鋼結(jié)構(gòu)的連接

1、第四章 鋼結(jié)構(gòu)的連接1、焊縫連接：對接焊縫和角焊縫的性能及計算2、螺栓連接：普通螺栓連接和高強度螺栓連接的性能及計算第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的連接方法及其應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的連接方法分為焊接、螺栓連接、鉚接、輕型鋼結(jié)構(gòu)用的緊固件連接a-焊縫連接；b-鉚釘連接；c-螺栓連接; d-緊固件連接 一、焊接1、焊接一般通過電弧產(chǎn)生熱量使焊條和焊件局部熔化，然后冷卻凝結(jié)成焊縫，從而使焊件連接成一體。2、焊接的特點優(yōu)點：不需要在鋼材上打孔鉆研，既省工又使材料得到充分應(yīng)用，節(jié)約材料；任何形狀的構(gòu)件都可以直接焊接，不需要輔助零件，構(gòu)造簡單；連接的密封性好，剛度大；易于采用自動化作業(yè)，提高焊接的質(zhì)量。缺點：施焊時的高溫度作用，形

2、成焊縫附近的熱影響區(qū)，熱影響區(qū)內(nèi)的材質(zhì)有些變脆；焊接殘余應(yīng)力使焊接結(jié)構(gòu)發(fā)生脆性破壞的可能性增大；焊接結(jié)構(gòu)對裂紋很敏感，尤其在低溫下容易發(fā)生脆性斷裂。3、焊接的應(yīng)用除少數(shù)直接承受動力荷載結(jié)構(gòu)的某些部位，因容易產(chǎn)生疲勞破壞，其它的部位均可普遍應(yīng)用。二、鉚接1、鉚接將一端帶半圓形預制釘頭的鉚釘，經(jīng)將釘桿燒紅后迅速插入被連接的釘孔中，然后將另一端也打鉚成釘頭。2、特點傳力可靠，塑性、韌性均較好；制造費工費料，且勞動強度大?；颈缓附雍透邚姸嚷菟ㄟB接所代替。三、螺栓連接1、普通螺栓連接普通螺栓分為C級螺栓和A級、B級螺栓兩種。A級、B級螺栓采用鋼材性能等級5.6級或8.8級制造（5.6級抗力強度 不小于

3、500N/mm， =0.6），A級、B級螺栓表面經(jīng)車床加工，尺寸準確，精度較高。螺桿和螺孔間的最大間隙為0.30.5mm，故螺栓受剪性能良好。但制造和安裝過于浪費，目前很少采用。C級螺栓4.6級和4.8級制造。用圓鋼冷鐓壓制而成，表面不加工，尺寸不精確，螺桿和螺孔之間的間隙為1.53mm，故空隙較大，加之螺栓強度較低，用于螺栓受剪時板件間產(chǎn)生加大的滑移，產(chǎn)生滑移變形，故其性能較差。受拉性能較好。受剪連接，只用在承受靜荷載或間接承受動荷載結(jié)構(gòu)中的次要連接，或臨時固定構(gòu)件的安裝連接。2、高強度螺栓連接高強度螺栓連接一般采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼中的45號鋼、40B鋼，合金鋼中的20MnTiB鋼等，性能等級可達

4、8.8級和10.9級。高強度螺栓摩擦型連接利用板疊間的摩擦力即可有效地傳遞剪力，以外剪力達到板件接觸面間的最大摩擦力為極限狀態(tài)。其特點變形小、不松動、耐疲勞，因此用于直接承受動荷載的結(jié)構(gòu)最佳。高強度螺栓承壓型連接允許超過板疊間的摩擦力并產(chǎn)生滑動，然后利用栓桿與螺栓孔壁靠緊傳遞剪力。其特點強度高，剪切變形比摩擦型的大。僅用于承受靜荷載或間接動荷載的結(jié)構(gòu)，以能發(fā)揮高承載力的優(yōu)點兩類高強螺栓對比：摩擦型高強螺栓：螺桿與螺孔之差1.52.0mm剪切變形小，彈性性能好，施工較簡單，可拆卸，耐疲勞、抗動力荷載性能好，承載力較承壓型低特別適用于承受動力荷載的結(jié)構(gòu)承壓型高強螺栓：螺桿與螺孔之差1.01.5mm

5、承載力高，連接緊湊，但抗剪變形大一般僅用于承受靜力荷載和間接承受動力荷載結(jié)構(gòu)中的連接（與普通螺栓類似） 第二節(jié) 焊接方法、焊縫形式和質(zhì)量等級一、焊接方法手工電弧焊手工電弧焊它由焊件、焊條、焊鉗、電焊機和導線組成電路。施焊時，首先使分接電焊機兩級的焊條和焊件瞬間短路打火在焊條和焊件的空隙產(chǎn)生電弧溫度達到3000使焊條和焊件迅速熔化。熔化的焊條金屬與焊件金屬結(jié)合形成焊縫金屬。同時焊條藥皮形成的氣體和熔渣覆蓋熔池保護電弧，隔絕有害氣體，熔池中的金屬冷卻、結(jié)晶形成焊縫。特點：電焊設(shè)備簡單，使用方便；生產(chǎn)效率低，勞動條件差；焊縫的質(zhì)量取決于焊工水平。應(yīng)用范圍：適應(yīng)于全方位焊接，尤其適用于工地安裝焊縫、短

6、焊縫和曲折焊縫。手工電弧焊示意圖注意：手工電弧焊常用的焊條有碳鋼焊條和低合金焊條，其牌號有E43型、E50型E55型。E表示焊條，其后兩位數(shù)字表示焊條系列。數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強度的最小值，單位為kgf/mm.E43（ 43kgf/mm）， E50 （ 50kgf/mm）E55類似。焊條型號與主體金屬強度相適應(yīng)，Q235鋼用E43系列焊條， Q345鋼用E50系列焊條， Q390鋼和Q420用E55系列焊條，采用不同強度的鋼材連接時，采用與低強度鋼材相適應(yīng)的焊條系列。自動或半自動埋弧焊自動或半自動埋弧焊：采用沒有涂料的焊絲埋入焊劑層下，通電后由于電弧的作用使焊絲與焊劑熔化，電弧埋在焊劑下，故稱

7、為埋弧焊。熔化后的焊劑浮在熔化的金屬表面，使之不與外界空氣接觸，保護了熔化金屬。焊劑提供焊縫所需要的合金元素，改善了焊縫的質(zhì)量。隨著焊機的移動，焊劑不斷自動從漏斗流下，同時繞轉(zhuǎn)盤上的焊絲也自動地熔化和下降。全過程自動進行時稱自動埋弧焊。當電機靠人工移動時稱板自動埋弧焊。特點：自動埋弧焊電弧熱量大，熔深大，焊縫質(zhì)量均勻，內(nèi)部缺陷少，塑性和韌性都好。半自動埋弧焊介于自動埋弧焊和手工電弧焊之間。生產(chǎn)效率高，成本低，勞動條件好。應(yīng)用范圍：焊機須沿順焊縫的導軌移動，批量拼裝焊縫。埋弧焊示意圖二氧化氣體保護焊二氧化氣體保護焊：用噴槍噴出二氧化碳氣體作為電弧的保護介質(zhì)，使熔化金屬與空氣隔絕，以保護焊接過程穩(wěn)

8、定。特點：電弧加熱集中，焊接速度快，熔深大，故焊縫強度比手工焊高。且塑性和耐腐蝕性好。應(yīng)用范圍：操作必須在室內(nèi)避風處，適合厚鋼板和特厚鋼板（t100mm)的焊接.二 焊接接頭及焊縫的形式1焊接接頭被連接構(gòu)件間的相對位置：對接、搭接、T形和角接。搭接角部連接T形連接平接2、焊縫形式按受力方向分：對接焊縫：正對接焊縫、斜對接焊縫正對接焊縫斜對接焊縫T型對接焊縫對接焊縫連接角焊縫：正面角焊縫、側(cè)面角焊縫、斜焊縫角焊縫連接按長度方向的布置分：連續(xù)角焊縫：受力性能較好，主要的角焊縫形式間斷角焊縫：容易引起應(yīng)力集中只能用于一些次要構(gòu)件的連接或受力很小的連接中連續(xù)角焊縫 間斷角焊縫按施縫位置分： 平焊 橫焊

9、 立焊 仰焊三 焊縫符號及標注方法序號名 稱示 意 圖符 號說 明1帶墊板符號1)表示焊縫底部有墊板2三面焊縫符號1)表示三面帶有焊縫3周圍焊縫符號表示環(huán)繞工件周圍焊縫4現(xiàn)場符號表示在現(xiàn)場或工地上進行焊接5尾部符號可以參照GB 5185標注焊接工藝方法等內(nèi)容示 意 圖標 注 示 例說 明表示V形焊縫的背面底部有墊板工件三面帶有焊縫，焊接方法為手工電弧焊表示在現(xiàn)場沿工件周圍施焊四 焊縫缺陷和焊縫質(zhì)量檢驗焊縫的缺陷焊接過程中，產(chǎn)生焊縫金屬或附近熱影響區(qū)鋼材表面或內(nèi)部的缺陷。常見的缺陷：裂紋、焊瘤、燒穿、弧坑、氣孔、夾渣、咬邊、未焊透等。焊縫的質(zhì)量檢驗常用方法外觀檢驗（焊縫尺寸和外觀缺陷符合要求）。

10、無損探傷檢驗超聲波、x射線或r射線。焊縫的質(zhì)量檢驗標準分為三級：第三級只要求外觀滿足要求；第二級除外觀滿足要求外用超聲波檢驗每條焊縫的20%長度；第一級除外觀滿足要求外用超聲波檢驗每條焊縫的100%長度；第三節(jié) 對接焊縫的構(gòu)造和計算一、全焊透對接焊縫的構(gòu)造對接焊縫的坡口的基本形式I形縫：薄板（手工焊t6mm，埋弧焊t10mm)單邊V形、V形或J形坡口：中等板厚焊件（手工焊t616mm，埋弧焊t1020mm）K形和X形坡口：較厚板件（手工焊t16mm，埋弧焊t20mm)J形或U形坡口：特厚板（t50mm）b)I型c)單邊V型h)K型溶合線a)I型V型d)單邊U型e)U型f)g)X型P為鈍邊（手工

11、焊03mm， 埋弧焊26mm)b為間隙（手工焊03mm， 埋弧焊0mm)a為坡口角度，一般45對接焊縫的圖示引弧板b2、引弧板的設(shè)置原因:在對接焊縫的起弧落弧處，常出現(xiàn)缺陷，以致引起應(yīng)力集中，鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范規(guī)定各種接頭的對接焊縫均應(yīng)在焊縫的兩端設(shè)置引弧板。引弧板的長度：手工電弧焊及氣體保護焊20mm，埋弧焊50mm。某些特殊情況無法采用引弧板時，則應(yīng)在計算中每條焊縫的長度減去2t(t為較薄板件厚度）。3、不同寬度或厚度的鋼板拼接當對接焊縫拼接鋼板寬度不同或厚度相差4mm以上，在寬度或厚度方向從一側(cè)或兩側(cè)做成坡度 1：2.5的斜坡，以使截面平緩過渡，減少應(yīng)力集中；當厚度不大于4mm可不

12、做斜坡。1.軸心受力作用時對接焊縫的計算當外力作用在對接焊縫的垂直方向，其合力通過焊縫的形心，按下式計算焊縫的強度N軸心拉力或軸心壓力設(shè)計值; 焊縫的計算長度，當采用引弧板時取實際長度；未采用引弧板時，每條焊縫取實際長度減去2t;t在對接焊縫連接板件中的較小厚度; 對接焊縫的抗拉、抗壓、抗剪強度的設(shè)計 值59頁表42查；二、焊透對接焊縫的計算當外力作用線與對接焊縫斜交時，其合力通過焊縫的形心時注意：對接焊縫的抗拉強度及抗剪強度設(shè)計值均與鋼材相同，而抗拉強度設(shè)計值只在焊縫質(zhì)量為三級時為鋼材的85%（缺陷太多，受壓和受剪時無影響，但受拉時影響顯著）對有引弧板的對接焊縫不需計算即可用于任何部位，只在

13、三級焊縫且受拉時才用上式計算如果垂直焊縫不能滿足要求，可以采用斜焊縫，以減少焊縫的長度和減小法向應(yīng)力，但比較浪費材料。當焊縫長度與作用力間的夾角 規(guī)范規(guī)定，當斜焊縫傾角56.3，即tan1.5時，可認為對接斜焊縫與母材等強，不用計算。例1 試驗算圖示鋼板的對接焊縫的強度。圖中a=540mm,t=22mm，軸心力的設(shè)計值為N=2500kN。鋼材為Q235-B，手工焊，焊條為E43型，三級檢驗標準的焊縫，施焊時加引弧板2、彎矩和剪力共同作用時的對接焊縫計算矩形截面M焊縫計算截面的彎矩 焊縫截面抵抗矩 焊縫截面計算剪應(yīng)力處的以上部分截面對中和軸的面積矩 焊縫截面對中和軸的慣性矩 對接焊縫的抗剪強度設(shè)

14、計值工字形、T形截面三、未焊透對接焊縫的計算未焊透的對接焊縫計算同角焊縫的計算（如下文) 1、計算兩塊鋼板對接焊縫。已知鋼板截面為46012mm，承受軸心拉力N=1180KN（靜力荷載），鋼材為Q235，焊條采用E43型，焊縫質(zhì)量等級為三級，施工中不采用引弧板。2、簡支梁的截面荷載（含梁自重在內(nèi)的設(shè)計值）。在距支座2.4m處有翼緣和腹板的拼接連接，試設(shè)計拼接的對接焊縫。已知鋼材為Q235，焊條采用E43型，焊縫質(zhì)量等級為三級，施工中采用引弧板。3、試驗算柱和牛腿的對接焊縫連接。已知鋼材為Q390，焊條采用E55型，焊縫質(zhì)量等級為三級，施工中不采用引弧板。第四節(jié) 角焊縫的構(gòu)造和計算一直角角焊縫的

15、構(gòu)造1、按角焊縫長度與受力方向的關(guān)系：側(cè)面角焊縫：焊縫長度方向與受力方向平行，主要承受剪應(yīng)力，其特點為應(yīng)力分布簡單些，但分布并不均勻，剪應(yīng)力兩端大，中間小。彈模低強度低，但塑性較好正面角焊縫：焊縫垂直于受力方向，其特點為受力后應(yīng)力狀態(tài)較復雜，應(yīng)力集中嚴重，焊縫根部形成高峰應(yīng)力，易于開裂。破壞強度要高一些，但塑性差 斜焊縫：受力性能和強度介于兩者之間 2、按焊縫的兩焊腳邊的夾角分：直角角焊縫：兩焊腳邊的夾角為90特點：受力性能較好，應(yīng)用廣泛。斜角角焊縫：兩焊腳邊的不等于夾角為90特點：兩焊腳邊的夾角a135或60時，除鋼管以外，不易用作受力焊縫。 3、角焊縫按其截面 分：普通型（焊腳尺 寸1:1

16、)、平坦型寸 （焊腳尺寸1：1.5） 凹面型 焊腳尺寸1：1) 焊腳尺寸 3.角焊縫的構(gòu)造要求1）.最小焊腳尺寸：角焊縫的焊腳尺寸與焊件的厚度有關(guān)，當焊件較厚而焊腳又過小時，焊縫內(nèi)部將冷卻過快而產(chǎn)生淬硬組織，容易使焊縫附近主體金屬產(chǎn)生裂紋。2）.最大焊腳尺寸：角焊縫的焊腳尺寸也不宜過大，易使焊件形成燒穿，且使焊件產(chǎn)生較大的焊接殘余應(yīng)力和焊接變形。3）.最小計算長度：角焊縫焊腳尺寸大而長度過小，將使焊件局部受熱嚴重，且焊縫的起弧和落弧的弧坑相距太近，加上其它的缺陷，焊縫不夠牢靠， 角焊縫的計算長度4）.最大計算長度：側(cè)面角焊縫沿長度方向的剪應(yīng)力分布很不均勻，兩端大中間小，且隨焊縫長度與其焊腳之比

17、值增大二差別愈大，當比值過大焊縫兩端首先出現(xiàn)裂紋，而中間焊縫未得到充分發(fā)揮，故焊縫的計算長度構(gòu)造要求如下圖：二 角焊縫的計算角焊縫的應(yīng)力狀態(tài)和強度側(cè)面角焊縫：主要承受平行于焊縫長度方向的剪應(yīng)力。沿焊縫長度方向分布不均勻，兩端大，中間小，但側(cè)面角焊縫塑性好，在長度適當?shù)那闆r下，應(yīng)力經(jīng)重分布可趨于均勻，沿45截面方向斷裂。正面角焊縫：正面角焊縫沿焊縫長度方向分布比較均勻，兩端比中間略低，兩焊腳邊均有正應(yīng)力和剪應(yīng)力，且分布不均勻，一般從根部開始沿45咽喉截面破壞。但正面角焊縫剛度大、塑性較差，破壞時變形小，強度較高，其平均破壞強度為側(cè)面角焊縫的1.351.55倍。角焊縫強度條件的基本表達式由于角焊縫

18、的應(yīng)力分布復雜，且正面角焊縫與側(cè)面角焊縫工作差別很大，要精確計算很困難。實際采用簡單的計算方法，即假定角焊縫的破壞截面均在最小截面，其面積為角焊縫的計算長度 與有效厚度 的乘積，此截面為角焊縫的有效截面（角焊縫破壞面均位于45喉部截面）。并假定截面上的應(yīng)力沿焊縫計算長度均勻分布。同時不論是正面角焊縫還是側(cè)面角焊縫，均按破壞時計算截面上的平均應(yīng)力來確定強度，統(tǒng)一采用角焊縫的計算軸心力作用時的角焊縫的計算當作用力通過焊縫群的形心時，認為焊縫長度方向的應(yīng)力均勻分布。蓋板連接時角焊縫的計算：當只有側(cè)面角焊縫：只有正面角焊縫：三面圍焊時：設(shè)計一雙蓋板對接接頭，已知鋼板截面25014，蓋板截面為2-200

19、10，承受軸向設(shè)計值N=700KN，Q235鋼材E43手工焊。1焊腳尺寸的確定3采用三面圍焊第五節(jié) 焊接殘余應(yīng)力和殘余變形一、焊接殘余應(yīng)力和殘余變形的成因鋼結(jié)構(gòu)的焊接過程是一個不均勻加熱和冷卻的過程。在施焊時，焊件上產(chǎn)生不均勻的溫度場，焊縫及附近溫度最高，達1600以上，其鄰近區(qū)域則溫度急劇下降。不均勻溫度場要產(chǎn)生不均勻的膨脹和收縮。而高溫處鋼材的膨脹和收縮受到兩側(cè)溫度較低，膨脹較小的鋼材的限制，從而使焊件內(nèi)部產(chǎn)生殘存應(yīng)力并引起變形，此即通稱的焊接采用應(yīng)力和殘余變形。二、焊接殘余應(yīng)力和殘余變形1、焊接殘余應(yīng)力縱向殘余應(yīng)力應(yīng)力方向與焊縫長度平行（若兩塊鋼板平接連接，焊接時鋼板焊縫一邊受熱，將沿焊

20、縫方向縱向伸長。但伸長量會因鋼板的整體性受到鋼板兩側(cè)未加熱區(qū)域的限制，由于這時焊縫金屬是熔化塑性狀態(tài)，伸長雖受限，卻不產(chǎn)生應(yīng)力。隨后焊縫金屬冷卻恢復彈性，收縮受限將導致焊縫金屬縱向受拉，兩側(cè)鋼板則因焊縫收縮傾向牽制而受壓，它們是自相平衡的內(nèi)應(yīng)力。橫向殘余應(yīng)力應(yīng)力與焊縫長度方向垂直（焊縫縱向收縮將使兩塊鋼板有相向彎曲變形的趨勢。但鋼板以焊成一體，彎曲變形將受到約束，因此在焊縫中段將產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力，為平衡將在焊縫兩側(cè)產(chǎn)生橫向壓應(yīng)力。此外，焊縫冷卻時，除了縱向收縮外，焊縫橫向也將產(chǎn)生收縮，由于施焊是按一定的順序進行，先焊好的部分冷卻凝固恢復彈性較早，將阻礙后焊部分自由收縮，因此，先焊部分就會橫向受壓

21、，而后焊部分橫向受拉，最后形成一組自相平衡的內(nèi)應(yīng)力。厚度方向殘余應(yīng)力厚度較大的焊縫，外層焊縫因散熱較快先冷卻，因此，外側(cè)形成壓應(yīng)力，中間形成拉應(yīng)力。2、焊接殘余變形焊接過程中局部加熱和不均勻的冷卻收縮，在焊件產(chǎn)生殘余應(yīng)力的同時還將伴生焊接殘余變形，它的主要形式有縱向和橫向收縮、彎曲變形，角變形、波浪變形和扭曲變形。3、焊接殘余應(yīng)力和殘余變形的影響、焊接殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)性能的影響殘余應(yīng)力對靜力強度無影響；降低了結(jié)構(gòu)的剛度；降低壓桿的穩(wěn)定承載力；降低了疲勞強度；在低溫下更易形成冷脆斷裂。、焊接殘余變形對結(jié)構(gòu)的影響焊接殘余變形使結(jié)構(gòu)不能保持正確的設(shè)計尺寸，是裝配困難，易產(chǎn)生初始缺陷，受力時產(chǎn)生附加內(nèi)力

22、，影響承載力。四、減少焊接殘余應(yīng)力和殘余變形的方法1.設(shè)計方面：焊縫尺寸要適當，焊腳尺寸不宜過大，使焊縫金屬最少；焊縫應(yīng)盡可能對稱布置，且不宜過分集中；當焊縫兩向或三向相交，在布置焊縫時盡量錯開，不能錯開，主焊縫連續(xù)，次焊縫斷開。2.制造、焊接和工藝方面對焊縫的尺寸收縮應(yīng)在下料時加收縮余量；在焊接工藝上，應(yīng)選擇使焊縫易于收縮并可減少焊接殘余應(yīng)力的焊接次序；在制造工藝上，可預先反變形。第六節(jié) 普通螺栓連接的構(gòu)造的連接一、普通螺栓的連接構(gòu)造1、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，代碼用M和公稱直徑（mm）表示，例如M16、M20等，螺栓直徑應(yīng)根據(jù)整個結(jié)構(gòu)及其主要連接尺寸和受力

23、情況選定，同時考慮與被連接件的厚度相匹配。建筑中常用M16、M20、M24、M30等。2、螺栓的排列螺栓的排列應(yīng)遵循簡單緊湊、整齊劃一和便于安裝緊固的原則,常采用并列和錯列。螺栓排列應(yīng)滿足下列要求受力要求：螺栓任意方向的中距及邊距和端距均不應(yīng)過小，以免構(gòu)件在受拉力作用時加劇孔壁四周的應(yīng)力集中和鋼板過度削弱而承載力過低。當構(gòu)件承受應(yīng)力時，順應(yīng)力方向的中距不應(yīng)過大，否則螺栓間鋼板可能失穩(wěn)形成鼓曲。2d0端距過小中心距太大名稱位置和方向最大容許距離（取兩者的較小值）最小容許距離中心間距中心至構(gòu)件邊緣距離中間排垂直內(nèi)力方向順內(nèi)力方向外排（垂直內(nèi)力方向或順內(nèi)力方向）順內(nèi)力方向垂直內(nèi)力方向剪切邊或手工氣割

24、邊軋制邊、自動氣割或鋸割邊高強度螺栓其他螺栓構(gòu)件受壓力構(gòu)件受拉力構(gòu)造方面：螺栓的中距不應(yīng)過大，否則鋼板不能緊密貼合，外排螺栓的中距以及邊距和端距更不應(yīng)過大，以防止潮氣入侵引起銹蝕。施工方面：螺栓間應(yīng)有足夠距離以便轉(zhuǎn)動扳手，擰緊螺母。端距邊距1.5d0(1.2d0)2d02d01.5d03d0端距端距端距中距邊距線距3d02d03d01.5d01.5d03d03d02d0二、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FNFA 只受剪力B 只受拉力C 剪力和拉力共同作用2、受剪連接受力性能抗剪螺栓連接受力后：1.當外力不大，依靠構(gòu)件間的摩擦阻力傳力；2

25、.外力超過摩擦力后，構(gòu)件之間產(chǎn)生相對的滑移，螺桿與孔壁相互擠壓，螺桿則受剪和彎曲。破壞形式五種破壞形式1.螺栓受剪破壞 4.螺栓受彎破壞2.孔壁擠壓破壞 5.連接板沖剪破壞3.連接板凈截面破壞 a)AB栓桿較細而板件較厚時b)BA栓桿較粗而板件較薄時c)A截面削弱過多時d)3535a1A端矩過小時；端矩不應(yīng)小于2dOe)A螺栓桿過長；栓桿長度不應(yīng)大于5d單栓抗剪承載力：抗剪承載力設(shè)計值：承壓承載力設(shè)計值：d單個普通螺栓的受剪計算 抗剪螺栓的承載力取決于螺栓桿受剪和孔壁承壓兩種情況，故單栓抗剪承載力由以下兩式?jīng)Q定:假定擠壓力沿栓桿直徑平面（實際上是相應(yīng)于栓桿直徑平面的孔壁部分）均勻分布nv受剪面

26、數(shù)目； d螺栓桿直徑；fvb、fcb螺栓抗剪和承壓強度設(shè)計值；t連接接頭一側(cè)承壓構(gòu)件總厚度的較小值。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)，靠塑性重分布可以均布內(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)， 當l115d0時： 當l160d0時0.7連接所需螺栓數(shù)量：N/2Nl1N/2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（2）受拉螺栓連接計算加勁肋單個普通螺栓受拉承載力Ntb單個螺栓抗拉承載力；Ae 螺栓螺紋處的有效面積；de 螺栓有效直徑； ftb 螺栓的抗拉強

27、度設(shè)計值。 ftb 0.8f 當外力通過螺栓群形心時，一般假定每個螺栓均勻受力，因此連接所需的螺栓數(shù)目為：栓群軸心受拉N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:摩擦型以板件間最大摩擦力為承載力極限狀態(tài)；承壓型允許克服最大摩擦力后，以螺桿抗剪與孔壁承壓破壞為承載力極限狀態(tài)（同普通螺栓）。受拉時兩者無區(qū)別。受傳力機理的要求，構(gòu)造上除連接板的邊、端距1.5d0外其它同普通螺栓。高強螺栓的材料與強度等級由高強材料經(jīng)

28、熱處理制成，按強度等級分10.9與8.8級。10.9級一般為20MnTiB、40Cr等材料，fu1000N/mm2，fu/fy0.9；8.8級一般為45鋼制成， fu800N/mm2，fu/fy0.8。高強螺栓的預拉力在擰緊螺栓時扭矩使螺栓產(chǎn)生的剪應(yīng)力將降低螺栓的承拉能力，故對材料的抗拉強度除以系數(shù)1.2；施工時補償螺栓應(yīng)力松弛所造成的預拉力損失要對螺栓超張拉5%10%，故需乘以折減系數(shù)0.9；螺栓材質(zhì)的不定性，也需要乘以折減系數(shù)0.9；按抗拉強度 而不是按屈服強度 計算預拉力，再引進一個附加安全系數(shù)0.9;預拉力的計算公式為：規(guī)范規(guī)定的預拉力設(shè)計值p（KN)按下表查得：螺栓的性能等級螺栓的公

29、稱直徑（mm)M16M20M22M24M27M308.8級8012515017523028010.9級100155190225290355高強度螺栓的緊固方法轉(zhuǎn)角法先用扳手將螺栓擰到貼緊板面位置（初擰）并作標記線，再有長扳手將螺栓轉(zhuǎn)動一個額定角度（終擰）。終擰的角度與螺栓直徑和連接板件厚度有關(guān)。扭矩法先用普通扳手初擰（不小于終擰扭矩值50%），使連接件緊貼，然后用扭矩扳手按施加扭矩值終擰。終擰扭矩值根據(jù)預先測定的扭矩和預拉力之間的關(guān)系確定。扭剪法緊固螺栓時采用特制的電動扳手，這種扳手有內(nèi)外兩個套筒，外套筒卡住螺母，內(nèi)套筒卡住梅花頭。接通電源后，兩個套筒按相反的方向轉(zhuǎn)動，將梅花卡頭扭掉，形成預拉力。高強度螺栓連接摩擦面的抗滑移系數(shù)高強度螺栓摩擦型連接完全依靠被連接構(gòu)件之間的摩擦力傳力，而摩擦阻力的大小除了螺栓的預拉力外，與被連接構(gòu)件材料及其接觸的表面處理所確定的摩擦面抗滑移系數(shù) 有關(guān)。試驗證明：構(gòu)件摩擦面涂紅丹后，抗滑移系數(shù) 很低；連接在潮濕或淋雨狀態(tài)下進行拼裝也會降低抗滑移系數(shù) 。摩擦面抗滑移系數(shù) 按下表