第3章 钢结构连接ppt课件.ppt

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1、第三章钢结构连接第五节焊接应力与变形一、焊接应力的产生焊接应力暂时应力：只在焊接过程中，一定的温度情况下存在，冷却至常温时，即行消失。残余应力：焊件冷缩后残留在焊件中的应力，又称收缩应力。残余应力是一种在结构体系内自相平衡的力。第三章钢结构连接1、纵向焊接应力焊接高温焊缝周围产生塑性压缩，冷却时收缩受到限制，焊缝附近区受拉，焊缝区以外受压，第三章钢结构连接2、横向焊接应力纵向收缩产生反向变形—中间受拉，两端受压先焊接限制后焊接变形—中间受压，两端受拉应力叠加第三章钢结构连接3、Z向焊接应力表面先冷却限制内部收缩，内部受拉，表面受压第三章钢结构连接二、焊接应力的影响1、结构

2、静力强度自平衡应力，内外应力叠加，有焊接应力处先屈服，内力重分布，最终全截面屈服，第三章钢结构连接先屈服区刚度为零，应变增加，变形增大3、降低疲劳强度4、低温冷脆2、降低结构刚度第三章钢结构连接三、焊接变形不均匀收缩产生（a）纵横向收缩（b）弯曲变形（c）角变形（d）波浪变形(e)扭曲变形第三章钢结构连接四、控制焊接应力和变形(1)焊缝均匀对称(a,c)(2)避免焊缝尺寸过大(e)(3)避免焊缝集中(g)(4)尽量避免在母材厚度方向的收缩应力(i)第三章钢结构连接(5)采用合理的焊接次序：分段退焊、沿厚度分层焊、对角跳焊、钢板分块拼接(6)焊后校直(7)焊前预热、焊后热处

3、理(8)钢板不易过薄t>4mm第三章钢结构连接第六节普通螺栓连接一、普通螺栓1、螺栓类型(1)A级、B级和C级三种(2)A级和B级为精制螺栓，螺杆、螺孔加工精度高，制作安装复杂，螺栓等级为8.8级。很少用，已被高强度螺栓代替。第三章钢结构连接(4)小数点前为材料抗拉强度，小数点后为屈强比，刻在螺杆头上。例4.8级表示抗拉强度400N/mm2，屈服强度320N/mm2。(5)常用螺栓直径为d=16，20，24mm，用M表示，如M16(3)C级为粗制螺栓，螺杆表面粗糙，螺孔直径比螺杆大1.5~2mm，制作安装方便，螺栓等级为4.6级和4.8级。C级螺栓变形大，多用于围护结构或

4、次要结构连接。第三章钢结构连接2、螺栓符号(1)普通螺栓，安装螺栓，高强度螺栓(2)孔径do=d+1.5~2，用f表示，如孔径f22(3)设计说明：螺栓类型，等级，直径，孔径永久螺栓安装螺栓高强度螺栓圆形螺栓孔椭圆形螺栓孔第三章钢结构连接3、螺栓排布(1)并列和错列：规则、统一、紧凑(2)排布参数：端距，边距，间距(3)排布尺寸要求：考虑安装，受力(4)至少要有两个受力螺栓第三章钢结构连接4、最大、最小尺寸要求(1)保证安装要求：用扳手拧紧螺帽—最小间距，节省连接板—最大间距和边(端)距(2)保证受力要求：不过多削弱截面，最小间距和边(端)距(3)保证使用要求：避免锈蚀和

5、变形—最大间距和边(端)距中距≥3d0边距≥1.5d0（切割边）≥1.2d0（轧成边）端距≥2d0（防止端部钢板冲剪破坏）中距≤12d0或18t(受压构件)≤16d0或24t(受拉构件)端、边距≤4d0或8t第三章钢结构连接第三章钢结构连接5、螺栓连接受力(1)连接可传递弯矩、剪力和轴力，单个螺栓只能受拉或受剪(2)受剪螺栓—作用力与螺杆垂直，受拉螺栓—作用力与螺杆平行第三章钢结构连接连接类型按受力情况：抗剪连接　抗拉连接　抗拉与抗剪组合连接受剪螺栓—作用力与螺杆垂直受拉螺栓—作用力与螺杆平行第三章钢结构连接二、普通螺栓受剪性能1、单个螺栓受剪破坏试验摩擦传力(0-1)，

6、滑移(1-2)，螺杆传力(2-3)，弹塑性破坏第三章钢结构连接(1)螺栓直径小，连接板厚，螺杆剪切破坏(2)螺栓直径大，连接板薄，孔壁挤压破坏(3)螺栓孔径大，连接板削弱多，连接板受拉破坏(4)连接板端距小，冲剪破坏（构造解决，端距≥2d0）(5)连接板厚，螺杆长，螺杆弯曲破坏（构造解决）第三章钢结构连接2、单个螺栓抗剪承载力(1)螺杆剪切破坏：假设剪应力均匀分布，计算平均剪应力第三章钢结构连接螺杆抗剪承载力单剪双剪（3.32）第三章钢结构连接螺栓抗剪强度第三章钢结构连接(2)孔壁挤压破坏：假设压应力沿直径均匀分布，计算平均压应力孔壁挤压承载力同一方向承压板较小总厚度板件

7、承压强度（3.33）第三章钢结构连接3、螺栓群拼接(1)螺栓群受拉，单个螺栓受剪(2)螺栓非均匀受剪，连接较长时端部先破坏第三章钢结构连接(3)假设l1≤15do时，剪力均匀分布，螺栓群抗剪承载力(4)假设l1>15do时，剪力非均匀分布，螺栓群抗剪承载力下降h为折减系数要求N≤Nb（3.35）第三章钢结构连接(1)开孔处破坏面(I，II，III)4、净截面抗拉强度计算(2)净截面积计算螺栓并列排布：直线面积第三章钢结构连接螺栓错列排布：锯齿净面积计算净截面强度第三章钢结构连接5、螺栓群牛腿(1)螺栓群受扭(扭矩T=Pe)、受