第三课：钢结构的连接课件.ppt

钢结构基本原理 二0一四年九月 高层建筑结构概述 二0一二年九月 本章内容: (1)钢结构的连接方法 (2)焊接方法和焊缝连接形式 (3)角焊缝的构造与计算 (4)对接焊缝的构造与计算 (5)焊接应力和焊接变形 (6)螺栓连接的构造 (7)普通螺栓连接的工作性能和计算 (8)高强度螺栓连接的工作性能和计算 本章重点：角焊缝的构造与计算，普通螺栓连接的计算， 高强度螺栓连接的计算 本章难点：如何运用相关公式进行各种连接计算 复习：焊接连接形式和焊缝形式 2.焊缝形式 焊缝缺陷及焊缝质量检查 2.焊缝质量检查 3.焊缝质量等级及选用 4.焊缝代号 对接焊缝分为：焊透和部分焊透两种； 动荷载作用下部分焊透的对接焊缝不宜用做垂直受力方向的连接焊缝； 对接焊缝可视作焊件的一部分，故其计算方法与构件强度计算相同。 （3）N、M、V共同作用下的对接焊缝计算 正面角焊缝的破坏形式 （四）计算步骤 （A）求出同一平面焊缝群的形心 2）两面侧焊: 例3.2 如图所示，双角钢2L140×90×10和节点板用直角角焊缝连接，钢材为Q345钢，焊条E50型，手工焊，采用两面侧焊缝连 接，肢背、肢尖的焊缝长度 均为300mm，焊脚尺寸 为8mm，试问在轴心力设计值N = 1200KN作用下，此连接焊缝是否能满足强度要求？若不能则应采用什么措施，且如何验算？ 140 2. 承受弯矩、轴心力和剪力联合作用的角焊缝连接计算 A B 150 150 100 150 150 100 例3. 4钢材为Ｑ235，手工焊，焊条为E43， 静态荷载。已知 ，求连接能承受的最大荷载 无引弧板。 解：偏心距 弯距： 可以解得： 例3. 5 计算图示角焊缝连接中的 已知承受动荷载，钢材为Q235-BF，焊条为E43型， ，偏离焊缝形心的两个力 ，图中尺寸单位：mm，有引弧板。 解：将外力 移向焊缝形心O，得：　　　　 　　　　 则：　　 　　解得 取 　　构造要求： 　　 　　 满足要求。 ， 例3. 6 验算图示普通螺栓连接时的强度。已知螺栓直径 ，C级螺栓，螺栓和构件材料为Q235，外力设计值 解： 受力最大的１号螺栓所受的剪力和拉力分别是： 螺栓连接强度满足要求。 普通螺栓的工作性能 剪力螺栓：外力垂直于螺杆 拉力螺栓：外力平行于螺杆 剪力螺栓的工作性能： 剪力螺栓的 5 种破坏形式： 螺栓承载力计算：防止螺杆剪断和局部承压破坏； 净截面强度验算：防止净截面强度破坏； 构造措施(限制端距和螺杆长度l≤5d)：防止端部剪切和螺杆弯曲。 一个螺栓的抗剪承载力： 受剪 局部承压 剪力螺栓承载力： 拉力螺栓的工作性能： 被连接件连接接触面脱开 ? 螺杆受拉 ? 拉断 拉力螺栓承载力： de——螺杆截面有效直径 角钢采用拉力螺栓连接中 撬力的消除：设置加劲肋 加强刚度消除撬力。 剪力螺栓群的计算 单个螺栓受力≤一个剪力螺栓的承载力 净截面验算 通过螺栓群形心的剪力作用下： 弹性阶段受力不均匀?破坏时趋于相等 所需螺栓数目： h为折减系数： 净截面强度计算： An——构件净截面面积，根据螺栓排列按I、II、III截面计算。 剪力和扭矩共同作用下： 剪力 P? Nxp，Nxp=P/n 剪力 V? NyV, Nyp=V/n 扭矩 M? NM?NxM、NyM， NiM=Mri /Sri2， NixM=NMyi/ri=Myi /Sri2 NiyM=NMxi/ri=Mxi /Sri2 拉力螺栓群的计算 轴力作用下的计算 轴力通过螺栓群形心时，假定螺栓受力相等，所需螺栓数量： 弯矩和轴力联合作用下的计算 M/N较小时(Nmin0)时， M/N较大时(Nmin0)时， 轴力、剪力和弯矩作用下的计算 设支托时，螺栓仅受轴力和弯矩作用，计算同前。 不设支托时，螺栓受轴力、弯矩和剪力作用，