第四章金属结构连接2013.pptVIP

四、焊接连接的疲劳强度 原因：1、焊接使材料变硬变脆。 2、焊接表面不平及裂纹、气泡等。 3、避免角焊缝在连接处有急剧变化及出现平面及立体应力 措施：1）采用塑性高、韧性和抗裂性较好的材料。 2）对于对接接头表面应进行机械加工，对于焊缝 质量应进行严格检查。 3）尽量采用自动焊和半自动焊。 4）角焊缝的疲劳强度比对接焊缝低得多。 例：计算桥架箱形主、端梁的焊接连接。梁传递的最大支承力 ，最小支承力 ，工作级别A8，材料16Mn，焊条E4301，许用应力 手工焊接，试设计焊缝尺寸。 A lf b Fmax 习题： 支托与柱焊接，材料Q235，焊条型号E43，焊缝需用应力 支托承受载荷F=80kN,偏心距 e=80mm，请验算以下两种焊接方法的焊缝静强度。 1）用角焊缝的方式，焊缝计算厚度he=5mm; 2）支托开坡口焊透，并用hf=7mm的 角焊缝封底。 第二节 螺栓连接 一、概述 螺栓连接方式： 普通螺栓 精制螺栓 粗制螺栓 高强度螺栓 摩擦型高强度螺栓 承压型高强度螺栓 二、螺栓连接的布置 螺栓的布置分并列式和错列式。 注：对于重要构件，应尽量使螺栓群形心与构件重心线重合，以避免 出现附加力矩 螺栓容许间距规定的原因： 1、受力要求：防止压曲、剪断和撕裂 2、使用要求：防潮、防锈蚀 3、施工要求：操作空间 三、螺栓连接的型式 1、剪力螺栓连接 2、拉力螺栓连接 3、拉剪螺栓连接 三、剪力螺栓连接的计算 1、单拴抗剪承载力 （1）普通螺栓 特点： 预紧力小， 摩擦力小 受外力结合面滑动 靠螺栓的抗剪和承压能力传递外力，故称承压型螺栓连接 破坏形式： 拴身被剪坏 b. 板被剪坏 c. 栓身压坏 e. 拴身过渡弯曲 f. 拴身被拉断 d. 板被压坏 计算时，只需考虑拴身被剪和板被压坏两项 螺栓剪断 钢板剪坏 螺栓被压坏 钢板被压坏 螺栓弯曲 螺栓被拉断 计算假设：承压应力在拴孔直径平面上是均布的，剪应力 在拴身截面上也是均布的。 根据承压条件决定的单拴承载力为： 根据抗剪条件决定的单拴承载力为： 单拴的抗剪承载力为： （2）摩擦型高强度螺栓的单拴抗剪承载力 2. 轴心受剪螺栓连接的计算 传递轴力的接头形式如图4-19 计算假设：各螺栓受力相等 传递轴力螺栓连接形式 对接接头 搭接接头 计算方法：①已知最大轴力，求螺栓数： ②验算被连接件的强度： 式中Aj 为被连接件的净面积，计算如下： 图4-20 Aj计算简图 (a)并列式 (b)错列式 (c)计算简图 I---I 截面 II---II截面 注：高强度螺栓连接，只需验算构件的疲劳强度。 普通螺栓需验算疲劳强度。 例4-4 构件钢板尺寸与轴力如图4-21，构件材料Q235，试设计双面用拼接板连接的对接接头。 图4-21 步骤： 1、确定连接螺栓方法，初选拼接板尺寸及螺栓大小、材料 3、计算螺栓数目（由承压条件和承剪条件确定） 4、螺栓连接的布置 5、构件强度校核 6、拼接板强度校核 2、计算单栓承载能力 3.偏心受剪螺栓连接的计算 力F的计算： 计算假设：通过螺栓群重心的力F在各螺栓上是平均分配的。 每个螺栓所受剪力： 方向与力F平行 A 偏心受力螺栓连接 扭矩M=Fe在各螺栓上的分配：任一螺栓受力的大小 与该螺栓群重心O点的距离 成正比，其方向垂直于该螺栓与O点的连线。由此得： 将 分解为x方向和y方向的分力，最大受力点： 所以，由偏心力F作用引起螺栓最大剪力为： * * 第四章 金属结构的连接 本章内容：主要介绍金属结构中各种连接的计算方 法、构造原则及设计原理 本章重点：焊接连接和螺栓连接的设计原理和计算