当前位置:
文档之家› 钢结构设计原理_ 钢结构的连接_
钢结构设计原理_ 钢结构的连接_
max
VSw I wt
3V
2 lwt
fVw
Ww—焊缝截面模量;Sw--焊缝截面面积矩; Iw--焊缝截面惯性矩。
第3章 钢结构的连接
2.工字形截面
3.2 对接焊缝的构造与计算
VM
1 σ1
焊缝截面 σmax
τmax τ1
(1)对于焊缝的σmax和τmax应满足如前要求;
(2)对于翼缘与腹板交接点焊缝(1点), 其折算应力尚应满足下式要求:
3.2 对接焊缝的构造与计算
N
Nsinθ
Ncosθ
θ
B
lw
N
t
当不满足上式时,可选择在受力较
小的部位施焊;
或者改用斜对接焊缝连接如图B,
当tanθ≤1.5时,不用验算。
第3章 钢结构的连接
二、M、V共同作用下的对接焊缝计算
3.2 对接焊缝的构造与计算
lw
V M
t
στ
max
M
Ww
6M
lw2t
ftw
第3章 钢结构的连接
根据上述三方面的要求,规范规定:
3.4 普通螺栓连接的构造和计算
第3章 钢结构的连接
3.4 普通螺栓连接的构造和计算
3.4.2 普通螺栓连接的受力性能和计算
一、螺栓连接的受力形式
F
F
N
A 只受剪力
B 只受拉力
C 剪力和拉力 共同作用
第3章 钢结构的连接
二、普通螺栓抗剪连接
3.4 普通螺栓连接的构造和计算
当 l1≤15d0 时,
当 15d0<l1≤60d0 时, 当 l1>60d0 时,
=1.0
=1.1-l1/150d0 =0.7
N
第3章 钢结构的连接
3.破坏形式
N/2 N/2
N
N
3.4 普通螺栓连接的构造和计算
(1)螺栓杆被剪坏
N
(2)孔壁的挤压破坏
N
以上三种破坏形式 通过强度计算避免。
(3)板件被拉断
N
N
1.工作性能
N/2 通过抗剪试验,即可得到板件 N/2 a 上a、b两点相对位移δ和作用力 N的关系曲线,该曲线清楚的揭示 了抗剪螺栓受力的四个阶段,即: N
(1)摩擦传力的弹性阶段(0~1段)
直线段—连接处于弹性状态; 该阶段较短—摩擦力较小。
2 1 O
N b
4 3
δ
第3章 钢结构的连接
3.4 普通螺栓连接的构造和计算
N
第3章 钢结构的连接
N
3.4 普通螺栓连接的构造和计算
要求:端矩不 应小于2dO。
(4)板件端部被剪坏(拉豁)
N
N / 2要求:栓杆长度
N/2 不应大于5d。
(5)栓杆弯曲破坏
这两种破坏 构造解决
第3章 钢结构的连接
2.C级--粗制螺栓
性能等级为4.6、4.8级, 一般由45号或35号钢制成。
Ⅱ类孔,孔径(do)比栓杆直径(d)大1.5~3mm。
第3章 钢结构的连接
二、螺栓的排列和构造要求
端距 中距
3.4 普通螺栓连接的构造和计算
边距 中距 边距
A 并列 螺栓的排列应满足: 受力要求
构造要求 施工要求
B 错列
第3章 钢结构的连接
3. 2 对接焊缝的构造与计算
3.2.1对接焊缝的构造要求
一、设置引弧板
起、灭弧点易出现缺陷,故一般用引弧板 引出,焊完后将其切去。
第3章 钢结构的连接
二、设置变截面过渡段
3.2 对接焊缝的构造与计算
当板件厚度或宽度在一侧相差大于4mm 时,应做坡度不大于1:2.5(静载)或1:4(动 载)的斜角,以平缓过度,减小应力集中。
第3章 钢结构的连接
3.4 普通螺栓连接的构造和计算
3.4.1 螺栓的排列和构造要求
一、普通螺栓的种类 1.A、B级--精制螺栓
性能等级为5.6或8.8级, 一般由Q235BF钢制成。
Ⅰ类孔,孔径(do)比栓杆直径(d)大0.3~0.5mm。 注: 5或8表示fu≥500或800N/mm2, 0.6或0.8表示 fy/fu=0.6或0.8;
等于实际长度减去2t1,t1—较薄焊件厚度。
第3章 钢结构的连接
一、轴心力作用下的对接焊缝计算
N
lw
N
3.2 对接焊缝的构造与计算
t
A
N lwt
f
t
w
或f
w c
N —轴心拉力或压力设计值;
t—板件较小厚度;T 形连接中为腹板厚度;
ftw、fcw —对接焊缝的抗拉和抗压强度设计值。
第3章 钢结构的连接
第3章 钢结构的连接
3.2.2 对接焊缝的计算
3.2 对接焊缝的构造与计算
可视作焊件截面的延续,故其计算方法 与构件强度计算相同;
抗压、抗剪强度以及一、二级对接焊缝 的抗拉强度与母材相同,因此若采用引弧板 施焊,则可不与计算;只有三级焊缝受拉力 作用才需进行计算;
不采用引弧板时,每条焊缝的计算长度
第3章 钢结构的连接
3.4 普通螺栓连接的构造和计算
1.受力要求
受拉时,中距、边距和端距不能过小, 以防止钢板截面过度削弱而承载力不足;
对于受压构件,中距不能太大,以防 止连接板件发生鼓曲。
2.构造要求
螺栓的边距和中距不宜太大,以免板件 间贴合不密,潮气侵入腐蚀钢材。
3.施工要求
为了便于扳手拧紧螺母,螺栓中距应不小于3do。
2 1
3 2 1
1.1
f
w t
1.1—考虑最大折算应力只在局部出
现的强度增大系数。
Hale Waihona Puke 第3章 钢结构的连接3.2 对接焊缝的构造与计算
本节小结
一、构造要求
1.引弧板的设置 2.变截面过渡段设置
二、计算:材料力学应力计算方法的延续
1.轴力作用下的计算 2.弯矩、剪力共同作用下的计算 3.轴力、弯矩、剪力共同作用下的计算
(2)滑移阶段(1~2段)
N/2
克服摩擦力后,板件间突然发生 N/2 a
水平滑移,最大滑移量为栓孔和
N b
栓杆间的距离,表现在曲线上为 N
4
水平段。
3
(3)栓杆传力的弹性阶段(2~3段)
主要靠栓杆与孔壁的接触传力。栓
2
杆受剪力、拉力、弯矩作用,孔壁 O 1 受挤压。由于材料的弹性以及栓杆
δ
拉力增大所导致的板件间摩擦力的
增大,N-δ关系以曲线状态上升。
第3章 钢结构的连接
(4)弹塑性阶段(3~4段) N/2 达到‘3’后,即使给荷 N/2 a
载以很小的增量,连接的剪 N
切变形迅速增大,直到连接 Nu 破坏。
‘4’点(曲线的最高点) 即为普通螺栓抗剪连接的极 限承载力Nu。
2 1 O
3.4 普通螺栓连接的构造和计算
N b
4 3
δ
第3章 钢结构的连接
2.剪力螺栓受力情况
3.4 普通螺栓连接的构造和计算
弹性阶段时两端大而中间小,进入 弹塑性阶段后,因内力重分布使各螺 栓受力趋于均匀。
第3章 钢结构的连接
3.4 普通螺栓连接的构造和计算
为防止“解纽扣”破坏,当连接长度l1 较
大时,应将螺栓的承载力乘以折减系数 :