钢结构一注复习总结-经典.pdf

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1、第五节构件的连接【复习要点】钢结构的连接方法主要有焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接。焊缝连接依据计算方法不同分为对接焊缝连接和角焊缝连接。螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接。普通螺栓连接又分为A、B、C三级，C级连接也称作粗制螺栓连接，A、B级称作精制螺栓连接。高强度螺栓连接以摩擦阻力被克服作为承载能力极限状态，称高强度螺栓摩擦型连接；若以螺栓杆被剪坏或者孔壁被压坏作为承载能力极限状态，称为高强度螺栓承压型连接。高强度螺栓本身并无差别（有8.8级和9.9级），只是计算方式不同而已。目前最常用的连

2、接方法是焊接、C级普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接。高强度螺栓连接与普通螺栓连接的区别，除所使用的螺栓本身强度高以外，还在拧紧螺帽的过程中施加了较大的预拉力。高强度螺栓摩擦型连接和高强度螺栓承压型连接使用的都是高强度螺栓，螺栓本身并无差别（有8.8级和9.9级），只是计算方式不同而已，以摩擦阻力被克服作为承载能力极限状态更为严格。一、焊缝连接1．对接焊缝对接焊缝与构件融为一体，因而对接焊缝的计算也就成为构件在焊接位置截面的计算。事实上，对于符合一、二级质量标准的对接焊缝，因为焊缝与构件强度相等，

3、即只要构件强度经计算能满足设计要求，则焊缝强度同样也能满足，因此不必另行计算。所需计算的只是三级焊缝。2003规范规定，考虑到焊接过程中起弧落弧的缺陷，焊缝的计算长度应每端扣除h。f直焊缝不能满足要求时，可采用斜焊缝，使得焊缝轴线与力的方向夹角θ满足tanθ≤1.5，此时强度可不计算。2．角焊缝（1）角焊缝的强度计算角焊缝焊缝的强度计算有3个基本公式：侧面角焊缝时wτf=N/(0.7∑hflw)≤ff正面角焊缝时wσf=N/(0.7∑hflw)≤βfff作用力不与焊缝长度方向平行或垂直时σf22w

4、()+τ≤fffβf这里，β是端焊缝强度提高系数，直接承受动力荷载时不考虑强度提高，即取β=1.0，其ff它情况取β=1.22。f2．角焊缝的构造要求角焊缝的构造要求包括最小焊脚尺寸、最大焊脚尺寸、最小计算长度、最大计算长度等。侧面角焊缝最大计算长度不宜大于60h，如超过时超过部分在计算中不予考虑，但内力沿f焊缝全长分布时不受此限制。这里的“内力沿焊缝全长分布”指的是翼缘与腹板之间的焊缝。三、螺栓连接1．普通螺栓连接螺栓依据受力分为抗剪螺栓和抗拉螺栓。bbb一个抗剪螺栓的承载力设计值N为抗剪承载力

5、设计值N和承压承载力设计值Nvminvcbbb的较小值采用，即N=min(N,N)。vminvcbb一个抗拉螺栓的承载力设计值N=Af，A为螺栓的有效截面积(见下表)，由于有tete2πd螺纹削弱，所以，这里不能直接使用计算有效截面积。4公称直径d161820222427303336（mm）有效截面积Ae156.7192.5244.8303.4352.5459.4560.6693.6816.72（mm）bb螺栓仅仅承受剪力（或拉力）时，应满足N≤N（或NN≤）。螺栓同时承受剪vvmintt力和拉力

6、时应满足以下二式Nv2Nt2()+()≤1bbNNvtbN≤Nvc2．高强度螺栓连接（1）高强度螺栓摩擦型连接b一个高强度螺栓的抗剪承载力设计值为N=0.9nµP，抗拉承载力设计值为vfbbbN=0.8P。螺栓仅仅承受剪力（或拉力）时，应满足NN≤（或NN≤）螺栓同时tvvtt承受剪力和拉力时应满足以下公式：NNvt+≤1bbNNvt（2）高强度螺栓承压型连接一个高强度螺栓的抗剪承载力设计值与抗拉承载力设计值的计算，均与普通螺栓的计算bb公式相同，所不同的，仅仅是f、f的取值而已。另外，规范还规定

7、，若剪切面在螺纹处，vtbb则计算N时应采用有效截面面积。螺栓仅仅承受剪力（或拉力）时，应满足N≤N（或vvvminbNN≤），螺栓同时承受剪力和拉力时应满足以下二式：tt22⎛N⎞⎛N⎞⎜v⎟⎜t⎟+≤1⎜Nb⎟⎜Nb⎟⎝v⎠⎝t⎠bN≤N/1.2vc根据螺栓群的实际受力计算某个受力最大螺栓所受的剪力、拉力时，需要注意以下几点：（1）连接长度过大的折减规范5.2.4条规定，在构件的节点处或拼接接头的一端，当螺栓或铆钉沿轴向受力方向的连接长度l大于15d（d为孔径）时，应将螺栓或铆钉的承载力设计值

8、乘以折减系数100l1（1.1−）。当l大于60d时，折减系数为0.7。其原因是，若螺栓群沿受力方向连接10150d0长度过长，则会出现螺栓受力在两端大、中间小的现象，进而出现“解纽扣”破坏。规范5.2.4条的条文说明指出，该折减系数对普通螺栓和高强螺栓均适用。（2）螺栓群受弯矩作用普通螺栓群若只受弯矩作用，直接按照“大偏心”计算；若受拉力和弯矩作用，则需要先按“小偏心”计算，然后判断是否有螺栓受压（拉力小于零），若存在螺栓拉力小于零的情况，则说明原先假设为“小偏心”不正确，须改用