1、1.了解連接的種類和特點(diǎn)；了解連接的種類和特點(diǎn)；2.熟練掌握直角角焊縫構(gòu)造及各種外力作用下的計(jì)算；熟練掌握直角角焊縫構(gòu)造及各種外力作用下的計(jì)算；3.掌握對接焊縫（焊透）的計(jì)算；掌握對接焊縫（焊透）的計(jì)算；4.了解焊接應(yīng)力和焊接變形影響因素及保證焊接質(zhì)量的措施了解焊接應(yīng)力和焊接變形影響因素及保證焊接質(zhì)量的措施;5.熟練掌握普通抗剪、抗拉螺栓構(gòu)造和計(jì)算；熟練掌握普通抗剪、抗拉螺栓構(gòu)造和計(jì)算；6.了解高強(qiáng)度螺栓連接的計(jì)算。了解高強(qiáng)度螺栓連接的計(jì)算。 一、連接的作用一、連接的作用 制作加工制作加工鋼板或型鋼加工成構(gòu)件；鋼板或型鋼加工成構(gòu)件； 施工安裝施工安裝構(gòu)件組成結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)與其它結(jié)構(gòu)連接；構(gòu)件組成

2、結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)與其它結(jié)構(gòu)連接； 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求安全可靠，構(gòu)造簡單，施工方便，經(jīng)濟(jì)可行；安全可靠，構(gòu)造簡單，施工方便，經(jīng)濟(jì)可行； 連接的重要性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：連接的重要性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1 1）連接的受力比構(gòu)件復(fù)雜；）連接的受力比構(gòu)件復(fù)雜； 2 2）連接的破壞直接導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)的破壞；）連接的破壞直接導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)的破壞； 3 3）連接的補(bǔ)強(qiáng)比構(gòu)件困難。）連接的補(bǔ)強(qiáng)比構(gòu)件困難。 4 4）在鋼結(jié)構(gòu)中所占比例比較大。）在鋼結(jié)構(gòu)中所占比例比較大。二、主要連接方法二、主要連接方法 (1) 焊焊縫縫連接連接 (2) 螺栓連接螺栓連接 (3) 鉚釘連接鉚釘連接1 1、焊、焊縫縫連接連接 (1)電弧焊電弧焊

3、通過熱溶并加填料的方法完成構(gòu)件之間的連接，是現(xiàn)代通過熱溶并加填料的方法完成構(gòu)件之間的連接，是現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)連接的主要方式；鋼結(jié)構(gòu)連接的主要方式； (2)(2)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單、適應(yīng)性強(qiáng)、自動化程度高、連接剛度大；構(gòu)造簡單、適應(yīng)性強(qiáng)、自動化程度高、連接剛度大；(3)(3)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：降低被焊鋼材的塑性韌性、焊縫熱影響區(qū)易出現(xiàn)微裂紋降低被焊鋼材的塑性韌性、焊縫熱影響區(qū)易出現(xiàn)微裂紋、焊渣等缺陷、產(chǎn)生較大的焊接殘余應(yīng)力，容易發(fā)生脆斷和疲勞、焊渣等缺陷、產(chǎn)生較大的焊接殘余應(yīng)力，容易發(fā)生脆斷和疲勞破壞。破壞。車車間焊接間焊接易于控制質(zhì)量；易于控制質(zhì)量；現(xiàn)場焊接現(xiàn)場焊接受施工條件、季受施工條件、季 節(jié)影響大

4、，質(zhì)量節(jié)影響大，質(zhì)量 不易保證。不易保證。2 2、螺栓連接：、螺栓連接：普通普通螺栓螺栓連接：連接：粗制粗制(C級級)、精制、精制(A、B級級)；高強(qiáng)度螺栓高強(qiáng)度螺栓： 摩擦型、承壓型。摩擦型、承壓型。（1 1）普通）普通螺栓螺栓連接：連接： 1)1)粗制粗制(C(C級級) )普通螺栓普通螺栓: :用圓鋼鍛壓而成，用圓鋼鍛壓而成， 精度較低，螺栓外精度較低，螺栓外徑與栓孔內(nèi)徑公差較大徑與栓孔內(nèi)徑公差較大 。 2)2)優(yōu)點(diǎn)：成本低，拆裝方便優(yōu)點(diǎn)：成本低，拆裝方便 3)3)缺點(diǎn)：承載力低，連接變形大，不宜做永久性結(jié)構(gòu)連接。缺點(diǎn)：承載力低，連接變形大，不宜做永久性結(jié)構(gòu)連接。 )0 . 25 . 1

5、(0 dd（2 2）高強(qiáng)度螺栓）高強(qiáng)度螺栓連接：連接： 1) 1) 摩擦型：靠板間摩擦力傳力。摩擦型：靠板間摩擦力傳力。 工作原理：栓身預(yù)拉力工作原理：栓身預(yù)拉力板間預(yù)壓力板間預(yù)壓力板間摩擦力板間摩擦力 優(yōu)點(diǎn)：改善被連接件的受力條件優(yōu)點(diǎn)：改善被連接件的受力條件 連接變形比鉚釘小連接變形比鉚釘小 耐疲勞性能強(qiáng)耐疲勞性能強(qiáng)通過擰緊螺栓實(shí)現(xiàn) 2) 2) 承壓型：承壓型： 工作原理：構(gòu)造及施工與摩擦型相同工作原理：構(gòu)造及施工與摩擦型相同 與摩擦型的區(qū)別：允許被連接件之間發(fā)生滑動。滑動后，與摩擦型的區(qū)別：允許被連接件之間發(fā)生滑動。滑動后，依靠栓桿抗剪和承壓徑傳遞剪力依靠栓桿抗剪和承壓徑傳遞剪力 3 3、

6、鉚釘連接、鉚釘連接(1)(1)鉚接連接：鉚接連接：是將半成品鉚釘燒成紅熱狀后填入釘孔，再用是將半成品鉚釘燒成紅熱狀后填入釘孔，再用壓鉚機(jī)或鉚釘槍實(shí)施鉚合。由于鉚合過程中釘身被壓粗，釘身壓鉚機(jī)或鉚釘槍實(shí)施鉚合。由于鉚合過程中釘身被壓粗，釘身和釘孔之間的空隙被大部分填實(shí)，因此結(jié)構(gòu)變形比普通螺栓連和釘孔之間的空隙被大部分填實(shí)，因此結(jié)構(gòu)變形比普通螺栓連接小。接小。(2)(2)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：塑性極好，穩(wěn)妥可靠塑性極好，穩(wěn)妥可靠 ；(3)(3)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：工藝復(fù)雜，造價(jià)高，工藝復(fù)雜，造價(jià)高， 施工噪音大施工噪音大 4 4、不同連接的適用范圍、不同連接的適用范圍(1)(1)焊接連接：焊接連接：適于靜力結(jié)構(gòu)對接

7、焊縫適用于承受各種荷載的適于靜力結(jié)構(gòu)對接焊縫適用于承受各種荷載的 永久性結(jié)構(gòu)；永久性結(jié)構(gòu)； (2)(2)普通螺栓：普通螺栓：內(nèi)力較小，次要結(jié)構(gòu)，臨時(shí)結(jié)構(gòu)，安裝連接；內(nèi)力較小，次要結(jié)構(gòu)，臨時(shí)結(jié)構(gòu)，安裝連接； (3)(3)摩擦型高強(qiáng)度螺栓：摩擦型高強(qiáng)度螺栓：內(nèi)力較大的永久性結(jié)構(gòu)，直接承受動內(nèi)力較大的永久性結(jié)構(gòu)，直接承受動 載的結(jié)構(gòu)；載的結(jié)構(gòu)； (4)(4)承壓型高強(qiáng)度螺栓：承壓型高強(qiáng)度螺栓：內(nèi)力較大的永久性結(jié)構(gòu)，間接承受動內(nèi)力較大的永久性結(jié)構(gòu)，間接承受動 載的結(jié)構(gòu)。載的結(jié)構(gòu)。(5)(5)鉚釘連接：鉚釘連接：內(nèi)力較大，承受各種荷載的永久性結(jié)構(gòu)內(nèi)力較大，承受各種荷載的永久性結(jié)構(gòu) 一、焊接方法一、焊接方

8、法 主要為主要為電弧焊電弧焊，少量采用，少量采用電阻焊、電渣焊電阻焊、電渣焊等；等；1 1、電弧焊、電弧焊利用焊條或焊絲與焊件間產(chǎn)生的利用焊條或焊絲與焊件間產(chǎn)生的電弧熱將金屬加熱電弧熱將金屬加熱并熔化的焊接方法并熔化的焊接方法。 手工電弧焊、手工電弧焊、(自動或半自動自動或半自動)二氧化碳保護(hù)焊和埋弧焊等。二氧化碳保護(hù)焊和埋弧焊等。焊 件導(dǎo) 線電 源焊 槍焊 條焊機(jī)電 弧焊 渣焊 縫 金 屬氣 體藥 皮焊 絲電 弧焊 車 行 進(jìn) 方 向手 工 焊埋 弧 自 動 焊料 斗焊 絲(1)(1)手工電弧焊手工電弧焊藥皮焊條、焊槍，高溫藥皮焊條、焊槍，高溫電弧電弧熔融焊縫附近金屬熔融焊縫附近金屬，焊藥形

9、成焊渣和保護(hù)氣體。靈活方便，高空作業(yè)，焊后清渣，焊藥形成焊渣和保護(hù)氣體。靈活方便，高空作業(yè)，焊后清渣，質(zhì)量離散性大。，質(zhì)量離散性大。(2)(2)埋弧焊埋弧焊自動和半自動，光焊絲和焊劑，焊嘴內(nèi)送絲，熔深自動和半自動，光焊絲和焊劑，焊嘴內(nèi)送絲，熔深大、質(zhì)量均勻、效率高，用于車間構(gòu)件成型，需專用設(shè)備。大、質(zhì)量均勻、效率高，用于車間構(gòu)件成型，需專用設(shè)備。(3)(3)氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊藥芯焊絲、焊槍，藥芯焊絲、焊槍，CO2或惰性保護(hù)氣體。靈活或惰性保護(hù)氣體。靈活方便，焊渣少，質(zhì)量穩(wěn)定，需專用設(shè)備和純度氣體。方便，焊渣少，質(zhì)量穩(wěn)定，需專用設(shè)備和純度氣體。2 2、焊接材料、焊接材料( (熔敷金屬熔敷金屬)

10、 ) 焊條和焊絲焊條和焊絲焊條、焊絲必須與焊接方法和鋼材品種匹配；焊條、焊絲必須與焊接方法和鋼材品種匹配；(1)(1)手工焊條手工焊條Q235鋼采用鋼采用E43焊條，焊條， Q345鋼采用鋼采用E50焊條；焊條；(2)(2)埋弧焊埋弧焊Q235鋼采用鋼采用H08A焊絲，焊絲， Q345鋼采用鋼采用H08MnA焊絲；焊絲；(3) CO2氣體保護(hù)氣體保護(hù)焊焊H10MnSi、H08MnSi焊絲；焊絲；二、焊縫連接形式二、焊縫連接形式1 1、焊接接頭、焊接接頭 (1)(1)對接接頭對接接頭 (2)(2)搭接接頭搭接接頭 (3) T(3) T形接頭形接頭 (4)(4)角接接頭角接接頭2 2、焊縫、焊縫

11、(1)(1)對接焊縫對接焊縫 (2)(2)角焊縫角焊縫3 3、焊接方位、焊接方位平焊、俯焊平焊、俯焊質(zhì)量易保證，質(zhì)量易保證，車間構(gòu)件成形常采用船形焊；車間構(gòu)件成形常采用船形焊；橫焊和立焊橫焊和立焊不易施焊操作，不易施焊操作，質(zhì)量不易保證；質(zhì)量不易保證；仰焊仰焊難操作，應(yīng)避免；難操作，應(yīng)避免；三、焊接質(zhì)量控制三、焊接質(zhì)量控制1 1、焊工資質(zhì)、焊工資質(zhì)持證上崗，合格焊位；持證上崗，合格焊位；2 2、焊接工藝、焊接工藝焊接材料烘干、防潮，清理焊面，焊件定位焊接材料烘干、防潮，清理焊面，焊件定位，焊前焊后熱處理，焊接環(huán)境溫濕度、防風(fēng)蔽雨，施焊過程，焊前焊后熱處理，焊接環(huán)境溫濕度、防風(fēng)蔽雨，施焊過程溫度

12、控制；溫度控制；3 3、焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)、焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)焊接表面質(zhì)量，無損探傷檢驗(yàn)；焊接表面質(zhì)量，無損探傷檢驗(yàn)；3 3、焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)、焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)焊接表面質(zhì)量，無損探傷檢驗(yàn)；焊接表面質(zhì)量，無損探傷檢驗(yàn)；(1)(1)焊縫缺餡焊縫缺餡裂縫、夾渣、咬邊、氣孔、咬邊、未焊透；裂縫、夾渣、咬邊、氣孔、咬邊、未焊透；(2)(2)焊縫質(zhì)量等級焊縫質(zhì)量等級三級焊縫只需三級焊縫只需外觀檢查外觀檢查合格，一級和二級焊縫合格，一級和二級焊縫必須經(jīng)必須經(jīng)無損檢查無損檢查合格合格； 1)1)外觀檢查外觀檢查尺寸偏差、表面缺陷；尺寸偏差、表面缺陷； 2)2)無損檢查無損檢查射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷；射線探傷、超

13、聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷；鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范焊縫質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)分三級：三級：外觀檢查，即焊縫實(shí)際尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求；有無看得見的 裂紋、咬邊等缺陷。二級：外觀基礎(chǔ)上加無損檢驗(yàn)。超聲波檢驗(yàn)焊縫20%的長度。一級：超聲波檢驗(yàn)每條焊縫的全長，以揭示焊縫內(nèi)部缺陷。注：設(shè)計(jì)圖紙中必須標(biāo)明焊縫的質(zhì)量級別。承受動載的重要構(gòu)件焊縫：射承受動載的重要構(gòu)件焊縫：射線探傷。線探傷。一、焊縫形式和構(gòu)造要求1 1、角焊縫特征、角焊縫特征(1)應(yīng)用應(yīng)用鋼板搭接、鋼板搭接、T形接、角接、構(gòu)件組裝、加勁肋、形接、角接、構(gòu)件組裝、加勁肋、鉸接節(jié)點(diǎn)，施工簡單；鉸接節(jié)點(diǎn)，施工簡單；(2)焊縫形式焊縫形式焊縫形狀焊縫形狀凸

14、型，凹型，等邊，不等邊，直角焊縫，斜角焊凸型，凹型，等邊，不等邊，直角焊縫，斜角焊縫，塞焊，點(diǎn)焊，槽焊。縫，塞焊，點(diǎn)焊，槽焊。焊縫方向焊縫方向側(cè)焊縫，端焊縫，圍焊縫側(cè)焊縫，端焊縫，圍焊縫(3)受力方向受力方向側(cè)面角焊縫側(cè)面角焊縫:作用力與焊縫平行，受剪應(yīng)力為主，兩端大中間小，作用力與焊縫平行，受剪應(yīng)力為主，兩端大中間小，端部先破壞；端部先破壞；正面角焊縫正面角焊縫:作用力與焊縫垂直，應(yīng)力復(fù)雜，焊縫根部應(yīng)力集中引作用力與焊縫垂直，應(yīng)力復(fù)雜，焊縫根部應(yīng)力集中引起開裂；起開裂；斜向角焊縫斜向角焊縫:作用力與焊縫斜交，應(yīng)力復(fù)雜，界于側(cè)面和正面之間作用力與焊縫斜交，應(yīng)力復(fù)雜，界于側(cè)面和正面之間;周圍角焊

15、縫周圍角焊縫:增加焊縫長度，開口或閉口周圍全焊。增加焊縫長度，開口或閉口周圍全焊。周圍角焊縫的其他形式。周圍角焊縫的其他形式。(4)應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力狀態(tài)a 側(cè)縫的應(yīng)力狀態(tài)側(cè)縫的應(yīng)力狀態(tài)主要受剪應(yīng)力，分布不均，兩頭大中間小，主要受剪應(yīng)力，分布不均，兩頭大中間小， 焊縫越長應(yīng)力不均勻程度越高焊縫越長應(yīng)力不均勻程度越高強(qiáng)度相對較低，塑性較好強(qiáng)度相對較低，塑性較好破壞常發(fā)生在近似破壞常發(fā)生在近似4545斜平面上斜平面上角焊縫應(yīng)力狀態(tài)遠(yuǎn)比側(cè)焊縫復(fù)雜角焊縫應(yīng)力狀態(tài)遠(yuǎn)比側(cè)焊縫復(fù)雜正、剪應(yīng)力都有，且分布很不均勻正、剪應(yīng)力都有，且分布很不均勻根部應(yīng)力集中最厲害，常常是開裂的起源點(diǎn)根部應(yīng)力集中最厲害，常常是開裂的起源

16、點(diǎn)焊縫破壞強(qiáng)度高，但塑性差焊縫破壞強(qiáng)度高，但塑性差端焊縫應(yīng)力端焊縫應(yīng)力分布分布ABCDb 端縫應(yīng)力狀態(tài)端縫應(yīng)力狀態(tài)破壞模式2 2、構(gòu)造要求、構(gòu)造要求(1)焊縫尺寸焊縫尺寸焊腳尺寸焊腳尺寸hf焊縫直邊尺寸，設(shè)計(jì)標(biāo)注尺寸焊縫直邊尺寸，設(shè)計(jì)標(biāo)注尺寸有效厚度有效厚度he焊縫破壞面尺寸焊縫破壞面尺寸焊縫計(jì)算長度焊縫計(jì)算長度lw有效受力長度，起滅弧處減有效受力長度，起滅弧處減hf，一般，一般lw = l -2hf(2)(2)最大最小焊腳尺寸最大最小焊腳尺寸hf過小時(shí)，焊接效果差，缺陷影響大過小時(shí)，焊接效果差，缺陷影響大;hf過大時(shí)，熱量集中，對主體金屬不利，焊接應(yīng)力和變形大過大時(shí)，熱量集中，對主體金屬不利

17、，焊接應(yīng)力和變形大;被連接件厚度為被連接件厚度為t1，t2時(shí)，時(shí)，(a)最小尺寸：最小尺寸： 常用常用hf45mm(b)最大尺寸：最大尺寸： 對板件厚度對板件厚度(t1)邊緣邊緣hf t1 (t1 6mm時(shí)時(shí))或或hf t1-(12) mm(t1 6mm時(shí)時(shí))(3)(3)最大最小計(jì)算長度最大最小計(jì)算長度l lw wlw過短時(shí)，焊接效果不可靠，不予考慮過短時(shí)，焊接效果不可靠，不予考慮;lw過長時(shí)，應(yīng)力分布不均勻，端部過早破壞，過長部分不予考慮過長時(shí)，應(yīng)力分布不均勻，端部過早破壞，過長部分不予考慮;(a)最小計(jì)算長度：最小計(jì)算長度：lw40mm和和8 hf(b)最大計(jì)算長度：側(cè)面角焊縫最大計(jì)算長度

18、：側(cè)面角焊縫lw 60 hf，過長部分不予考慮；若應(yīng)過長部分不予考慮；若應(yīng)力分布均勻，最大計(jì)算長度不受限制力分布均勻，最大計(jì)算長度不受限制(c)最小搭接長度最小搭接長度 5 tmin和和25mm構(gòu)造要求匯總構(gòu)造要求匯總3 3、焊縫符號、焊縫符號標(biāo)注焊腳尺寸，焊縫長度，焊縫位置，焊標(biāo)注焊腳尺寸，焊縫長度，焊縫位置，焊縫形式縫形式(單面、雙面、圍焊單面、雙面、圍焊)，現(xiàn)場焊，現(xiàn)場焊;三角形在橫線之上表示箭頭指處為焊縫，三角形在橫線之上表示箭頭指處為焊縫，三角形在橫線之下表示箭頭指處背面為焊三角形在橫線之下表示箭頭指處背面為焊縫；縫；詳細(xì)焊縫符號表示：詳細(xì)焊縫符號表示：端焊縫端焊縫側(cè)焊縫側(cè)焊縫 二、

19、焊縫計(jì)算計(jì)算截面計(jì)算截面 均取均取焊縫焊縫45喉部為有效截面喉部為有效截面（假定破壞截面）（假定破壞截面）有效焊縫高度有效焊縫高度 h e 0.7 h f ( (焊縫高度焊縫高度) )計(jì)算焊縫長度計(jì)算焊縫長度lw 每條連續(xù)焊縫的長度每條連續(xù)焊縫的長度2h f（每端扣（每端扣h f ）角焊縫的計(jì)算截面角焊縫的計(jì)算截面hfhehfh1h2deh-h-焊縫厚度、焊縫厚度、h h1 1熔深熔深h h2 2凸度、凸度、dd焊趾、焊趾、ee焊根焊根破壞面破壞面wf2/223)(3f試驗(yàn)公式試驗(yàn)公式 1 角焊縫的計(jì)算應(yīng)力角焊縫的計(jì)算應(yīng)力NyNx= fh he el lw w45O45Oh hf f二、焊縫計(jì)

20、算二、焊縫計(jì)算簡化公式簡化公式 wf2f2f)(ff 端焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)端焊縫強(qiáng)度增大系數(shù) f直角焊縫直角焊縫斜角焊縫斜角焊縫 1.01.22 靜載、靜載、 間接動載間接動載 1.0 直接動載直接動載 fwffff當(dāng)當(dāng) 0 時(shí)fwfff 0 時(shí)式中：式中：f 平行焊縫長度方向的計(jì)算應(yīng)力平行焊縫長度方向的計(jì)算應(yīng)力 f 垂直焊縫長度方向的計(jì)算應(yīng)力垂直焊縫長度方向的計(jì)算應(yīng)力 wff 角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 危險(xiǎn)點(diǎn)危險(xiǎn)點(diǎn)角焊縫的計(jì)算應(yīng)力角焊縫的計(jì)算應(yīng)力weyflhNwexflhN得： 1.2223整理上式，并令f2f f2 2、側(cè)面角焊縫計(jì)算、側(cè)面角焊縫計(jì)算作用力平行于焊縫作用力平行于焊縫(

21、1)假設(shè)沿假設(shè)沿45有效截面剪切破壞，有效截面剪切破壞，破壞面有效面積：破壞面有效面積：(2)假設(shè)剪應(yīng)力均勻分布，平均剪應(yīng)力：假設(shè)剪應(yīng)力均勻分布，平均剪應(yīng)力：(3)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求:3 3、正面角焊縫計(jì)算、正面角焊縫計(jì)算作用力垂直于焊縫作用力垂直于焊縫(1)假設(shè)沿假設(shè)沿45有效截面破壞有效截面破壞破壞面上平均名義應(yīng)力破壞面上平均名義應(yīng)力(2)作用力作用力N分成與破壞面垂直分量和平行分量分成與破壞面垂直分量和平行分量(3)破壞面上正應(yīng)力和剪應(yīng)力破壞面上正應(yīng)力和剪應(yīng)力(4)折算應(yīng)力折算應(yīng)力(5)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 f= 1.5=1.22-正面角焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)正面角焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)4 4、斜向角焊縫

22、、斜向角焊縫(1)作用力作用力N分成與焊縫垂直分量和平行分量分成與焊縫垂直分量和平行分量(2)平行分量剪應(yīng)力：平行分量剪應(yīng)力：(3)垂直分量應(yīng)力：垂直分量應(yīng)力：(4)設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)要求：三、角焊縫連接計(jì)算1 1、軸力作用下、軸力作用下(1)側(cè)面角焊縫：側(cè)面角焊縫：(2)正面角焊縫：正面角焊縫：(3)斜向面角焊縫：斜向面角焊縫：(4)周圍角焊縫：周圍角焊縫：wfwffflhN7 . 0/wfwfffflhN7 . 0/wffzffxff22/wfwffffflhN7 . 0/wfwfffflhN7 . 0/特例：蓋板拼接特例：蓋板拼接1)三面圍焊縫，三面圍焊縫，hf相同相同2)焊縫承載力焊縫承載

23、力2 2、角鋼連接、角鋼連接(1)角鋼桁架結(jié)構(gòu)角鋼桁架結(jié)構(gòu)桿件與節(jié)點(diǎn)板連接桿件與節(jié)點(diǎn)板連接 ，雙角鋼，雙角鋼(2)計(jì)算內(nèi)容計(jì)算內(nèi)容連接強(qiáng)度驗(yàn)算，連接設(shè)計(jì)連接強(qiáng)度驗(yàn)算，連接設(shè)計(jì)(3)連接設(shè)計(jì)連接設(shè)計(jì)選擇焊縫布置選擇焊縫布置(雙邊、三邊、雙邊、三邊、L形形)，按構(gòu)造，按構(gòu)造要求假設(shè)焊腳尺寸要求假設(shè)焊腳尺寸(角鋼背角鋼背hf1角鋼尖角鋼尖hf2)，計(jì)算焊縫長度，計(jì)算焊縫長度(4)連接驗(yàn)算連接驗(yàn)算已知焊縫布置和尺寸，計(jì)算承載力已知焊縫布置和尺寸，計(jì)算承載力(5)軸力分配軸力分配角鋼背，角鋼尖，角鋼端角鋼背，角鋼尖，角鋼端(a)雙邊側(cè)焊縫雙邊側(cè)焊縫角鋼背焊縫傳力角鋼背焊縫傳力N1 = Nb2/b = k

24、1N角鋼尖焊縫傳力角鋼尖焊縫傳力N2 = Nb1/b = k2N角鋼背焊縫傳力大角鋼背焊縫傳力大(b2b1)近似計(jì)算：近似計(jì)算：等邊角鋼等邊角鋼k1=0.7， k2=0.3不等邊角鋼長肢焊不等邊角鋼長肢焊k1=0.65， k2=0.35 不等邊角鋼短肢焊不等邊角鋼短肢焊k1=0.75， k2=0.25(b)三邊圍焊縫三邊圍焊縫端焊縫傳力端焊縫傳力N3角鋼背焊縫傳力角鋼背焊縫傳力N1 = (Nb2 - N3b/2)/b = k1N - N3/2角鋼尖焊縫傳力角鋼尖焊縫傳力N2 = (Nb1 - N3b/2)/b = k2N - N3/2(c)L焊縫焊縫角鋼尖角鋼尖N2=0端焊縫端焊縫 N3 =

25、2k2N 角鋼背角鋼背N1 =N - N3 = (1 - 2k2) N(6)連接計(jì)算連接計(jì)算(a)雙邊側(cè)焊縫雙邊側(cè)焊縫(雙角鋼雙角鋼)角鋼背角鋼背lw1，hf1，N1 角鋼尖角鋼尖lw2，hf2，N2驗(yàn)算驗(yàn)算(b)三面圍焊縫三面圍焊縫(雙角鋼雙角鋼)角鋼端角鋼端lw3= b，hf3 ，角鋼背角鋼背lw1，hf1，N1 = k1N - N3/2角鋼尖角鋼尖lw2，hf2，N2 = k2N - N3/2驗(yàn)算驗(yàn)算驗(yàn)算驗(yàn)算(c)L焊縫焊縫(雙角鋼雙角鋼)端焊縫角鋼端端焊縫角鋼端lw3，hf3 角鋼背角鋼背lw1，hf1，N1 3 3、受彎連接、受彎連接（同時(shí)有（同時(shí)有M M、N N或或V V作用）作用

26、）(1)耳板與柱連接耳板與柱連接: 梁柱連接梁柱連接焊縫受彎矩、軸力和剪力焊縫受彎矩、軸力和剪力(2)計(jì)算內(nèi)容計(jì)算內(nèi)容: 連接強(qiáng)度驗(yàn)算，連接設(shè)計(jì)，先假設(shè)焊縫尺連接強(qiáng)度驗(yàn)算，連接設(shè)計(jì)，先假設(shè)焊縫尺寸，后驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度寸，后驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度(3)耳板與柱連接耳板與柱連接焊縫受彎矩焊縫受彎矩M=Pe、剪力、剪力V=P和軸力和軸力N作用作用彎矩彎矩M產(chǎn)生的最大正應(yīng)力產(chǎn)生的最大正應(yīng)力驗(yàn)算最不利位置驗(yàn)算最不利位置軸力軸力N產(chǎn)生的平均正應(yīng)力產(chǎn)生的平均正應(yīng)力假設(shè)剪應(yīng)力均勻分布假設(shè)剪應(yīng)力均勻分布(4)梁柱連接梁柱連接假設(shè)剪力由腹板焊縫均勻承受，彎矩由全部焊縫承受，假設(shè)剪力由腹板焊縫均勻承受，彎矩由全部焊縫承受，驗(yàn)算翼

27、緣最大正應(yīng)力：驗(yàn)算翼緣最大正應(yīng)力：驗(yàn)算腹板邊緣驗(yàn)算腹板邊緣正應(yīng)力正應(yīng)力剪應(yīng)力剪應(yīng)力驗(yàn)算驗(yàn)算4 4、受扭作用、受扭作用(1)受力簡圖：受力簡圖：(2)焊縫任意點(diǎn)分應(yīng)力：焊縫任意點(diǎn)分應(yīng)力：(3)最不利點(diǎn)最不利點(diǎn)A、B點(diǎn)：點(diǎn)：wfffAyfAxfpAfAyfpAfAxfITxITy222/,/fpffyfpffxfpfITxITyITr/cos,/sin,/5 5、扭剪作用、扭剪作用(1)受力簡圖：受力簡圖：(2)最不利點(diǎn)最不利點(diǎn)A點(diǎn)：點(diǎn)：wffFyfyfAyTFxfxfAxTfyFyfyfxFxfxfpAfAyTfpAfAxTfAFAFITxITy222/,/,/一、焊縫形式和構(gòu)造要求一、焊縫形式

28、和構(gòu)造要求1 1、焊縫形式、焊縫形式(1)對接焊縫應(yīng)用對接焊縫應(yīng)用鋼板拼接鋼板拼接(splice)、構(gòu)件組裝、等強(qiáng)度連接、構(gòu)件組裝、等強(qiáng)度連接(full strength connection)，吊車梁，吊車梁(crane girder)、牛腿、牛腿(bracket)、剛、剛接節(jié)點(diǎn)接節(jié)點(diǎn)(rigid joint)，強(qiáng)度高，施工復(fù)雜；，強(qiáng)度高，施工復(fù)雜；(2)接頭形式接頭形式對接對接(butt joint)和和T形連接形連接(T joint) ；(3)焊縫形式焊縫形式坡口焊，全溶透焊坡口焊，全溶透焊(full penetration)，部分溶透焊，部分溶透焊(partial penetratio

29、n)；2 2、構(gòu)造要求、構(gòu)造要求(1)做做坡口坡口(edge preparation)保證焊透保證焊透 I形形薄板薄板(t6mm)無需切邊無需切邊; V形形; U形形厚板厚板; 單邊坡口單邊坡口部分焊透或中厚板部分焊透或中厚板(t=620mm); 雙邊坡口雙邊坡口厚板厚板(t=2040mm);(2)加墊板加墊板(backing strip)單面焊，焊根容易焊透；單面焊，焊根容易焊透；(3)引弧板引弧板(run-on tab)避免焊口缺陷，保證等強(qiáng)度；避免焊口缺陷，保證等強(qiáng)度；(4)切斜坡切斜坡不同寬度，不同寬度，或厚度相差或厚度相差4mm以上，以上，1:2.5斜坡，減小應(yīng)力集中；斜坡，減小應(yīng)力

30、集中；3 3、焊縫符號、焊縫符號(welding symbol)(welding symbol)標(biāo)明標(biāo)明坡口形式、坡口形式、構(gòu)造要求、現(xiàn)場焊；構(gòu)造要求、現(xiàn)場焊；4 4、分類、分類(1)直焊縫直焊縫布置在與構(gòu)件最大正應(yīng)力受力方向或長度方向布置在與構(gòu)件最大正應(yīng)力受力方向或長度方向相垂直；相垂直；(2)斜焊縫斜焊縫布置在傾斜方向布置在傾斜方向；二、對接焊縫計(jì)算二、對接焊縫計(jì)算計(jì)算原則：計(jì)算原則：(1)等截面連接，焊縫截面應(yīng)力與構(gòu)件相同，計(jì)算公式相同；等截面連接，焊縫截面應(yīng)力與構(gòu)件相同，計(jì)算公式相同；(2)一、二級和沒有拉應(yīng)力的三級焊縫一、二級和沒有拉應(yīng)力的三級焊縫只驗(yàn)算構(gòu)件即可；只驗(yàn)算構(gòu)件即可；(3

31、)只對受拉的三級直焊縫，進(jìn)行焊縫抗拉強(qiáng)度計(jì)算；只對受拉的三級直焊縫，進(jìn)行焊縫抗拉強(qiáng)度計(jì)算；(4)計(jì)算不滿足時(shí)計(jì)算不滿足時(shí)把直焊縫移到拉應(yīng)力較小的部位；把直焊縫移到拉應(yīng)力較小的部位； 不便移動時(shí)不便移動時(shí)改二級直焊縫或三級斜焊縫。改二級直焊縫或三級斜焊縫。1 1、直焊縫受軸力直焊縫受軸力N N作用作用(1)焊縫計(jì)算長度焊縫計(jì)算長度lw有引弧板時(shí)取幾何長度有引弧板時(shí)取幾何長度lw=l，無引弧板時(shí)，無引弧板時(shí)取幾何長度減去焊口影響取幾何長度減去焊口影響lw=l-2t（t為較薄焊件的厚度）。為較薄焊件的厚度）。(2)應(yīng)力計(jì)算：應(yīng)力計(jì)算：t為連接板厚度為連接板厚度三級焊縫抗拉強(qiáng)度低三級焊縫抗拉強(qiáng)度低于母

32、材于母材(parent metal)2 2、直焊縫受剪力直焊縫受剪力V V作用作用應(yīng)力計(jì)算：應(yīng)力計(jì)算：Iw和和Sw為由焊縫尺寸為由焊縫尺寸計(jì)算的截面特性計(jì)算的截面特性wvwwftIVSmax3 3、直焊縫受彎矩直焊縫受彎矩M M作用作用應(yīng)力計(jì)算：應(yīng)力計(jì)算：wcwtwffWM或maxWw為由焊縫尺寸計(jì)算的截面抵抗矩為由焊縫尺寸計(jì)算的截面抵抗矩4 4、斜焊縫計(jì)算斜焊縫計(jì)算(1)(1)直焊縫不滿足強(qiáng)度要求時(shí)，應(yīng)改用斜焊縫，直焊縫不滿足強(qiáng)度要求時(shí)，應(yīng)改用斜焊縫，(2)(2)作用力分解成作用力分解成 法向分量法向分量N =Nsin 切向分量切向分量N =Ncos (3)(3)焊縫剪應(yīng)力焊縫剪應(yīng)力(4)(

33、4)焊縫正應(yīng)力焊縫正應(yīng)力(5)(5)三級焊縫三級焊縫tg 1.51.5時(shí)無需計(jì)算時(shí)無需計(jì)算wcwtwfftlN或sinwvwftlNcos5 5、彎矩、剪力和軸力同時(shí)作用彎矩、剪力和軸力同時(shí)作用(1)(1)最大正應(yīng)力最大正應(yīng)力(2)(2)最大剪應(yīng)力最大剪應(yīng)力(3)(3)正應(yīng)力和剪應(yīng)力正應(yīng)力和剪應(yīng)力都較大處折算應(yīng)力都較大處折算應(yīng)力一、焊接應(yīng)力的產(chǎn)生焊接焊接不均勻加熱和冷卻過程，自平衡應(yīng)力不均勻加熱和冷卻過程，自平衡應(yīng)力1 1、縱向焊接應(yīng)力、縱向焊接應(yīng)力 焊接高溫焊縫周圍產(chǎn)生塑性壓縮，冷卻時(shí)收縮受到限制，焊接高溫焊縫周圍產(chǎn)生塑性壓縮，冷卻時(shí)收縮受到限制，焊縫附近區(qū)受拉，焊縫區(qū)以外受壓，焊縫附近區(qū)受

34、拉，焊縫區(qū)以外受壓，2 2、橫向焊接應(yīng)力、橫向焊接應(yīng)力 縱向收縮產(chǎn)生反向變形縱向收縮產(chǎn)生反向變形中間受拉，兩端受壓中間受拉，兩端受壓 先焊接限制后焊接變形先焊接限制后焊接變形中間受壓，兩端受拉中間受壓，兩端受拉 應(yīng)力疊加應(yīng)力疊加3 3、Z Z向焊接應(yīng)力向焊接應(yīng)力 表面先冷卻限制內(nèi)部收縮，內(nèi)部受拉，表面受壓表面先冷卻限制內(nèi)部收縮，內(nèi)部受拉，表面受壓二、焊接應(yīng)力的影響二、焊接應(yīng)力的影響1 1、結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜力強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜力強(qiáng)度 自平衡應(yīng)力，內(nèi)外應(yīng)力疊加，有焊接應(yīng)力處先屈服，自平衡應(yīng)力，內(nèi)外應(yīng)力疊加，有焊接應(yīng)力處先屈服，內(nèi)力重分布，最終全截面屈服內(nèi)力重分布，最終全截面屈服無影響無影響2 2、結(jié)構(gòu)構(gòu)件

35、剛度、結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛度 先屈服區(qū)剛度為零，應(yīng)變增加，變形增大先屈服區(qū)剛度為零，應(yīng)變增加，變形增大有影響；有影響；3 3、結(jié)構(gòu)構(gòu)件穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)構(gòu)件穩(wěn)定 使受壓區(qū)應(yīng)力疊加，過早屈服使受壓區(qū)應(yīng)力疊加，過早屈服有影響；有影響；4 4、結(jié)構(gòu)構(gòu)件疲勞、結(jié)構(gòu)構(gòu)件疲勞 使循環(huán)應(yīng)力最大值增大，裂縫易形成使循環(huán)應(yīng)力最大值增大，裂縫易形成有影響；有影響；5 5、結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷裂、結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷裂 使受拉區(qū)實(shí)際拉應(yīng)力增大，易形成裂縫和擴(kuò)展使受拉區(qū)實(shí)際拉應(yīng)力增大，易形成裂縫和擴(kuò)展有影響。有影響。三、焊接變形三、焊接變形 不均勻收縮產(chǎn)生不均勻收縮產(chǎn)生四、控制焊接應(yīng)力和變形四、控制焊接應(yīng)力和變形1 1、設(shè)計(jì)措施、設(shè)計(jì)措施(1)盡量減少盡

36、量減少焊縫數(shù)量和尺寸；焊縫數(shù)量和尺寸；(2)避免避免焊縫過分集中或多方向焊縫相交于一點(diǎn)；焊縫過分集中或多方向焊縫相交于一點(diǎn)；(3)焊縫盡可能對稱，避免應(yīng)力集中；焊縫盡可能對稱，避免應(yīng)力集中；(4)保證搭接長度保證搭接長度 5tmin及及25mm；(5)易施焊，盡可能易施焊，盡可能避免仰焊。避免仰焊。2 2、焊接工藝措施、焊接工藝措施(1)采用合理的焊接順序和方向；采用合理的焊接順序和方向；(2)先焊收縮量大和短焊縫；先焊收縮量大和短焊縫；(3)先焊受力大焊縫，后焊受力小焊縫；先焊受力大焊縫，后焊受力小焊縫；(4)焊后校直焊后校直反變形；反變形；(5)焊前預(yù)熱、焊后熱處理；焊前預(yù)熱、焊后熱處理；

37、(6)高溫回火；高溫回火；(7)帶圓頭小錘敲擊；帶圓頭小錘敲擊；(8)鋼板不易過薄鋼板不易過薄t4mm；一、普通螺栓一、普通螺栓1 1、螺栓類型、螺栓類型(1)A級、級、B級和級和C級三種級三種(2)A級和級和B級為精制螺栓，螺桿、螺孔加工精度高，制作級為精制螺栓，螺桿、螺孔加工精度高，制作安裝復(fù)雜，螺栓等級為安裝復(fù)雜，螺栓等級為8.8級。很少用，已被高強(qiáng)度螺栓級。很少用，已被高強(qiáng)度螺栓代替。代替。(4)小數(shù)點(diǎn)前為材料抗拉強(qiáng)度，小數(shù)點(diǎn)后為屈強(qiáng)比，刻在螺小數(shù)點(diǎn)前為材料抗拉強(qiáng)度，小數(shù)點(diǎn)后為屈強(qiáng)比，刻在螺桿頭上。例桿頭上。例4.8級表示抗拉強(qiáng)度級表示抗拉強(qiáng)度400N/mm2，屈服強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度320

38、N/mm2。(5)常用螺栓直徑為常用螺栓直徑為d=16，20，24mm，用，用M表示，如表示，如M16(3)C級為粗制螺栓，螺桿表面粗糙，螺孔直徑比螺桿大級為粗制螺栓，螺桿表面粗糙，螺孔直徑比螺桿大1.52mm(II類孔類孔)，制作安裝方便，螺栓等級為，制作安裝方便，螺栓等級為4.6級和級和4.8級。級。 C級螺栓變形大，多用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)或次要結(jié)構(gòu)連接。級螺栓變形大，多用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)或次要結(jié)構(gòu)連接。(6)普通螺栓的有效截面面積普通螺栓的有效截面面積Ae= d2e/4，見下表：，見下表：2 2、螺栓符號、螺栓符號(1)普通螺栓，安裝螺栓，高強(qiáng)度螺栓普通螺栓，安裝螺栓，高強(qiáng)度螺栓(2)孔徑孔徑do=d

39、+1.53，用，用f f表示，如孔徑表示，如孔徑f f22(3)設(shè)計(jì)說明：螺栓類型，等級，直徑，孔徑設(shè)計(jì)說明：螺栓類型，等級，直徑，孔徑3 3、螺栓排布、螺栓排布(1)并列和錯(cuò)列：規(guī)則、統(tǒng)一、緊湊并列和錯(cuò)列：規(guī)則、統(tǒng)一、緊湊(2)排布參數(shù)：端距，邊距，間距排布參數(shù)：端距，邊距，間距(3)排布尺寸要求：考慮安裝，受力和使用排布尺寸要求：考慮安裝，受力和使用(4)至少要有兩個(gè)受力螺栓至少要有兩個(gè)受力螺栓4 4、最大、最小尺寸要求、最大、最小尺寸要求(1)保證安裝要求：保證安裝要求：用扳手?jǐn)Q緊螺帽用扳手?jǐn)Q緊螺帽最小間距，節(jié)省連最小間距，節(jié)省連接板接板最大間距和邊最大間距和邊(端端)距距(2)保證受力

40、要求：保證受力要求：不過多削弱截面，最小間距和邊不過多削弱截面，最小間距和邊(端端)距距(3)保證使用要求：保證使用要求：避免銹蝕和變形避免銹蝕和變形最大間距和邊最大間距和邊(端端)距距(4)型鋼上的線距表型鋼上的線距表，見下表：見下表：5 5、螺栓連接受力、螺栓連接受力(1)連接可傳遞彎矩、剪力和軸力，單個(gè)螺栓只能受拉或受剪連接可傳遞彎矩、剪力和軸力，單個(gè)螺栓只能受拉或受剪(2)受剪螺栓受剪螺栓作用力與螺桿垂直，受拉螺栓作用力與螺桿垂直，受拉螺栓作用力與螺桿平作用力與螺桿平行行二、普通螺栓二、普通螺栓受受剪性能剪性能1 1、單個(gè)螺栓受剪破壞試驗(yàn)、單個(gè)螺栓受剪破壞試驗(yàn)?zāi)Σ羵髁Γ疲輻U傳力，

41、彈塑性破壞摩擦傳力，滑移，螺桿傳力，彈塑性破壞(1)螺栓直徑小，連接板厚，螺栓直徑小，連接板厚，螺桿剪切破壞螺桿剪切破壞(2)螺栓直徑大，連接板薄，螺栓直徑大，連接板薄，孔壁積壓破壞孔壁積壓破壞(3)螺栓孔徑大，連接板削弱多，螺栓孔徑大，連接板削弱多，連接板受拉破壞連接板受拉破壞(4)連接板端距小，連接板端距小，沖切破壞沖切破壞(5)連接板厚，螺桿長，連接板厚，螺桿長，螺桿彎曲破壞螺桿彎曲破壞2 2、單個(gè)螺栓抗剪承載力、單個(gè)螺栓抗剪承載力(1)單剪、雙剪單剪、雙剪(2)螺桿剪切破壞：假設(shè)剪應(yīng)力均勻分布，計(jì)算平均剪應(yīng)力螺桿剪切破壞：假設(shè)剪應(yīng)力均勻分布，計(jì)算平均剪應(yīng)力(3)螺桿抗剪承載力螺桿抗剪承

42、載力單剪單剪雙剪雙剪(4)孔壁擠壓破壞：假設(shè)壓應(yīng)力沿直徑均勻分布，計(jì)算平均壓孔壁擠壓破壞：假設(shè)壓應(yīng)力沿直徑均勻分布，計(jì)算平均壓應(yīng)力應(yīng)力(5)孔壁擠壓承載力孔壁擠壓承載力同一方向承壓板同一方向承壓板較小總厚度較小總厚度板件承壓強(qiáng)度板件承壓強(qiáng)度3 3、螺栓群拼接、螺栓群拼接(1)螺栓群受拉，單個(gè)螺栓受剪螺栓群受拉，單個(gè)螺栓受剪(2)螺栓非均勻受剪，連接較長時(shí)端部先破壞螺栓非均勻受剪，連接較長時(shí)端部先破壞(3)假設(shè)假設(shè)l115do時(shí)，剪力均勻分布，螺栓群抗剪承載力時(shí)，剪力均勻分布，螺栓群抗剪承載力(4)假設(shè)假設(shè)l115do時(shí)，剪力非均勻分布，螺栓群抗剪承載力下降時(shí)，剪力非均勻分布，螺栓群抗剪承載力下

43、降h h為為折減系數(shù)折減系數(shù)要求要求 NNb(1)開孔處受拉破壞面開孔處受拉破壞面(I，II，III)4 4、凈截面抗拉強(qiáng)度計(jì)算、凈截面抗拉強(qiáng)度計(jì)算(2)凈截面積計(jì)算凈截面積計(jì)算螺栓并列排布：直線面積螺栓并列排布：直線面積(截面截面1)tdnbtdnAAn)(0101螺栓錯(cuò)列排布：鋸齒凈面積螺栓錯(cuò)列排布：鋸齒凈面積(截面截面1，截面，截面2)計(jì)算凈截面強(qiáng)度計(jì)算凈截面強(qiáng)度5 5、螺栓群牛腿、螺栓群牛腿（扭矩和剪力共同作用）（扭矩和剪力共同作用）(1)螺栓群受扭螺栓群受扭(扭矩扭矩T=Pe)、受剪、受剪(剪力剪力N=P)，單個(gè)螺栓受剪，單個(gè)螺栓受剪(2)假設(shè)扭矩使連接板繞螺栓群形心假設(shè)扭矩使連接板

44、繞螺栓群形心o轉(zhuǎn)動，扭矩產(chǎn)生的剪力轉(zhuǎn)動，扭矩產(chǎn)生的剪力NTi與與螺栓至形心距螺栓至形心距ri成正比成正比(2)扭矩平衡扭矩平衡 扭矩產(chǎn)生螺栓剪力扭矩產(chǎn)生螺栓剪力分量分量(3)P在螺栓群中均勻分配在螺栓群中均勻分配 單個(gè)螺栓剪力合成單個(gè)螺栓剪力合成計(jì)算受剪力最大的螺栓計(jì)算受剪力最大的螺栓三、普通螺栓三、普通螺栓受受拉性能拉性能1 1、單個(gè)螺栓受拉破壞試驗(yàn)、單個(gè)螺栓受拉破壞試驗(yàn)螺桿受拉，連接板脫開，螺紋處拉斷或連接板屈服螺桿受拉，連接板脫開，螺紋處拉斷或連接板屈服螺桿拉力螺桿拉力Nt=N+QQ稱為撬力，與連接板厚度和稱為撬力，與連接板厚度和螺栓位置有關(guān)螺栓位置有關(guān)增加連接板厚度或設(shè)加勁肋可增加連接

45、板厚度或設(shè)加勁肋可減小撬力減小撬力計(jì)算螺紋處有效截面應(yīng)力計(jì)算螺紋處有效截面應(yīng)力螺栓抗拉強(qiáng)度螺栓抗拉強(qiáng)度螺栓抗拉承載力螺栓抗拉承載力2 2、螺栓群受拉、螺栓群受拉拉力均勻分布，螺栓個(gè)數(shù)拉力均勻分布，螺栓個(gè)數(shù)3 3、螺栓群受彎、螺栓群受彎螺栓受拉，連接板受壓，受拉區(qū)連接板脫開，螺栓面積小，拉螺栓受拉，連接板受壓，受拉區(qū)連接板脫開，螺栓面積小，拉壓平衡，受壓區(qū)高度小。假設(shè)轉(zhuǎn)動中和軸在最下排螺栓處。壓平衡，受壓區(qū)高度小。假設(shè)轉(zhuǎn)動中和軸在最下排螺栓處。假設(shè)螺栓拉力三角形分布，大小與距轉(zhuǎn)動中和軸距離成正比假設(shè)螺栓拉力三角形分布，大小與距轉(zhuǎn)動中和軸距離成正比彎矩平衡彎矩平衡 彎矩產(chǎn)生螺栓拉力彎矩產(chǎn)生螺栓拉力

46、計(jì)算受力最大的螺栓計(jì)算受力最大的螺栓(最外排最外排)4 4、同時(shí)螺栓受拉和受彎、同時(shí)螺栓受拉和受彎螺栓所受拉力螺栓所受拉力N和彎矩和彎矩M取決于偏心距取決于偏心距e=M/N的大小的大小(1)當(dāng)當(dāng)e較小時(shí)較小時(shí)(圖圖b，以，以O(shè)點(diǎn)計(jì)點(diǎn)計(jì))(2)當(dāng)當(dāng)e較大時(shí)較大時(shí)(圖圖c，以，以O(shè)點(diǎn)計(jì)點(diǎn)計(jì))0/2minmin2maxmaxibtiyNeynNNNyNeynNN)/ (/ 2211iiibtiyyNeNNyyNeN5 5、同時(shí)螺栓受拉受剪螺栓、同時(shí)螺栓受拉受剪螺栓螺栓所受拉力螺栓所受拉力Nt和剪力和剪力Nv，試驗(yàn)得破壞近似相關(guān)方程，試驗(yàn)得破壞近似相關(guān)方程螺栓計(jì)算螺栓計(jì)算孔壁擠壓計(jì)算孔壁擠壓計(jì)算一、高

47、強(qiáng)度螺栓一、高強(qiáng)度螺栓1 1、螺栓類型、螺栓類型(1)高強(qiáng)度鋼材制成。高強(qiáng)度鋼材制成。(2)按材料強(qiáng)度分成按材料強(qiáng)度分成8.8級和級和10.9級級(3)按傳剪力方式分成摩擦型和承壓型按傳剪力方式分成摩擦型和承壓型(4)按施工方式分成大六角頭和扭剪型按施工方式分成大六角頭和扭剪型2 2、受力機(jī)理、受力機(jī)理(1)高強(qiáng)度螺栓可以傳遞剪力和拉力高強(qiáng)度螺栓可以傳遞剪力和拉力(2)高強(qiáng)度螺栓通過施加預(yù)拉力使連接板之間產(chǎn)生預(yù)壓力，高強(qiáng)度螺栓通過施加預(yù)拉力使連接板之間產(chǎn)生預(yù)壓力，接觸面上有摩擦力，接觸面上有摩擦力，依靠摩擦力傳遞剪力依靠摩擦力傳遞剪力(3)摩擦型連接摩擦型連接在承載能力極限狀態(tài)最大剪力不能超過

48、板在承載能力極限狀態(tài)最大剪力不能超過板件間摩擦力。件間摩擦力。(4)承壓型連接承壓型連接在承載能力極限狀態(tài)允許滑動，但最大剪在承載能力極限狀態(tài)允許滑動，但最大剪力不能超過螺栓的抗剪承載力和孔壁的承壓強(qiáng)度。力不能超過螺栓的抗剪承載力和孔壁的承壓強(qiáng)度。(5)高強(qiáng)度螺栓承載力高，變形小，傳力可靠，多用于主承高強(qiáng)度螺栓承載力高，變形小，傳力可靠，多用于主承重受力構(gòu)件連接。重受力構(gòu)件連接。(6)高強(qiáng)度螺栓的排布要求與普通螺栓相同，摩擦型螺孔直高強(qiáng)度螺栓的排布要求與普通螺栓相同，摩擦型螺孔直徑比螺桿直徑大徑比螺桿直徑大1.52mm，也用，也用M表示。表示。3 3、緊固方法與預(yù)拉力、緊固方法與預(yù)拉力P P(

49、1)緊固方法緊固方法高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力是通過擰緊螺帽實(shí)現(xiàn)的。扭高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力是通過擰緊螺帽實(shí)現(xiàn)的。扭矩法，轉(zhuǎn)角法和扭剪法，分成初擰和終擰兩步完成，保證拉力矩法，轉(zhuǎn)角法和扭剪法，分成初擰和終擰兩步完成，保證拉力均勻。均勻。(2)扭矩法扭矩法專用扭矩板手，標(biāo)定預(yù)拉力和扭矩之間的關(guān)系，通專用扭矩板手，標(biāo)定預(yù)拉力和扭矩之間的關(guān)系，通過施加一定扭矩達(dá)到預(yù)拉力，大六角螺栓。過施加一定扭矩達(dá)到預(yù)拉力，大六角螺栓。 (3)轉(zhuǎn)角法轉(zhuǎn)角法手動扳手初擰后，再轉(zhuǎn)動一定角度達(dá)到預(yù)拉力，不手動扳手初擰后，再轉(zhuǎn)動一定角度達(dá)到預(yù)拉力，不準(zhǔn)確性較大，每天標(biāo)定扳手，大六角螺栓。準(zhǔn)確性較大，每天標(biāo)定扳手，大六角螺栓。(4)扭剪

50、法扭剪法扭剪型螺栓，特制電動扳手，以扭斷梅花頭為標(biāo)扭剪型螺栓，特制電動扳手，以扭斷梅花頭為標(biāo)志，準(zhǔn)確可靠，易檢查，成本高。志，準(zhǔn)確可靠，易檢查，成本高。(5)螺栓預(yù)拉力越大，摩擦力越高，連接傳力性能越好，但要螺栓預(yù)拉力越大，摩擦力越高，連接傳力性能越好，但要避免在擰緊階段發(fā)生破壞，還要保留螺栓具有一定的抗拉承避免在擰緊階段發(fā)生破壞，還要保留螺栓具有一定的抗拉承載力。我國預(yù)拉力定為載力。我國預(yù)拉力定為uefAP2 . 19 . 09 . 09 . 0(5)螺栓預(yù)拉力的系數(shù)考慮以下幾個(gè)因素：螺栓預(yù)拉力的系數(shù)考慮以下幾個(gè)因素：:擰緊螺帽時(shí)螺栓受到拉應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力共同作用擰緊螺帽時(shí)螺栓受到拉應(yīng)力和扭

51、轉(zhuǎn)剪應(yīng)力共同作用：施工時(shí)為了補(bǔ)償高強(qiáng)螺栓預(yù)應(yīng)力的松弛損失，采用的超：施工時(shí)為了補(bǔ)償高強(qiáng)螺栓預(yù)應(yīng)力的松弛損失，采用的超張拉系數(shù)張拉系數(shù)：考慮螺栓材質(zhì)不均勻性，引入折減系數(shù)：考慮螺栓材質(zhì)不均勻性，引入折減系數(shù)：高強(qiáng)螺栓沒有明顯的屈服點(diǎn)，引入安全系數(shù)：高強(qiáng)螺栓沒有明顯的屈服點(diǎn)，引入安全系數(shù)4 4、抗滑移系數(shù)、抗滑移系數(shù)m m(1)連接板接觸面之間摩擦力的大小與摩擦系數(shù)有關(guān)，稱為抗連接板接觸面之間摩擦力的大小與摩擦系數(shù)有關(guān)，稱為抗滑移系數(shù)，與表面處理方式有關(guān)。滑移系數(shù)，與表面處理方式有關(guān)。二、高強(qiáng)度螺栓二、高強(qiáng)度螺栓抗抗剪計(jì)算剪計(jì)算1 1、單個(gè)螺栓抗剪承載力、單個(gè)螺栓抗剪承載力單個(gè)螺栓周圍接觸面上的摩擦力為單個(gè)螺栓周圍接觸面上的摩擦力為m mP，考慮安全系數(shù)考慮安全系數(shù)1.11，單個(gè)螺栓抗剪承載力取單個(gè)螺栓抗剪承載力取nf為摩擦面數(shù)，單剪為摩擦面數(shù)，單剪nf=1 ，雙剪，雙剪nf=22 2、摩擦型螺栓抗剪計(jì)算、摩擦型螺栓抗剪計(jì)算(1)單個(gè)螺栓傳遞的最大剪力單個(gè)螺栓傳遞的最大剪力Nv，要求，要求(2)螺栓群受軸力作用時(shí)，每個(gè)螺栓均勻受剪，要求螺栓數(shù)螺栓群受軸力作用時(shí)，每個(gè)螺栓均勻受剪，要求螺栓數(shù)(3)凈截面計(jì)算凈截面計(jì)算每個(gè)螺栓均勻傳力，每個(gè)螺栓均勻傳力，孔前