钢结构第3-2章.pptVIP

《钢结构设计原理》 第三章 钢结构的连接 3.1 钢结构的连接方法 3.2 焊缝和焊缝连接的形式 3.3 焊缝缺陷和质量检验 3.4 角焊缝的构造和计算 3.5 对接焊缝的构造和计算 3.6 焊接应力和焊接变形 3.7 螺栓连接的构造要求 3.8 普通螺栓连接的计算 3.9 高强度螺栓连接的计算(作业） 3.7 普通螺栓连接的构造(1/2) 一、普通螺栓连接的构造： 1.通用规格：M16、M20、M24、M30等； 可用规格：M22、M27等。 2.同一结构中尽可能采用1种螺栓，确需也可2种， 偶尔采用3种螺栓。 3.螺栓的排列有并列式和错列式两种基本形式。 并列式排列简单，但栓孔对截面削弱多； 错列式栓孔对截面削弱少，但排列复杂。 3.7 普通螺栓连接的构造(2/2) 4.螺栓间距及螺栓边距不应太小也不应太大。 太小--连接钢板的截面削弱太多，钢板可能被剪断； 同时，也不利于扳手操作。 太大--连接钢板不易被夹紧，容易锈蚀； 同时，也容易引起钢板鼓曲。 因此，《规范》规定了螺栓间距及边距的最大和最小限值。见P75表格。 5.其他构造要求。 二.螺栓、螺栓孔图例： 见P77，表3-7。 3.8 普通螺栓连接的计算(1/3) 一、普通螺栓的抗剪连接： 1.工作性能 a.弹性阶段：当剪力很小时，摩擦阻力传力； b.相对滑移阶段：摩擦力被克服后，螺栓接触孔壁而相互挤压，螺杆受剪； c.弹塑性阶段：剪力主要靠螺栓杆和孔壁间的挤压力传递，随着外力的增大，螺栓或连件开始发展塑性变形；弹塑性阶段后，各螺栓受力趋于相等，直至破坏。 因此可以认为，当外力作用于螺栓群中心时，各螺栓受力相等。同时忽略摩擦力的抵抗。 3.8 普通螺栓连接构造和计算(2/3) 2.抗剪螺栓破坏的5种可能形式： ①.栓杆剪坏—杆径很小时； ②.孔壁挤坏—板件很薄时； ③.构件拉断—栓孔太密时； ④.构件端距区域剪坏—端距不足时； ⑤.螺杆弯曲—螺杆太长时。 上述五种破坏形式中： 第1、2种通过连接计算加以防止； 第3种通过构件强度计算加以防止； 第4、5种通过构造措施加以防止。 3.8 普通螺栓连接构造和计算(3/3) 3.单栓抗剪承载力： 一个受剪螺栓的承载力设计值为： 受剪承载力设计值：Nvb=nv(πd2/4)fvb 承压承载力设计值：Ncb=d·Σt·fcb 单个受剪螺栓的承载力设计值应取Nvb和Ncb中的小者： Nminb = min[Nvb、Ncb] 4.受剪螺栓连接受轴心剪力作用的计算： ①.求连接所需螺栓数目： n≥N/Nminb ②.验算净截面强度： σ=N/An≤f 式中关键要搞清An的位置和对应N的大小。 例题题目 两截面为14x400的钢板，采用双盖板和C级普通螺栓 拼接，螺栓M20，孔径d0=21.5mm，钢材Q235，剪切边， 承受轴心拉力设计值为N=940KN,试设计此连接。 例题解(1/3) 解： 1.确定盖板截面： 选盖板截面为-8x400，可保证盖板截面积不小于主材钢板的截面积14x400。 2.确定螺栓数目： 由《规范》查得：fvb=140N/mm2 fcb=305N/mm2 单个螺栓抗剪： Nvb=nv(πd2/4)fvb=2x(π202/4)x140=87920(N) 单个螺栓承压： Ncb=d·Σt·fcb=20x14x305=85400(N) 则，节点一侧所需螺栓数目为： n=N/Nminb=940x103/85400=11.01(个) 取n=12个。 例题解(2/3) 3.螺栓排列布置，并检验构造要求： 螺栓布置见图。盖板尺寸确定为2块-8x400x490。 检验螺栓的中距、边距、端距： 中距： 3d0≤em≤min[8d0,12t] 或 min[16d0,24t] 端距： 2d0≤ee≤min[4d0,8t] 边距：1.5d0≤es≤min[4d0,8t] 将d0=21.5，t=8带入上式，不等式均满足，排列构造满足。 例题解(3/3) 4.验算钢板的净截面强度： 比较知主材板比盖板的截面积小，更不利。 故，验算I—I截面处的主材板强度： An=(b-n1d0)t=(400-4x21.5)x14=4396(mm2) σ =N/An=940x103/4396=214(N/mm2) f=215N/mm