同济大学钢结构教程yq5uwd6z.ppt

12 高强度螺栓连接的构造（1） 螺栓强度等级 螺栓采用钢材 8.8 级 45号钢，40B钢 10.9 级 20MnTiB钢，35VB钢 按材质 分类 受力 特征 承载力 极限状态 安装孔 孔径 d0（mm) 应用 特点 摩擦型连接 外力达到最大摩擦力，有相对滑移的趋势 d0＝d＋1.5 ~ 2.0 剪切变形小，耐疲劳，动载下不易松动 承压型连接 外力超过最大静摩擦力，螺栓承剪，孔壁承压，发生相对滑移 d0＝d＋1.0 ~ 1.5 承载力比摩擦型大，剪切变形大，一般不用于直接动载情况 按受力状况分类 12.1高强度螺栓的分类 12 高强度螺栓连接的构造（2） 螺栓 高强度螺栓 普通螺栓 材料 材质好，强度高 材质一般，强度低 传力方式 依靠连接板件摩擦传力 螺栓直接传力 变形 连接变形小，螺栓不易松动 连接变形大，螺栓易松动 安装 需专门扳手施加预拉力 一般常用扳手，手感拧紧 普通螺栓 无预拉力的高强度螺栓 有预拉力的高强度螺栓 螺栓受力过程比较 外力N 预拉力P 挤压力Q 摩擦力F 拧紧螺母产生预拉力 12.2高强度螺栓的传力机理 讲解 动画 12 高强度螺栓连接的构造（3） 剪力N 变形δ N N N N 摩擦型螺栓 设计准则 承压型螺栓 设计准则 控制外力不超过 摩擦力，无滑移。 外力可超过摩擦力，经 滑移后由螺杆承剪承压。 12.3高强度螺栓的设计准则 12 高强度螺栓连接的构造（4） 高强度螺栓设计预拉力 P（kN） 摩擦系数μ 12.4高强度设计参数 12 高强度螺栓连接的构造（5） 一个摩擦型高强度 螺栓的抗剪承载力设计值 摩擦 面数 摩擦 系数 预拉力 一个螺栓所受剪力 验算 单剪面 nf =1 双剪面 nf =2 Nv Nv 12.5摩擦型连接高强度螺栓抗剪承载力 12 高强度螺栓连接的构造（6） 一个摩擦型高强度 螺栓的抗拉承载力设计值 预拉力 防止受拉后 出现脱开松动 一个螺栓所受拉力 验算 可控制连接贴紧，不松动 12.6摩擦型连接高强度螺栓抗拉承载力 12 高强度螺栓连接的构造（7） 一个摩擦型高强度螺栓 同时受剪、受拉时 承载力计算 外剪力Nv 外拉力Nt 2003版 钢结构规范 相关公式 12.7摩擦型连接高强度螺栓受剪、拉作用的承载力验算 12 高强度螺栓连接的构造（7） 承压型连接高强度螺栓的承载力设计值： 受剪： 螺杆抗剪 孔壁承压 受拉： 螺杆抗拉 （1）计算方法与普通精制螺栓（A、B级）相同，但材料强度参数不同；（参见螺栓连接强度设计值表） （2）典型连接节点的验算方法也与普通精制螺栓（A、B级）相同，不再赘述。 12.8承压型连接高强度螺栓的承载力设计值 13 高强度螺栓连接的计算（1） 螺栓抗剪验算 净截面应力 净截面积 钢板材料设计强度 钢板搭接，承受剪力 N 共 2n 个螺栓 钢板净截面 抗拉强度验算 净截面 受力 第一排螺栓数 n 1 每个孔前摩擦力 最外侧螺栓 为不利截面 13.1典型节点（1）－－摩擦型连接高强度螺栓群受剪力N作用 13 高强度螺栓连接的计算（2） 受剪力V、轴力N、扭矩 T 剪力V 轴力N 扭矩T 螺栓所受的 最大合剪力 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 13.2典型节点（2）－－摩擦型连接高强度螺栓群受剪力V、轴力N、扭矩T作用 形心线 1 2 3 4 5 13 高强度螺栓连接的计算（3） 承受弯矩 M 连接保持不松动，所有螺栓均处于受拉状态 螺栓群绕形心线旋转！ 验算最上一排受拉螺栓 13.3典型节点（3）－－摩擦型连接高强度螺栓群受弯矩M作用 13 高强度螺栓连接的计算（4） 无论有否拉力N， 总是绕螺栓群形心线旋转！ 1 2 3 4 5 6 剪力V 弯矩M 拉力N 验算 13.4典型节点（4）－－ 摩擦型连接高强度螺栓群受弯矩M、剪力V、拉力N作用 7 角焊缝的受力特点（5） 破坏面 试验公式 7.5 角焊缝的计算应力 Ny Nx σ┻ τ┻ τ∥= τf he lw 45O 45O hf 7 角焊缝的受力特点（6） 简化公式 f — 端焊缝强度增大系数 f 直角焊缝 斜角焊缝 ＝ 1.0 ＝1.22 静载、 间接动载 ＝1.0 直接动载 f 当 ＝ 0 时 ＝ 0 时 式中： — 平行焊缝长度方向的计算应力 — 垂直焊缝长度方向的计算应力 — 角焊缝强度设计值 危险点 7.5 角焊缝的计算应力 ┻ ┻ ∥ 7 角焊缝的受力特点（7） 7.6 角焊缝强度设计值 8 角焊缝的计算（1） 8.1 计算步骤 轴力、剪力及联合作用 弯矩及与轴力、剪力的共同作用 扭矩及与轴力、剪