力的减小而降低。抗滑移系数随板件间的挤压力的减小而降低。 2 2、高强度螺栓承压型连接、高强度螺栓承压型连接且且 当剪切面在螺纹处时，取当剪切面在螺纹处时，取 1 1、高强度螺栓摩擦型连接、高强度螺栓摩擦型连接叠放板材的弯曲变形叠放板材的弯曲变形3.8 焊接梁翼缘焊缝的计算焊接梁翼缘焊缝的计算无局部压应力时的梁翼缘焊缝受力无局部压应力时的梁翼缘焊缝受力焊缝受力焊缝受力： 焊脚尺寸：焊脚尺寸： 双层翼缘板时的焊缝受力双层翼缘板时的焊缝受力有局部压应力时的梁翼缘焊缝受力有局部压应力时的梁翼缘焊缝受力则则 焊脚尺寸为焊脚尺寸为： 功能：功能： 将柱子内力可靠

34、地传给基础；将柱子内力可靠地传给基础； 和基础有牢固连接；和基础有牢固连接； 尽可能符合计算简图。尽可能符合计算简图。连接方式：连接方式： 铰接：支承式铰接：支承式 刚接：支承式刚接：支承式( (外露式外露式) ) 埋入式埋入式( (插入式插入式) ) 外包式外包式 3.12 柱脚设计柱脚设计3.12.1 轴心受压柱的柱脚轴心受压柱的柱脚1、柱脚的型式和构造：铰接和刚接、柱脚的型式和构造：铰接和刚接 内内容容：确确定定底底板板的的尺尺寸寸、靴靴梁梁的的尺寸及它们之间的连接焊缝。尺寸及它们之间的连接焊缝。(1) 底板计算底板计算底板平面尺寸底板平面尺寸 A=N/fcc底板中如有锚栓孔，底板中如有

35、锚栓孔，A中应包含中应包含锚栓孔面积锚栓孔面积A0。 B=b+2t+2cc取取210cm，且使，且使B为整数。为整数。 L=A/B q=N/(B L-A0)fcc2、轴心受压柱脚的计算、轴心受压柱脚的计算 底板厚度底板厚度 底板厚度由板的抗弯强度决定。底板被分为四边底板厚度由板的抗弯强度决定。底板被分为四边支承板、三边支承板和悬臂板。支承板、三边支承板和悬臂板。M4= qa2M3= qa12四边简支板的弯矩系数四边简支板的弯矩系数 三边简支、一边自由的弯矩系数三边简支、一边自由的弯矩系数 M1=qc2/2 , 则则底板的厚度一般在底板的厚度一般在20mm40mm之间，不宜小于之间，不宜小于14

36、mm。(2) 靴梁计算靴梁计算 厚度与被连接的柱子翼缘大致相同，厚度与被连接的柱子翼缘大致相同，高度高度由连接柱由连接柱所需要的焊缝确定。所需要的焊缝确定。 二块靴梁板承受的最大弯矩：二块靴梁板承受的最大弯矩： M=qBl2/2 二块靴梁板承受的最大剪力：二块靴梁板承受的最大剪力： V=qBl(3) 隔板计算隔板计算 厚度不小于长度的厚度不小于长度的1/50，受力取阴影部分基础反力。，受力取阴影部分基础反力。3.12.2 压弯构件的柱脚压弯构件的柱脚柱脚的型式：柱脚的型式： 铰接：构造和计算与轴心受压柱基本相同铰接：构造和计算与轴心受压柱基本相同 刚接：刚接： 传力：轴力或轴力和弯矩，传力：轴

37、力或轴力和弯矩，剪力剪力 V0.4N 设置抗剪键设置抗剪键刚接柱脚刚接柱脚的型式：的型式： 压力和弯矩都较小时，底板和基础之间为不均匀压力压力和弯矩都较小时，底板和基础之间为不均匀压力 按构造确定底板宽度按构造确定底板宽度B，其中，其中C不宜超过不宜超过23cm 按下式确定底板长度按下式确定底板长度L： 压力和弯矩都较大时，带靴梁的构造方案压力和弯矩都较大时，带靴梁的构造方案 当锚栓的拉力不很大时：当锚栓的拉力不很大时： 由由R=N+T，计算最大应力，计算最大应力 max，由，由 maxfcc确定确定L。 两式确定的锚栓拉力都偏大，最大应力都偏小。两式确定的锚栓拉力都偏大，最大应力都偏小。当锚栓的拉力很大时，需要的锚栓直径过大。当锚栓的拉力很大时，需要的锚栓直径过大。 当当d60mm时，可按钢筋混凝土受弯构件的算法：时，可按钢筋混凝土受弯构件的算法：底板厚度底板厚度： 原则：和轴心受压柱脚一样原则：和轴心受压柱脚一样 简化：各区格按最大压应力计算弯矩简化：各区格按最大压应力计算弯矩 对于格构式柱，采用对于格构式柱，采用分离式分离式柱脚：柱脚：