1、北京大學出版社北京大學出版社研制單位：中南林業課件大學鋼結構設計原理 (電子教案)研制單位：中南林業科技大學 鋼結構研究所 研研 制制 人：胡習兵人：胡習兵 袁智深袁智深鋼結構設計原理鋼結構設計原理 第第1 1章章 緒論緒論第第2 2章章 鋼結構材料鋼結構材料第第3 3章章 鋼結構的連接鋼結構的連接第第4 4章章 軸心受力構件軸心受力構件第第5 5章章 受彎構件受彎構件第第6 6章章 拉彎和壓彎構件拉彎和壓彎構件鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章第第 3 章章 鋼結構的連接鋼結構的連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一

2、章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章主要目標：主要目標：1掌握鋼結構連接的分類、各種焊縫連接和螺栓連接在多種內力掌握鋼結構連接的分類、各種焊縫連接和螺栓連接在多種內力作用下的計算方法；作用下的計算方法；2 熟悉焊縫連接和螺栓連接的構造要求、焊縫質量等級和螺栓連熟悉焊縫連接和螺栓連接的構造要求、焊縫質量等級和螺栓連接的破壞形式等；接的破壞形式等；3 了解焊接的常用施工方法、焊接和螺栓連接的工作性能；了解焊接的常用施工方法、焊接和螺栓連接的工作性能；4 理解焊縫連接對結構的熱影響區及其控制方法。理解焊縫連接對結構的熱影響區及其控制方法。 主要內容：主要內容： 3.1 鋼結構的連接方法鋼結構的連

3、接方法 3.2 焊接方法和焊接連接形式焊接方法和焊接連接形式 3.3 對接焊縫的構造與計算對接焊縫的構造與計算 3.4 角焊縫的構造及計算角焊縫的構造及計算 3.5 焊接應力與焊接變形焊接應力與焊接變形 3.6 普通螺栓連接的構造和計算普通螺栓連接的構造和計算 3.7 高強度螺栓連接的構造和計算高強度螺栓連接的構造和計算3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3.1 鋼結構的連接方法鋼結構的連接方法3.1鋼結構的連接方法 應符合安全可靠、傳力明確，構造簡單、施工方便和節約鋼材的原則。對接焊縫連接對接焊縫連接優點：不

4、削弱截面，方便施工，連接剛度大；優點：不削弱截面，方便施工，連接剛度大；缺點：材質易脆，存在殘余應力，對裂紋敏感。缺點：材質易脆，存在殘余應力，對裂紋敏感。 角焊縫連接角焊縫連接3.1.1 焊縫連接焊縫連接圖圖3-1 3-1 鋼結構的連接方法鋼結構的連接方法(a)(a)焊縫連接；焊縫連接；(b)(b)鉚釘連接；鉚釘連接；(c)(c)螺栓連接螺栓連接 3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3.1.2 螺栓連接螺栓連接 分為：分為： 普通螺栓連接普通螺栓連接 高強度螺栓連接高強度螺栓連接1.普通螺栓連接分為A、B、C

5、三個等級, A級和B級為精制螺栓，C級為粗制螺栓。 1）A B級精制螺栓：類孔，孔徑比桿徑大0.3-0.5mm； 性能等級有5.6級和8.8級； 抗剪性能好, 制造安裝費工，少用。2) C級粗制螺栓：類孔，孔徑比桿徑大1.5-2.0mm； 性能等級有4.6級和4.8級 ； 抗剪性能差，但傳遞拉力性能好。N3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章1.普通螺栓連接螺栓性能等級（以4.6級的C級螺栓為例）：表示螺栓成品的抗拉強度不小于400N/mm2，屈強比（屈服強度和抗拉強度之比）為0.6。2.高強螺栓連接材料：45號

6、鋼、40B鋼和20MnTiB等性能等級:8.8級和10.9級1）摩擦型連接：只依靠摩擦阻力傳力，并以剪力不超過接觸面摩擦力作為設計準則；螺桿與螺孔之差1.52.0mm，變形小，承載力低，耐疲勞、抗動力荷載性能好。3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章2）承壓型連接：允許接觸面滑移，以連接達到破壞的極限承載力作為設計準則； 承載力高，但抗剪變形大，所以一般僅用于承受靜力荷載和間接承受動力荷載結構中的連接。(a)(a)大六角頭螺栓；大六角頭螺栓； (b)(b)剪扭螺栓；剪扭螺栓；圖圖3-2 3-2 高強度螺栓高強度螺

7、栓3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 2 章 優點：連接剛度大，傳力可靠；優點：連接剛度大，傳力可靠； 3.1.3 鉚釘連接鉚釘連接缺點：對施工技術要求很高，勞動缺點：對施工技術要求很高，勞動強度大，施工條件差，強度大，施工條件差， 施工速度慢。施工速度慢。鉚釘的材料通常采用專用鋼鉚釘的材料通常采用專用鋼BL2和和BL3號鋼制成，鉚號鋼制成，鉚釘連接的制造有熱鉚和冷鉚兩種方法。釘連接的制造有熱鉚和冷鉚兩種方法。3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原

8、理第 3 章3.2 焊接方法和焊接連接形式焊接方法和焊接連接形式3.2.1 3.2.1 常用焊接方法常用焊接方法 焊接方法很多，但在鋼結構中通常采用電弧焊。電弧焊有手工電弧焊、埋弧焊（埋弧自動或半自動焊）、氣體保護焊以及電阻焊等。圖圖3-3 手工電弧焊手工電弧焊圖圖3-4 埋弧自動電弧焊埋弧自動電弧焊12V3456 7891011 焊件；形坡口； 墊板； 焊劑； 焊劑斗； 焊絲；送絲輪； 導電器； 電纜；焊絲盤；焊劑回收器；3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章 焊機焊機導線導線熔池熔池焊條焊條焊鉗焊鉗保護氣體保

9、護氣體焊件焊件電弧電弧1.1.手工電弧焊手工電弧焊A、焊條的選擇：、焊條的選擇： 焊條應與焊件焊條應與焊件鋼材相適應。鋼材相適應。原理：利用電弧產生熱量原理：利用電弧產生熱量 熔化焊條和母材形熔化焊條和母材形 成焊縫。成焊縫。 3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章工藝：打火引弧-電弧周圍的金屬液化(熔池)焊條熔化滴入熔池結和冷卻即形成焊縫。焊材：焊條應與焊件鋼材相適應，采用等強度的原則： 對Q235鋼采用E43型焊條（E4300E4328）； 對Q345鋼采用E50型焊條（E5001E5048）； 對Q390鋼

10、和Q420鋼采用E55型焊條（E5500E5518）。焊條型號：字母“E”表示焊條，前兩位數字為熔敷金屬的最小抗拉強度，第三、四位數字表示適用焊接位置、電流種類等。優點：方便，特別在高空和野外作業，小型焊接；優點：方便，特別在高空和野外作業，小型焊接；缺點：質量波動大，要求焊工等級高，勞動強度大，效缺點：質量波動大，要求焊工等級高，勞動強度大，效率低。率低。3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章2.2.埋弧焊（自動或半自動）埋弧焊（自動或半自動）、焊絲轉盤焊絲轉盤送絲器送絲器焊劑漏斗焊劑漏斗焊劑焊劑熔渣熔渣焊件焊

11、件埋弧自動焊埋弧自動焊3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章A A、焊絲的選擇應與焊件等強度。、焊絲的選擇應與焊件等強度。 B B、優、缺點：、優、缺點： 優點：自動化程度高，焊接速度快，勞動強度低，焊優點：自動化程度高，焊接速度快，勞動強度低，焊接質量好。接質量好。 缺點：設備投資大，施工位置受限等。缺點：設備投資大，施工位置受限等。 送送絲絲器器機機器器3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3.3.氣體保護焊氣體保護焊優、缺點：

12、優、缺點： 優點：焊接速度快，焊接質量好。優點：焊接速度快，焊接質量好。 缺點：施工條件受限制等。缺點：施工條件受限制等。3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3.2.2 3.2.2 焊縫連接形式及焊縫形式焊縫連接形式及焊縫形式按被連接鋼材的相互位置按被連接鋼材的相互位置可分為對接、搭接、T形連接和角部連接四種。（2）角焊縫）角焊縫T型對接焊縫型對接焊縫（1）對接焊縫）對接焊縫正對接焊縫正對接焊縫斜對接斜對接焊縫焊縫3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼

13、結構設計原理第 3 章焊縫位置焊縫位置3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3.2.3 3.2.3 焊縫缺陷及焊縫質量檢測焊縫缺陷及焊縫質量檢測3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3.2.3 3.2.3 焊縫缺陷及焊縫質量檢測焊縫缺陷及焊縫質量檢測外觀檢查：外觀檢查：檢查外觀缺陷和幾何尺寸；檢查外觀缺陷和幾何尺寸

14、；內部無損檢驗：內部無損檢驗：檢驗內部缺陷。檢驗內部缺陷。 內部檢驗主要采用內部檢驗主要采用超聲波，有時還用磁超聲波，有時還用磁粉檢驗熒光檢驗等輔粉檢驗熒光檢驗等輔助檢驗方法。還可以助檢驗方法。還可以采用采用X X射線或射線或射線射線透照或拍片。透照或拍片。3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章 焊縫按其檢驗方法和質量要求分為一級、二焊縫按其檢驗方法和質量要求分為一級、二級和三級。級和三級。 三級焊縫只要求對全部焊縫作外觀檢查且三級焊縫只要求對全部焊縫作外觀檢查且符合三級質量標準；符合三級質量標準； 一、二級焊縫

15、除外觀檢查外，尚要求一定數一、二級焊縫除外觀檢查外，尚要求一定數量的超聲波檢驗并符合相應級別的質量標準。量的超聲波檢驗并符合相應級別的質量標準。3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章（1）需要進行疲勞計算的構件，需要進行疲勞計算的構件，凡是對接焊縫均應焊透。其中垂直于作用力方向的橫向對接焊縫或T形對接與角接組合焊縫受拉時應為一級，受壓時應為二級；作用力平行于焊縫長度方向的縱向對接焊縫應為二級。（2）不需要進行疲勞計算的構件，不需要進行疲勞計算的構件，凡要求與母材等強的對接焊縫應焊透。母材等強的受拉對接焊縫應不低于

16、二級；受壓時宜為二級。（3）重級工作制和起重量Q500KN的中級工作制吊車梁的腹板與腹板與上翼緣板之間上翼緣板之間，以及吊車桁架上弦桿與節點板之間的T形接頭形接頭均要求焊透，質量等級不應低于二級。（4）不要求焊透的T形接頭采用的角焊縫或部分焊透的對接與角接組合焊縫，以及搭接連接采用的角焊縫，一般僅要求外觀質量檢查，具體規定如下：三級檢驗；承受動力荷載且需要驗算疲勞和Q 500kN的中級吊車梁，二級。3. 焊縫質量等級的規定3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章4.4.焊縫代號焊縫代號焊縫代號由引出線、圖形符號和輔

17、助符號三部分組成，引出線由橫線和帶箭頭的斜線組成。3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3.3 對接焊縫的構造與計算對接焊縫的構造與計算3.3.1 3.3.1 對接焊縫的構造對接焊縫的構造1 1、對接焊縫的坡口形式、對接焊縫的坡口形式: : 對接焊縫的焊件常做坡口，坡口形式與對接焊縫的焊件常做坡口，坡口形式與板厚和施板厚和施工條件工條件有關。有關。 t-t-焊件厚度焊件厚度(1)(1)當當:t6mm(:t6mm(手工焊手工焊),t10mm(),t20mm(3)t20mm時，宜采用時，宜采用U形、形、K形、形、X形

18、坡口。形坡口。3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章C=0.52mm（a）C=23mm（b）C=23mm（C）p p（d）C=34mmp pC=34mmp p（e）C=34mmp p（f）3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章2 2、V V形、形、U U形坡口焊縫單面施焊，但背面需進行補焊；形坡口焊縫單面施焊，但背面需進行補焊；3 3、對接焊縫的起、滅弧點易出現缺陷，故一般用引弧對接焊縫的起、滅弧點易出現缺陷，故一般用引弧板引出，焊

19、完后將其切去；不能做引弧板時，每條焊板引出，焊完后將其切去；不能做引弧板時，每條焊縫的計算長度等于實際長度減去縫的計算長度等于實際長度減去2t12t1，t1t1較薄焊件較薄焊件厚度；厚度；4 4、當板件厚度或寬度在一側相差大于、當板件厚度或寬度在一側相差大于 4mm 4mm時，應做坡時，應做坡度不大于度不大于1:2.5(1:2.5(靜載靜載) ) 或或1:4(1:4(動載動載) )的斜角，以平緩過度，的斜角，以平緩過度， 減小應力集中。減小應力集中。1:2.51:2.5引弧引弧板板3.3.2 對接焊縫的計算對接焊縫的計算主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構

20、設計原理第 3 章3.3.2 對接焊縫的計算 對接焊縫分為：對接焊縫分為：焊透焊透和和部分焊透（自學）部分焊透（自學）兩種；兩種； 動荷載作用下部分焊透的對接焊縫不宜用做動荷載作用下部分焊透的對接焊縫不宜用做垂直受垂直受力方向力方向的連接焊縫；的連接焊縫； 對于靜載作用下的一級和二級對接焊縫其強度可視對于靜載作用下的一級和二級對接焊縫其強度可視為與母材相同，不與計算。三級焊縫需進行計算；為與母材相同，不與計算。三級焊縫需進行計算； 對接焊縫可視作焊件的一部分，故其計算方法與構對接焊縫可視作焊件的一部分，故其計算方法與構件強度計算相同。件強度計算相同。NNt3.3.2 對接焊縫的計算對接焊縫的計

21、算（3-1） 主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章1.1.軸心受力的對接焊縫軸心受力的對接焊縫垂直于軸心拉力或軸心壓力的對接焊縫（圖3-12），其強度可按下式計算： 圖圖3-12（a） 對接焊縫受軸心力對接焊縫受軸心力Nwltwwtcff、 為軸心拉力或壓力； 為焊縫的計算長度，當未采用引弧板和引出板施焊時，取實際長度減去2t； 為在對接接頭中連接件的較小厚度，在T形接頭中為腹板厚度；分別為對接焊縫的抗拉、抗壓強度設計值。 wwtcwNffl t或3.3.2 對接焊縫的計算對接焊縫的計算主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一

22、章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3.3.2 3.3.2 對接焊縫的計算對接焊縫的計算sin32wtwNfl t（）cos33wvwNfl t（）3 12btan1.5如果用直縫不能滿足強度要求時，可采用如圖（ ）所示的斜對接焊縫。計算證明，三級檢驗的對接焊縫與作用力間的夾角 滿足時，斜焊縫的強度不低于母材強度，可不再進行驗算。軸心受拉斜焊縫可按下列公式計算：/sin/sin2wwwllblbt為焊縫的計算長度，加引弧板時不加引弧板時，圖圖3-12（b） 對接焊縫受軸心力對接焊縫受軸心力3.3.2 對接焊縫的計算對接焊縫的計算主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設

23、計原理鋼結構設計原理第 3 章 2. 2.承受彎矩和剪力共同作用的對接焊縫承受彎矩和剪力共同作用的對接焊縫圖3-13（a）所示鋼板對接接頭受到彎矩和剪力的共同作用，由于焊縫截面是矩形，正應力與剪應力圖形分別為三角形與拋物線形，其最大值應分別滿足下列強度條件：max2max6335234wtwwwwvwwMMfWl tVSVfI tl t（）（）圖圖3-13 對接焊縫受彎矩和剪力聯合作用對接焊縫受彎矩和剪力聯合作用 3.3.2 對接焊縫的計算對接焊縫的計算主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章圖3-13（b）所示工字型截面梁的對接接頭，除應分

24、別驗算最大正應力和最大剪應力外，對于同時受較大正應力和較大剪應力的焊縫，例如腹板與翼緣的交接點，還應按下式驗算折算應力：221131.136wtf（）:wwwWSI上式中為焊縫截面模量；為焊縫截面面積矩；為焊縫截面慣性矩。11:1.1式中、為驗算點處的焊縫正應力和剪應力；為考慮到最大折算應力只在局部出現，而將強度設計值適當提高的系數。3.3.2 對接焊縫的計算對接焊縫的計算主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3.3.承受軸心力、彎矩和剪力共同作用的對接焊縫承受軸心力、彎矩和剪力共同作用的對接焊縫max22111322331.1wwvwww

25、tVSVfI tl tf當軸心力與彎矩、剪力共同作用時：）焊縫的最大正應力應為軸心力和彎矩引起的應力之和；）剪應力按式驗算，）折算應力仍按式驗算。除考慮焊縫長度是否減小，焊縫強度是否折減外，對接焊縫的計算方法與母材的強度計算完全相同。3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3.4 角焊縫的構造及計算角焊縫的構造及計算.1角焊縫的構造角焊縫的構造1.1.角焊縫的形式和強度角焊縫的形式和強度角焊縫按其與作用力的關系可分為：焊縫長度方向與作用力垂直的正面角焊縫；焊縫長度方向與作用力平行的側面角焊縫以及斜焊

26、縫。按其截面形式可分為直角角焊縫（圖3-15）和斜角角焊縫（圖3-16）。圖圖3-15 直角角焊縫截面直角角焊縫截面3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章圖圖3-16 斜角角焊縫截面斜角角焊縫截面2.2.角焊縫的構造要求角焊縫的構造要求 1）最大焊腳尺寸1,max1,:661121./23f maxffmaxttmmhtthmtmhtmm 式中較薄焊件厚度。對于板件邊緣的角焊縫：當時，；當時，；對圓孔或槽孔內的角焊縫，焊腳尺寸尚不宜大于圓孔直徑或槽孔短徑的3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助

27、上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章2） 最小焊腳尺寸圖圖3-17 最大焊腳尺寸最大焊腳尺寸2.2.角焊縫的構造要求角焊縫的構造要求 1）最大焊腳尺寸1.5mmfhtt焊腳尺寸不宜太小，以保證焊縫的最小承載能力，并防止焊縫因冷卻過快而產生裂紋。規范規定：角焊縫的焊腳尺寸不得小于， 為較厚焊件厚度（單位為）3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章1mmT1mm4mm3 3 17c 12) 自動焊熔深大，最小角焊縫尺寸可減小； 對 形連接的單面角焊縫，應增加。 當焊件厚度等于或小于時，則最小焊

28、腳尺寸應與焊件厚度相同。） 不等焊腳尺寸的構造要求 角焊縫的兩焊腳尺寸一般為相等。如圖（ ） ，當焊件 的厚度相差較大且等焊腳尺寸不能符合以上兩點要求時，可 采用不等焊腳尺寸，與較薄焊件接觸的焊腳邊應符合 ）的要 求；與較厚焊件接觸的焊腳邊應符合460fh的要求。）側面角焊縫的最大計算長度 側面角焊縫的計算長度不宜大于，當大于上述數值時，其 超過部分在計算中不予考慮。 若應力沿側面角焊縫全長分布時，計算長度可不受上述限制。3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章5） 角焊縫的最小計算長度fhfh 和40 mm，考慮

29、到焊縫兩端的缺陷，其實際焊接長度應較前述數值還要大2（單位為mm）。6） 搭接連接的構造要求當板件端部僅有兩條側面角焊縫連接時（圖3-18），試驗結果表明，連接的承載力與wlb/有關: 11112161219012wlbbt tmmmm tmm（ ）為避免應力傳遞過分彎折導致應力不均：（ ）為避免焊縫橫向收縮引起的板件拱曲太大：（）或（） 不滿足此條件時，應加塞焊或采用三面圍焊！ 側面角焊縫或正面角焊縫的計算長度均不得小于8 3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章在搭接連接中（圖3-19）,為了減少收縮應力以及因

30、偏心在鋼板與連接中產生的次應力，要求搭接長度不得小于焊件較小厚度的5倍，也不得小于25 mm。圖圖3-18 焊縫長度及兩側焊縫間距焊縫長度及兩側焊縫間距 圖圖3-19 搭接連接搭接連接bwlt1t23.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3.4.2 3.4.2 直角角焊縫強度計算的基本公式直角角焊縫強度計算的基本公式圖圖3-20 角焊縫的截面角焊縫的截面12efhhhhhde焊縫厚度；焊腳有效厚度（喉部位置）；焊腳尺寸；熔深；凸度；焊趾；焊根hfhehh1h2deh fh fh e有效截有效截面面450.7 ()f

31、heh：均取焊縫喉部為有效截面（假定破壞截面計算截面有效焊縫高度）：焊縫高度3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章圖圖3-21 角焊縫有效截面上的應力角焊縫有效截面上的應力NyNx= fh he el lw w45O45Oh hf f3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章222/37 -3)3- 3( wwwffwffffff我國規范中角焊縫的計算式：（）式中：為規范規定的角焊縫強度設計值。由于是由角焊縫的 抗剪條件確定的， 所以相

32、當于角焊縫的抗拉強度設計值。NNyNxf= fh he el lw w45O45Oh hf f3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章由圖3-22（b）知，對直角角焊縫：2/f/ /39xfewNh l（）則得直角角焊縫在各種應力綜合作用下的計算式為：fwfff332422/xfN沿焊縫長度方向的分力在焊縫有效截面上引起平行于焊縫長度方向的剪應力：3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章式（3-10）（3-12）即為角焊縫的基本計算公式

33、。22(3 10)3 1.2220,(3 11)0(3 12)wffffwfffeffffwwffe wNfh lNfh lf或： 式中為正面角焊縫的強度增大系數，。對正面角焊縫，此時得：對側面角焊縫，此時，得：221.0fwffffff對于直接結構中的焊縫，由于正面角焊縫的剛度大，韌性差，應將其強度降低使用，取，相當于按和的合應力進行計算，即承受動力荷載。3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3.4.3 3.4.3 各種受力狀態下直角角焊縫連接的計算各種受力狀態下直角角焊縫連接的計算1.1.承受軸心力作用時角焊

34、縫連接計算承受軸心力作用時角焊縫連接計算1）用蓋板的對接連接承受軸心力時圖3-23的連接中，當只有側面角焊縫時，按式（3-12）計算；當采用三面圍焊時，對矩形拼接板，可先按式（3-11 ）計算正面角焊縫承擔的內力：3-13wffe wNfh l（）圖圖3-23 受軸心力的蓋板連接受軸心力的蓋板連接側面角焊縫的強度：3-14wffe wNNfh l（）3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章圖圖3-24 斜向軸心力作用斜向軸心力作用2) 承受斜向軸心力的角焊縫連接計算22324Nsincossin3-15cos3 1

35、5xyfe wfe wwffffNNNNNh lNh lf如圖所示受斜向軸心力的角焊縫連接，可利用力學原理，將 分解為垂直于焊縫和平行于焊縫的分力，并計算應力：（）將式（）代入，驗算角焊縫的強度。3）承受軸心力的角鋼角焊縫計算角鋼腹桿與節點板的連接焊縫一般采用兩面側焊，也可采用三面圍焊，特殊情況也允許采用L形圍焊(圖3-25)。3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章圖圖3-25 桁架腹桿與節點板的連接桁架腹桿與節點板的連接3320.7(316)wfffNh bf33325b ,Tb2fhN對于三面圍焊圖（ ） ，

36、由角焊縫構造要求先假定正面角焊縫的焊腳尺寸求出正面角焊縫所分擔的軸心力。當腹桿為雙角鋼組成的 形截面，且肢寬為 時，應計入條正面角焊縫的作用：33113322()(3 17)22(3 18)22N beNNNk NbNeNNNk Nb3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章22L32 5c31 80fhN 求得各條焊縫所受的內力后，再按構造要求（角焊縫的尺寸限 制）假定肢背和肢尖焊縫的焊腳尺寸，即可求出焊縫的計算長度?？紤]到每條焊縫兩端的起滅弧缺陷，實際焊縫長度應將計算長度 加，對于采用繞腳焊的側面角焊縫，等于計算

37、長度。 當桿件受力很小時，可采用形圍焊圖。由于只有正面角 焊縫和角鋼肢背上的側面角焊縫，令式實際長度（）中的， 得：2.2.復雜受力時角焊縫連接計算復雜受力時角焊縫連接計算當焊縫非軸心受力時，可以將外力的作用為軸力、彎矩、扭矩、剪力等簡單受力情況，分別求出時的焊縫應力，然后利用，對焊縫中受力分解單獨受力疊最大的點加原理進行驗算。3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3-262NAee wNNAh l，在焊縫有效截面上產生垂直于焊縫長度方向的均勻應力，屬于正面角焊縫受力性質，則：在軸心力作（用下）1）承受軸力、彎矩

38、、剪力聯合作用時角焊縫的計算226weeMAlhMWM（3-27）2262weweflhMlhNweeVAlhVAV2（3-28）在剪力作用下3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章則焊縫的強度計算式為：fwffff22當連接直接承受動力荷載作用時，取=1.0f 對于工字形梁（或牛腳）與鋼材翼緣的角焊縫連接（圖3-27），計算時通常假設腹板焊縫承受全部剪力，而彎矩則由全部焊縫承受。圖圖3-27 工字形梁（或牛腳）的角焊縫的連接工字形梁（或牛腳）的角焊縫的連接3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助

39、上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章 為了焊縫分布較合理，宜在每個翼緣的上下兩側均勻布置焊縫，彎曲應力沿梁高度呈三角形分布，最大應力發生在翼緣焊縫的最外纖維處的應力滿足角焊縫的強度條件，即：13-292wfffwM hfI（）腹板焊縫承受兩種應力的聯合作用，設計控制點為翼緣焊縫與腹板焊縫的交點處A，此處的彎曲應力和剪應力分別按下式計算：222222fwfewhMIVhl3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章則腹板焊縫在A點的強度驗算式為：2222fwffdf工字梁（或牛腿）與鋼柱翼緣角焊

40、縫的連接的另一種計算方法是，假設腹板焊縫只承受剪力，翼緣焊縫承擔全部彎矩，則：翼緣焊縫的強度計算式為：wffwefflhH11腹板焊縫的強度計算式為：wfwefflhV2223.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章2) 在扭矩、剪力和軸心力聯合作用時角焊縫的計算扭矩T產生的應力：焊縫為彈性體，板為剛性體，繞形心 o 旋轉剪力V產生的A點應力軸力N產生A點的應力圖圖3-29 受扭、受剪、受軸心力作用的角焊縫應力受扭、受剪、受軸心力作用的角焊縫應力 3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章

41、下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章在扭矩作用下，A點由扭矩引起的切應力最大。扭矩T在A點引起的切應力為：yxpAIITrITr （3-30）式中為焊縫有效截面的極慣性矩。pIpyTAITr （側面角焊縫受力性質）pxTAITr（正面角焊縫受力性質）3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章由剪力V引起的剪應力：weVAlhV由軸心力N引起的應力：weNAlhN則：TNfAATVfAAA點的合應力應滿足的強度條件為：22(33 1)fwffff當連接直接承受動態荷載時，取 1.03.1.1 焊縫連接焊縫

42、連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3.4.4 斜角角焊縫的計算 斜角角焊縫一般用于腹板傾斜的T形接頭（圖3-30），計算時采用與直角角焊縫相同的計算公式，斜角角焊縫不論其有效截面上的應力情況如何，均不考慮焊縫的方向，一律取0 . 1f圖圖3-30 斜角角焊縫的有效厚度斜角角焊縫的有效厚度3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3.5 焊接應力與焊接變形焊接應力與焊接變形3.5.1 3.5.1 焊接應力的分類和產生的原因焊接應力的分類和產生的原因焊接應力(

43、welding stresses)有沿焊縫長度方向的縱向焊接應力、垂直于焊縫長度方向的橫向焊接應力和沿厚度方向的焊接應力。1.縱向焊接應力圖圖3-31 施焊時焊縫及附近的溫度場和縱向焊接殘余應力施焊時焊縫及附近的溫度場和縱向焊接殘余應力3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章圖圖3-32 縱向焊接應力縱向焊接應力（a）焊接）焊接H型鋼，翼緣為軋制或剪切邊；型鋼，翼緣為軋制或剪切邊；（b）焊接）焊接H型鋼，翼緣為焰切邊；（型鋼，翼緣為焰切邊；（c）焊接方管）焊接方管2. 橫向焊接應力 橫向收縮引起的橫向應力與施焊方向

44、和先后順序有關。焊縫冷卻時間不同，產生的應力分布也不同(見圖3-33ce）。 3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章圖圖3-33 橫向焊接應力橫向焊接應力3.厚度方向的焊接應力圖圖3-34 厚板中的焊接殘余應力厚板中的焊接殘余應力3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3.5.2 3.5.2 焊接應力對結構性能的影響焊接應力對結構性能的影響1. 對結構靜力強度的影響2.對結構剛度的影響3.對低溫工作的影響4.對疲勞強度的影響3.5.3

45、 3.5.3 焊接變形焊接變形圖圖3-36 焊接變形焊接變形（a）縱向收縮和橫向收縮；（）縱向收縮和橫向收縮；（b）彎曲變形；）彎曲變形；（c）角變形；（）角變形；（d）波浪變形；（）波浪變形；（e）扭曲變形）扭曲變形焊接變形是焊接構件經局部加熱冷卻后產生的不可恢復變形3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3.5.4 3.5.4 減小焊接應力和焊接變形的措施減小焊接應力和焊接變形的措施1.設計上的措施圖圖3-37 減小焊接應力和焊接變形影響的設計措施減小焊接應力和焊接變形影響的設計措施（a）推薦；（）推薦；（b）

46、不推薦；（）不推薦；（c）推薦；（）推薦；（d）不推薦；）不推薦；（e）推薦；（）推薦；（f）不推薦；（）不推薦；（g）、（）、（j）推薦；（）推薦；（h）、（）、（i)不推薦不推薦2. 工藝上的措施3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章圖圖3-38 合理的施焊次序合理的施焊次序（a)分段退焊；（分段退焊；（b）沿厚度分層焊；（）沿厚度分層焊；（c）對角跳焊；（）對角跳焊；（d)鋼板分塊焊接鋼板分塊焊接圖圖3-39 焊接前反變形焊接前反變形3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一

47、章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3.6 普通螺栓連接的構造和計算普通螺栓連接的構造和計算簡單、統一、整齊而緊湊3.6.1 3.6.1 螺栓的排列和其他構造要求螺栓的排列和其他構造要求1.螺栓的排列比較簡單整齊，所用連接板尺寸小，但并列排放的螺栓孔對構件截面的削弱較錯列方式大?？梢詼p小螺栓孔對截面的削弱，但螺栓孔排列不如并列緊湊，連接板尺并列錯列寸較大。B B 錯列錯列A A 并列并列中距中距中距中距邊距邊距邊距邊距端距端距3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章受力要求螺距過?。轰摪寮魤?。 螺距過大：

48、受壓時鋼板張開。構造要求螺距過大：連接不緊密，潮氣侵入 腐蝕。施工要求螺距過?。菏┕r轉動扳手困難。螺栓螺栓間距間距布置布置要求要求螺栓最大和最小容許間距3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章2.螺栓連接的構造要求1234C5）當桿件在節點上或拼接接頭的一端時，永久性的螺栓（或鉚釘）數不宜 少于兩個。對組合構件的綴條，其端部連接可采用一個螺栓（或鉚釘）。）高強度螺栓孔應采用鉆孔。）在高強度螺栓連接范圍內，構件截面處理方法應在施工圖中注明。） 級普通螺栓宜用于沿其桿軸受拉方向連接，在下列情況下可用于受剪連接： 承受

49、靜力荷載或間接承受動力荷載結構中的次要連接； 承受靜力荷載的可拆卸結構的連）對直接678承受動力荷載的普通螺栓受拉連接應采用防松動措施。）當型鋼構件拼接采用高強度螺栓連接時，其拼接件宜采用鋼板。）沉頭和半沉頭鉚釘不得用于沿其桿軸方向受拉的連接。）受拉連接中的端板（法蘭板），應適當增強其剛度，以減少 撬力對抗拉承載力的不利影響。3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3.6.2 3.6.2 普通螺栓的受剪連接普通螺栓的受剪連接 普通螺栓連接按受力情況可分為三類：承受剪力；承受拉力；承受拉力和剪力的共同作用。下面先介紹

50、螺栓受剪時的工作性能與計算方法。1.1.受剪連接的工作性能受剪連接的工作性能 以圖3-42（a）示的螺栓連接試件做抗剪實驗，可得出試件上a、b 兩點之間的相對位移與作用力N的關系曲線圖3-42(b)。該曲線給出了試件由零載一直加載至連接破壞的全過程，經歷了以下四個階段： 1）摩擦傳力的彈性階段； 2）滑移階段；3) 栓件傳力的彈性階段； 4）彈塑性階段。3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章受剪螺栓連接達到極限承載力時，可能的破壞形式有： 圖圖3-43 抗剪螺栓連接的破壞形式抗剪螺栓連接的破壞形式圖圖3-42 單

51、個螺栓抗剪試驗結果單個螺栓抗剪試驗結果 3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章破壞形式破壞形式（1 1）螺栓桿被剪壞）螺栓桿被剪壞 栓桿較細而板件較厚時栓桿較細而板件較厚時（2 2）孔壁的擠壓破壞）孔壁的擠壓破壞 栓桿較粗而板件較薄時栓桿較粗而板件較薄時（3 3）板件被拉斷）板件被拉斷 截面削弱過多時截面削弱過多時 以上破壞形式予以計算解決。以上破壞形式予以計算解決。N/2NN/2NNNN3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章（4

52、4 ）板件端部被剪壞）板件端部被剪壞( (拉豁拉豁) ) 端矩過小時；端矩不應小于端矩過小時；端矩不應小于2d2dO ONN（5 5）栓桿彎曲破壞）栓桿彎曲破壞 螺栓桿過長；栓桿長度不應大于螺栓桿過長；栓桿長度不應大于5d5d這這兩兩種種破破壞壞構構造造解解決決N/2NN/23.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章2.2.單個普通螺栓的受剪計算單個普通螺栓的受剪計算普通螺栓的受剪承載力主要有栓桿受剪栓桿受剪和孔壁承壓孔壁承壓兩種破壞模式控制，因此應分別計算，取其小值進行設計。假定螺栓受剪面上的剪應力均勻分布，擠壓力

53、沿栓桿直徑平面（實際上是相應于是栓桿直徑平面的孔壁部分）均勻分布。受剪承載力設計值：23324bbvvvdNnf（）d承壓承載力設計值： 333bbccNdtf（）3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章剪切面數目剪切面數目nvNN1 vn單單剪剪：NN/2N/22 vn雙雙剪剪：4 vn四四剪剪：N/2N/3N/3N/3N/23.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3.3.普通螺栓群軸心受剪連接計算普通螺栓群軸心受剪連接計算1) 普通

54、螺栓群軸心受剪min334bNnN（） 為單個螺栓受剪承載 力設計值與承壓承載 力設計值的較小值。式中bNminN/2Nl l1 1N/2平均值平均值螺栓的內力分布螺栓的內力分布試驗證明，螺栓群的抗剪連接承受軸心力時，螺栓群在長度方向上的各螺栓受力并不均勻（圖3-44），表現為兩端螺栓受力大，而中間螺栓受力小。當連接長度l115d0(d0為螺孔直徑）時，可認為軸心力由每個螺栓平均分擔，即螺栓數n為：3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章1min101.11500.715(335)(blNNldn當 時，連接工作進

55、入彈塑性階段后，各螺栓所受內力也不易均勻，端部螺栓首先達到極限強度而破壞，隨后由外向里一次破壞。對普通螺栓構成的長連接，所需抗剪螺栓數為：式中:為承載力設計值折減系數)。2) 普通螺栓群偏心受剪345FTFe圖所示為螺栓群承受偏心剪力的情形，可將偏心力 等效為軸心力和扭矩。3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章圖圖3-45 螺栓群偏心受剪螺栓群偏心受剪 TxyN1TN1TxN1Tyr11F1N1FF作用下每個螺栓受力作用下每個螺栓受力：)373 (1 nFNFT作用下連接按彈性設計，其假定為作用下連接按彈性設計，

56、其假定為： （1 1）連接板件絕對剛性，螺栓為彈性；連接板件絕對剛性，螺栓為彈性； （2 2） 連接板件繞栓群形心轉動，各螺栓剪力連接板件繞栓群形心轉動，各螺栓剪力與其至形心距離呈線形關系，方向與與其至形心距離呈線形關系，方向與r ri垂直。垂直。F3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章111221212222211121111222()FTTiTiTTiTiTTiiiTiiiFNnNrNrNrTNNNrrrNNrrrrTrrTTF erT rNrxy ， 每 個 螺 栓 平 均 受 力 為 ： 在 軸 心 力

57、作 用 下在 扭 矩作 用 下 ， 通 常 采 用 彈 性 分 析 :可 得 ：最 大 剪 力 ：11112211111221221111min1121123-363-37()3-3833-38TxTiiTyTiibTxTyFiyTyNNrxyxTxNNrxyNNNNNyxTyFNyn將分解為水平分力和垂直分力： （） （）由此可得到受力最大螺栓所承受的合力的計算式：（）當螺栓布置在一個狹長帶，例如時，（）可簡化為：2min3-39bN（）3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3.6.3 3.6.3 普通螺栓的受

58、拉連接普通螺栓的受拉連接1.普通螺栓受拉的工作環境圖圖3-46 受拉螺栓的撬力受拉螺栓的撬力 圖圖3-47 T形連接中螺栓受拉形連接中螺栓受拉34206%撬力抗拉強度設計由于翼緣的彎曲，使螺栓受到的附加作用，如圖所示。規范將螺栓的來考慮撬力的影響。可通過來加強連接件的剛度，減小螺值降低設置加栓中的勁肋附加力。3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章3.普通螺栓群受拉1) 螺栓群軸心受拉2.單個普通螺栓的抗拉承載力243-40 0.813 3224 bbbtettbetnmeenmdeNAffAffdddddpddp

59、單個螺栓的受拉承載力的設計值為：（）式中螺栓有效截面積；（螺栓抗拉強度設計值） 螺紋處的有效直徑， 為扣去螺紋后的凈直徑，為全直徑與凈直徑的平均直徑， 為螺紋的螺距。3-41btNnN假定各個螺栓平均受拉，則連接所需的螺栓數為：（）3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章圖圖3-48 普通螺栓群彎矩受拉普通螺栓群彎矩受拉2) 螺栓群承受彎矩（圖3-48）M作用下螺栓群連接按彈性設計，其假定為：1）連接板件絕對剛性，螺栓為彈性；2）螺栓群的中和軸位于最下排螺栓的形心處，各螺栓所受拉力與其至中和軸的距離成正比。M刨平頂

60、緊刨平頂緊承托承托(板板)M1 2 3 4受壓區受壓區y1y2y3N1N2N3N4中和中和軸軸3.1.1 焊縫連接焊縫連接主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章鋼結構設計原理鋼結構設計原理第 3 章112233112221123113112222111212111211( )( )( ):( )( )( ):( ):342iininnnnnnnniiiiNyNyNyNyaMN yN yN ybaNNyyNNyyNNyycM yNyMycbMNyyyyNyydiNy由力學及假定可得：由式得；將式代入式得螺栓的拉力（）因此，設計時只要滿足下式即可：bt343N（）3.1.1 焊縫連