普通螺栓的连接.ppt

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：沿受力方向，受力分配不均，两端大中间小，在一定范围内，靠塑变可以均布内力，过大时，设计计算时仍按均布，但强度需乘折减系数β，当l1≥15d0时：

当l1≥60d0时β＝0.7

连接所需螺栓数量：

连接板净截面强度
扭矩、轴力及剪力共同作用受剪螺栓群计算

扭矩作用：轴力及剪力作用

轴力扭矩共同作用下最大受力螺栓

受拉螺栓连接
受力性能与承载力受弯矩作用螺栓连接计算

M、N共同作用（偏心受拉）螺栓计算

小偏心：

大偏心:拉剪共同作用螺栓连接计算

注：此类连接因无支托板，一般应考虑精制螺栓连接，以减少连接变形。
第七节高强度螺栓连接
一、概述
按受力特性分：摩擦型与承压型
抗剪连接时摩擦型以板件间最大摩擦力为承载力极限状态；承压型允许克服最大摩擦力后，以螺杆抗剪与孔壁承压破坏为承载力极限状态（同普通螺栓）。受拉时两者无区别。
高强螺栓采用Ⅱ级孔，便于施工。
受传力机理的要求，构造上除连接板的边、端距≥1.5d0外其它同普通螺栓。
高强螺栓的材料与强度等级
由高强材料经热处理制成，按强度等级分10.9与8.8级。
10.9级一般为20MnTiB、40Cr等材料，fu≥1000N/mm2，fu/fy≥0.9；8.8级一般为45＃钢制成，fu≥800N/mm2，fu/fy≥0.8。高强螺栓的预拉力（P85表3.9）

二、摩擦型高强螺栓连接计算
受剪连接计算
一个螺栓抗剪承载力

连接所需螺栓数

净截面强度：考虑50％孔前传力
受拉连接高强螺栓计算
由于高强螺栓的基本承载力为摩擦力，而摩擦力预正压力有关，为保证板件间保留一定的压紧力《规范》规定:

受弯连接结算（形心轴在中排）

拉、剪共同作用连接计算

三、承压型高强螺栓连接
受力性能同普通螺栓，拉剪作用时以栓杆抗剪及孔壁承压承力；受拉同摩擦型，计算公式总结如表3.11。

本章重点
1、角焊缝的构造与计算；
2、焊接残余应力与变形的产生机理与影响；
2、普通螺栓受剪连接的破坏形式与机理；
3、高强螺栓连接的构造与计算。第四章轴心受力构件第一节概述

轴心受力构件分轴心受拉及受压两类构件，作为一种受力构件，就应满足承载能力与正常使用两种极限状态的要求。
正常使用极限状态的要求用构件的长细比来控制；承载能力极限状态包括强度、整体稳定、局部稳定三方面的要求。
稳定问题是钢构件的重点问题，所有钢构件都涉及到稳定问题，是钢构件设计的重点与难点。本章将简单讲述钢结构的钢结构稳定理论的一般概念，为下序章节打基础。
轴心受力构件的截面分：实腹式与格构式两类（P97图4.2）
实腹式又分型钢截面（包括普通型钢与薄壁型钢），组合截面（钢板组合与型钢组合截面）
格构式截面又分缀条式截面与缀板式截面第二节轴心受力构件的强度与刚度
一、轴心受力构件的强度
以净截面的平均应力强度为准则：即

二、轴心受力构件的刚度
以构件的长细比来控制，即

第三节实腹式轴心受压构件的整体稳定
一、稳定问题的概述
所谓的稳定是指结构或构件受载变形后，所处平衡状态的属性。如图4.4，稳定分稳定平衡、随遇平衡、不稳定平衡。结构或构件失稳实际上为从稳定平衡状态经过临界平衡状态，进入不稳定状态，临界状态的荷载即为结构或构件的稳定极限荷载，构件必须工作在临界荷载之前。稳定问题为钢结构的重点问题，所有钢结构构件均件均存在稳定问题，稳定问题分构件的整体稳定和局部稳定。
二、理想轴心受压构件的整体失稳
1、理想条件：绝对直杆、材料均质、无荷载偏心、无初始应力、完全弹性。
2、典型失稳形式（p101，图4.5）
弯曲失稳－只有弯曲变形；
扭转失稳－只有扭转变形。
弯扭失稳－弯曲变形的同时伴随有扭转变形。
单对称截面绕对称轴（或不对称截面）弯曲失稳时，由于截面的形心（内力作用点）与剪心（截面的扭转中心）不重合，截面内的内力分量相对于剪心产生偏心产生扭矩，从而产生扭转变形。失稳承载力低于弯曲失稳承载力。
只有类似于十字型截面扭转失稳承载力小于弯曲失稳承载力，其他截面一般来说弯曲稳定承载力均大于扭转失稳承载力。
3、理想构件的弹性弯曲失稳
根据右图列平衡方程

解平衡方程：得

4、理想构件的弹塑性弯曲失稳
构件失稳时如果截面应力超出弹性
极限，则构件进入弹塑性工作阶段，
这时应按切线模量理论进行分析