钢结构第三章 钢结构的连接06.11

1、3.8 高强度螺栓连接的 工作性能和计算,了解高强螺栓连接构造,了解高强螺栓连接受力特点,掌握高强螺栓连接计算,教学目与要求,高强度螺栓的工作性能和螺栓群的计算重点,高强度螺栓连接的构造和计算（2）难点,教学内容,当连接板件过薄时，可能因承压强度不足而破坏，需按下列公式计算螺栓的承压承载力：,3.7 螺栓连接的工作性能和计算,螺杆受剪兼受拉破坏,栓孔：钻成孔 按受力特征分类：摩擦型连接、承压型。

2、一、选择题1. 图中的焊脚尺寸 hf 是根据_a_选定的。 2. 如图所示梁截面形式、尺寸（I x=22000104mm4)及荷载。 钢材为 Q235-BF，焊条采用 E43 型手工焊，梁翼缘和腹板间用角焊缝连接，h f =_d_mm。 2.6 6 10 8 3. 如图所示为单角钢（L805）接长连接，采用侧面角焊缝 （Q235 钢和 E43 型焊条， ），焊脚尺寸 hf =5mm。求连接承载力设计值（静载） _d_。 4. 设有一截面尺寸为 1008 的板件，在端部用两条侧面角焊缝焊在 10mm 厚的节点板上，两板件板面平行，焊脚尺寸为 6mm。为满足最小焊缝长度的构造要求，试选用下列何项数值。 d40mm 60mm 8。

3、第三章 钢结构的连接一选择题1.如图所示承受静力荷载的 T 形连接，采用双面角焊缝，手工焊，按构造要求所确定的合理焊脚尺寸应为（ B ）A.4mm B.6mm C.8mm D.10mm题 1 图 题 2 图2.如图所示连接，焊缝中最危险点为（ A ）A.最上点 B.最下点 C.焊缝长度的中点 D.水平荷载延长线与焊缝相交处3.T 形连接中直角角焊缝的最小焊脚尺寸 hfmin=1.5 ，最大焊脚尺寸 hfmax=1.2t1，式中的 t1和 t2分2t别为（ D ）A.t1为腹板厚度，t 2为翼缘厚度 B.t 1为翼缘厚度，t 2为腹板厚度C.t1为较小的被连接板件的厚度，t 2为较大的被连接板件的厚度D.t1为较大。

4、第三章 钢结构的连接3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图 3.80） 。钢材为 Q235B，焊条为 E43 型，手工焊，轴心力 N=1000KN（设计值） ，分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。解：（1）三面围焊 2160/wfNm1321确定焊脚尺寸：， ， ,maxin.2.2fht,inmin.5.5.fhtm8fh内力分配： 30.71.0.7812607328.wfffNhb NK32 239K1 .5.焊缝长度计算：，11 30.2960.72781wwfNl mh则实际焊缝长度为 ，取 310mm。19640840fl hm，22 .10.7078wwflh则实际焊缝长度为 ，取 120mm。2160840flmh（2）两面侧焊确定焊脚尺寸：同上，取 ， 18fh2f内力分配： 。

5、第三章 钢结构的连接3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图 3.80） 。钢材为 Q235B，焊条为 E43 型，手工焊，轴心力 N=1000KN（设计值） ，分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。解：（1）三面围焊 2160/wfNm1321确定焊脚尺寸：， ， ,maxin.2.2fht,inmin.5.5.fhtm8fh内力分配： 30.71.0.7812607328.wfffNhb NK32 239K1 .5.焊缝长度计算：，11 30.2960.72781wwfNl mh则实际焊缝长度为 ，取 310mm。19640840fl hm，22 .10.7078wwflh则实际焊缝长度为 ，取 120mm。2160840flmh（2）两面侧焊确定焊脚尺寸：同上，取 ， 18fh2f内力分配： 。

6、3.6 螺栓连接的构造 P51,1、螺栓的规格,用M和公称直径（mm）表示，例如：M16、M20,2、螺栓的排列,螺栓的各距应满足规定的要求（P5253，表3.47）,3、受力分类,3.6 螺栓连接的构造,按螺栓受力可以分为：受剪、受拉及剪拉共同作用,3.7 普通螺栓连接的工作性能和计算 P54,3.7.1 普通螺栓的抗剪连接,1、五种破坏形式：,栓杆被剪断,栓杆抗剪强度验算,钢板挤压破坏,钢板抗压强度验算（以栓杆承压强度代替）,钢板在栓孔处被拉断,钢板净截面强度验算,钢板端部冲剪破坏,端距e2d0,栓杆被拉弯,3.7.1 普通螺栓的抗剪连接,2、单个受剪螺栓的承载力计算,。

7、钢结构的连接,第三章,(Connections),36 螺栓连接（bolting）的构造,一、螺栓的种类,1.普通螺栓,C级-粗制螺栓，性能等级为4.6或4.8级； 4表示fu400N/mm2, 0.6或0.8表示fy/fu=0.6或0.8；类孔，孔径(do)-栓杆直径(d) 13mm。,A、B级-精制螺栓，性能等级为5.6或8.8级; 5或8表示fu500或800N/mm2, 0.6或0.8表示fy/fu=0.6 或0.8；类孔，孔径(do)-栓杆直径(d)0.30.5mm。,按其加工的精细程度和强度分为:A、B、C三个级别。,2.高强度螺栓,由45号、40B和20MnTiB钢加工而成，并经过热处理,45号8.8级； 40B和20MnTiB10.9级,（a）大六角头螺栓 （b）扭剪型。

8、3.4 对接焊缝的构造与计算 P44,3.4.1对接焊缝的构造,坡口形式,直边缝,单边V形缝,双边V形缝,板厚 t 20 mm,34mm,K形缝,34mm,X形缝,34mm,不同宽度,其它构造,1:2.5,1:2.5,不同厚度,可不设斜坡,1:2.5,4mm,引弧板,焊缝计算长度,t,焊缝截面厚度,焊缝所连接板件的较薄厚度,t,焊缝计算长度,焊缝强度设计值,3.4.2 对接焊缝的计算,设计目的,预定功能,强度、,适用性,耐久性,安全性,稳定,刚度,强度,承载能力极限状态,（1）强度、稳定计算用设计值,*重要结论：,（2）活荷载组合,（3）,强度,（设计值）,内 力,截面几何参数,步骤：,（1）统计荷载、确定组。

9、第三章 钢结构的连接,钢结构的连接方式可分为焊接连接、螺栓 连接和铆钉连接三种。连接,焊缝连接,对接焊缝,焊透,部分焊透,角焊缝,正面、侧面、斜焊缝,紧固件连接,铆钉,螺栓,普通螺栓,高强螺栓,连接的作用组成承重结构，更重要的是进行内力传递 。 连接的要求连接和接头的承载力不小于构件的承载能力 连接的原则设计应符合安全可靠、传力明确、构造简单以及节约钢材,3.1焊缝连接,什么是焊接？ 优点：不开孔，构造简单，施工方便；节省钢材；易予采用自动化操作，生产效率高。 缺点：会使材料局部变脆；产生焊接残余应力和残余变形，焊接结。

10、第三章 钢结构的连接(1-18 2hrs),3.1 钢结构的连接方法3.2 焊接方法和焊缝连接形式3.3 角焊缝的构造与计算 3.4 对接焊缝的构造与计算3.5 焊接应力和焊接变形3.6 螺栓连接的构造3.8 高强度螺栓连接的工作性能和计算 3.9 混合连接(自学）,31 钢结构的连接方法,连接的作用：钢结构是由若干构件组合而成的。连接的作用就是通过一定的手段将板材或型钢组合成构件，或将若干构件组合成整体结构，以保证其共同工作。因此，连接方式及其质量优劣直接影响钢结构的工作性能。要求：钢结构的连接必须符合安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便和节。

11、,钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure,第3章 连 接 Chapter 3 Connections,焊缝连接,螺栓连接,主要内容,钢结构的连接,对接焊缝的构造和计算,角焊缝的构造和计算,焊接残余应力和焊接变形,普通螺栓的构造和计算,高强度螺栓的构造和计算,3.1 钢结构的连接,连接的方式 焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接,连接的原则 安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便和节约钢材,图3.1.1 连接的方式,螺栓连接,铆钉连接,焊接连接,3.1 钢结构的连接,缺点,第三章 连 接,Chapter 3 Connections,* 构造简单 任何形式的构件都可直接相连； * 用料。

12、第三章：钢结构的连接练习与作业（附答案）：例题 3.1 试计算图 31（a）所示牛腿与柱连接的对接焊缝所能承受的最大荷载 F（设计值） 。钢材为 Q235，焊条为 E43 型，手工焊，施焊时不用引弧板，焊缝质量为三级。图 31 牛腿与柱用对接焊缝连接解：1确定对接焊缝计算截面的几何特性(1)确定中和轴的位置mm8.7910524106.01 ymm.78.925(2)焊缝计算截面的几何特征cm42548.7167.415.02.4123 xI腹板焊缝计算截面的面积：cm2.3.wA2确定焊缝所能承受的最大荷载设计值 F 。将力 F 向焊缝截面形心简化得：（KNmm）FeM160y21xab a v bF()（KN）FV查表得。

13、第六节 普通螺栓的连接,一、普通螺栓的连接构造 螺栓的规格与表示钢结构一般选用C级（粗制）六角螺母螺栓，标识用M和工程直径（mm）表示，例如M16、M20等 螺栓的排列螺栓的各距应满足规定的要求（P7172，表3.58）,二、受力性能与计算 1、受力分类 螺栓根据作用不同，按螺栓受力可以分为：受剪、受拉及剪拉共同作用,2、受剪连接 受力性能与破坏形式 五种破坏形式 螺栓受剪破坏 孔壁挤压破坏 连接板净截面破坏 螺栓受弯破坏 连接板冲剪破坏,单个受剪螺栓的承载力计算螺栓抗剪：孔壁承压：最大承载力：,轴力作用受剪螺栓群的连接计算 受力特。

14、第三章钢结构的连接 主要内容,3.1 连接的种类及特点 3.2 焊接方法和焊缝连接的型式 3.3 对接焊缝的构造和计算 3.4 角焊缝的构造和计算 3.5 焊接残余应力和焊接残余变形 3.6 普通螺栓连接的构造和计算 3.7 高强螺栓连接的构造和计算,基本要求:,1、了解钢结构常用的连接方法和特点,2、了解对接焊缝的工作性能,掌握对接焊缝的计算方法,3、了解角焊缝的工作性能,掌握角焊缝在各种受力情况下的计算方法,理解各种构造尺寸限制的意义,4、了解焊接残余应力和残余变形的形成原因及对结构工作的 影响,了解减少焊接应力与焊接变形的措施,5、了解普通。

15、第六节 普通螺栓的连接,一、普通螺栓的连接构造 螺栓的规格与表示钢结构一般选用C级（粗制）六角螺母螺栓，标识用M和工程直径（mm）表示，例如M16、M20等 螺栓的排列螺栓的各距应满足规定的要求（P7172，表3.58）,二、受力性能与计算 1、受力分类 螺栓根据作用不同，按螺栓受力可以分为：受剪、受拉及剪拉共同作用,2、受剪连接 受力性能与破坏形式 五种破坏形式 螺栓受剪破坏 孔壁挤压破坏 连接板净截面破坏 螺栓受弯破坏 连接板冲剪破坏,单个受剪螺栓的承载力计算螺栓抗剪：孔壁承压：最大承载力：,轴力作用受剪螺栓群的连接计算 受力特。

16、第六节 普通螺栓的连接,一、普通螺栓的连接构造螺栓的规格与表示 钢结构一般选用C级（粗制）六角螺母螺栓，标识用M和工程直径（mm）表示，例如M16、M20等螺栓的排列 螺栓的各距应满足规定的要求（P7172，表3.58）,二、受力性能与计算1、受力分类螺栓根据作用不同，按螺栓受力可以分为：受剪、受拉及剪拉共同作用,2、受剪连接受力性能与破坏形式五种破坏形式螺栓受剪破坏孔壁挤压破坏连接板净截面破坏螺栓受弯破坏连接板冲剪破坏,单个受剪螺栓的承载力计算螺栓抗剪：孔壁承压：最大承载力：,轴力作用受剪螺栓群的连接计算受力特性：沿受力。

17、,直角角焊缝截面,焊接位置0、1表示适用（平、立、仰、横）全方位2表示适用于平焊及水平角焊4表示适用向下立焊 第3、4位数组合：表示焊接电流和药皮类型低合金钢焊条的后缀符号表示焊缝金属化学成分的分类符号（如E55516A1表示碳钼钢焊条、D3表示猛钼钢焊条） 例如： E4301、E4315、 E5010、 E5516A1、 E5515D3,对于腹板与翼缘交接处：（34）,2、受弯受剪对接焊缝计算,N,N,(1)用拼接板连接:侧面角焊缝:,(2)用菱形拼接板连接:,（3-12）,(3)用塞焊连接:,N,N,(4)用角钢连接:,N,N1,N2,N3,e1,e2,（a）侧面角焊缝,（b）三面围焊,（c）L形角焊缝,。