钢结构的连接和节点构造课件.ppt

第第7 7章章 钢结构的连接和节点构造钢结构的连接和节点构造Ø钢结构对连接的要求及连接方法Ø对接焊缝的构造和计算Ø角焊接连接的特性和计算Ø焊接残余应力和焊接残余变形Ø普通螺栓连接的构造和计算Ø高强度螺栓连接的性能和计算Ø焊接梁翼缘焊缝的计算Ø构件的拼接Ø柱脚的设计主要内容：主要内容：主要内容：主要内容：第7章 钢结构的连接和节点构造钢结构对连接的要求及连接方法第第7 7章章 钢结构的连接和节点构造钢结构的连接和节点构造Ø掌握焊接连接的特性和计算Ø普通螺栓连接、高强度螺栓连接的性能和计算 重点重点重点重点：：：：第7章 钢结构的连接和节点构造掌握焊接连接的特性和计算重点7.1 7.1 钢结构对连接的要求和连接方法钢结构对连接的要求和连接方法Ø连接的要求：足够的强度、刚度和延性Ø连接方法：焊接、铆接和螺栓连接图图7-1 钢结构的连接方法钢结构的连接方法7.1 钢结构对连接的要求和连接方法连接的要求：足够的强度、7.2 7.2 焊接连接的特性焊接连接的特性Ø电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等7.2.1 7.2.1 常用焊接方法常用焊接方法图图7-3 手工电弧焊手工电弧焊图图7-4 自动埋弧焊自动埋弧焊7.2 焊接连接的特性电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等77.2 7.2 焊接连接的特性焊接连接的特性Ø优点：省工省材 任何形状的构件均可直接连接 密封性好，刚度大Ø缺点：材质劣化 残余应力、残余变形 一裂即坏、低温冷脆7.2.2 7.2.2 焊缝连接的优缺点焊缝连接的优缺点7.2 焊接连接的特性优点：省工省材7.2.2 焊缝连接的优7.2 7.2 焊接连接的特性焊接连接的特性Ø焊缝缺陷：裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊透、咬边、焊瘤等7.2.3 7.2.3 焊缝缺陷焊缝缺陷7.2 焊接连接的特性焊缝缺陷：裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊7.2 7.2 焊接连接的特性焊接连接的特性7.2.3 7.2.3 焊缝缺陷焊缝缺陷图图7-6 焊缝缺陷焊缝缺陷7.2 焊接连接的特性7.2.3 焊缝缺陷图7-6 焊缝缺7.2 7.2 焊接连接的特性焊接连接的特性Ø焊缝等级：《钢结构工程施工质量验收规范》分三级 三级焊缝：外观检查； 二级焊缝：在外观检查的基础上再做无损检验，用超声波检验每条焊缝的20％长度，且不小于200mm； 一级焊缝：在外观检查的基础上用超声波检验每条焊缝全部长度，以便揭示焊缝内部缺陷。

Ø强度折减：高空安装焊缝，强度设计值乘以0.9 7.2.3 7.2.3 焊缝缺陷焊缝缺陷7.2 焊接连接的特性焊缝等级：《钢结构工程施工质量验收规范7.2 7.2 焊接连接的特性焊接连接的特性Ø焊缝连接型式：平接、搭接、T形连接和角接7.2.4 7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式焊缝连接型式及焊缝型式图图7-7 焊缝连接型式焊缝连接型式7.2 焊接连接的特性焊缝连接型式：平接、搭接、T形连接和角7.2 7.2 焊接连接的特性焊接连接的特性Ø焊缝型式：对接焊缝和角焊缝7.2.4 7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式焊缝连接型式及焊缝型式图图7-8 焊缝型式焊缝型式7.2 焊接连接的特性焊缝型式：对接焊缝和角焊缝7.2.4 7.2 7.2 焊接连接的特性焊接连接的特性Ø施焊位置：俯焊（平焊）、立焊、横焊和仰焊7.2.4 7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式焊缝连接型式及焊缝型式图图7-10 焊缝施焊位置焊缝施焊位置7.2 焊接连接的特性施焊位置：俯焊（平焊）、立焊、横焊和仰7.2 7.2 焊接连接的特性焊接连接的特性Ø作用：表明焊缝型式、尺寸和辅助要求Ø表示方法：由图形符号、辅助符号和引出线等部分组成7.2.5 7.2.5 焊缝代号焊缝代号图图7-11 单面焊缝的标注方法单面焊缝的标注方法7.2 焊接连接的特性作用：表明焊缝型式、尺寸和辅助要求7.7.2 7.2 焊接连接的特性焊接连接的特性7.2.5 7.2.5 焊缝代号焊缝代号图图7-12 双面焊缝的标注方法双面焊缝的标注方法图图7-13 栅线表示栅线表示7.2 焊接连接的特性7.2.5 焊缝代号图7-12 双面7.3 7.3 对接焊缝的构造和计算对接焊缝的构造和计算Ø坡口形式：I形缝、V形缝、带钝边单边V形缝、带钝边V形缝（Y形缝）、带钝边U形缝、带钝边双单边V形缝和双Y形缝等7.3.1 7.3.1 对接焊缝的构造要求对接焊缝的构造要求图图7-14 对接焊缝坡口形式对接焊缝坡口形式7.3 对接焊缝的构造和计算坡口形式：I形缝、V形缝、带钝边7.3 7.3 对接焊缝的构造和计算对接焊缝的构造和计算Ø不同宽度或厚度的钢板拼接7.3.1 7.3.1 对接焊缝的构造要求对接焊缝的构造要求图图7-15 不同宽度或厚度的钢板拼接不同宽度或厚度的钢板拼接7.3 对接焊缝的构造和计算不同宽度或厚度的钢板拼接7.3.7.3 7.3 对接焊缝的构造和计算对接焊缝的构造和计算Ø其他构造要求7.3.1 7.3.1 对接焊缝的构造要求对接焊缝的构造要求图图7-16 引弧板引弧板图图7-17 焊透的焊透的T形连接焊缝形连接焊缝图图7-18 钢板拼接钢板拼接焊缝示意焊缝示意7.3 对接焊缝的构造和计算其他构造要求7.3.1 对接焊缝7.3 7.3 对接焊缝的构造和计算对接焊缝的构造和计算Ø计算原则：I、II级等强不计算，仅计算III级焊缝（1）轴心受力的对接焊缝7.3.2 7.3.2 对接焊缝的计算对接焊缝的计算图图7-19 轴心力作用下对接焊缝连接轴心力作用下对接焊缝连接7.3 对接焊缝的构造和计算计算原则：I、II级等强不计算，7.3 7.3 对接焊缝的构造和计算对接焊缝的构造和计算（2）受弯受剪的对接焊缝7.3.2 7.3.2 对接焊缝的计算对接焊缝的计算图图7-20 受弯受剪的对接连接受弯受剪的对接连接7.3 对接焊缝的构造和计算（2）受弯受剪的对接焊缝7.3.7.3 7.3 对接焊缝的构造和计算对接焊缝的构造和计算（2）受弯受剪的对接焊缝7.3.2 7.3.2 对接焊缝的计算对接焊缝的计算图图7-21 受弯、剪的工形截面对接焊缝受弯、剪的工形截面对接焊缝7.3 对接焊缝的构造和计算（2）受弯受剪的对接焊缝7.3.7.3 7.3 对接焊缝的构造和计算对接焊缝的构造和计算Ø计算原则：按角焊缝进行计算7.3.3 7.3.3 部分焊透的对接焊缝部分焊透的对接焊缝图图7-22 部分焊透的对接焊缝部分焊透的对接焊缝7.3 对接焊缝的构造和计算计算原则：按角焊缝进行计算7.37.4 7.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算Ø截面形状7.4.1 7.4.1 角焊缝的构造和强度角焊缝的构造和强度图图7-24 角焊缝截面图角焊缝截面图7.4 角焊缝的构造和计算截面形状7.4.1 角焊缝的构造和7.4 7.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算Ø应力分布7.4.1 7.4.1 角焊缝的构造和强度角焊缝的构造和强度图图7-25 侧面角焊缝应力分布侧面角焊缝应力分布图图7-26 角焊缝应力角焊缝应力-位移曲线位移曲线7.4 角焊缝的构造和计算应力分布7.4.1 角焊缝的构造和7.4 7.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算Ø应力分布7.4.1 7.4.1 角焊缝的构造和强度角焊缝的构造和强度图图7-27 正面角焊缝应力分布正面角焊缝应力分布7.4 角焊缝的构造和计算应力分布7.4.1 角焊缝的构造和7.4 7.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算Ø焊脚尺寸应与焊件的厚度相适应。

对手工焊，hf应不小于 ，t为较厚焊件的厚度（mm），对自动焊，可减小1mm；hf应不大于较薄焊件厚度的1.2倍7.4.1 7.4.1 角焊缝的构造和强度角焊缝的构造和强度图图7-28 角焊缝焊脚尺寸角焊缝焊脚尺寸7.4 角焊缝的构造和计算焊脚尺寸应与焊件的厚度相适应对手7.4 7.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算Ø对于板件边缘的焊缝，当t≤6mm时，hf≤t；当t >6mm时，hf＝t－(1~2)mm7.4.1 7.4.1 角焊缝的构造和强度角焊缝的构造和强度图图7-29 角焊缝最大角焊缝最大hf7.4 角焊缝的构造和计算对于板件边缘的焊缝，当t≤6mm时7.4 7.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算Ø焊缝长度lw也不应太长或太短，其计算长度不宜小于8hf或40mm ，且不宜大于60hfØ其他构造要求7.4.1 7.4.1 角焊缝的构造和强度角焊缝的构造和强度7.4 角焊缝的构造和计算焊缝长度lw也不应太长或太短，其计7.4 7.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算Ø角焊缝应力分析Ø角焊缝计算的基本公式7.4.2 7.4.2 角焊缝计算的基本公式角焊缝计算的基本公式图图7-32 角焊缝应力分析角焊缝应力分析7.4 角焊缝的构造和计算角焊缝应力分析7.4.2 角焊缝计Ø仅有平行于焊缝长度方向的轴心力时Ø仅有垂直于焊缝长度方向的轴心力时Ø同时有平行与垂直于焊缝长度方向的轴心力时7.4.2 7.4.2 角焊缝计算的基本公式角焊缝计算的基本公式7.4 7.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算仅有平行于焊缝长度方向的轴心力时7.4.2 角焊缝计算的基本1. 受轴心力焊件的拼接板连接Ø仅侧面角焊缝：Ø仅正面角焊缝：7.4.3 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算图图7-32 轴心力作用下角焊缝连接轴心力作用下角焊缝连接7.4 7.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算1. 受轴心力焊件的拼接板连接7.4.3 常用连接方式的角焊1. 受轴心力焊件的拼接板连接Ø三面围焊时：先计算正面角焊缝N1，剩余的N-N1由侧面角焊缝承担。

Ø菱形拼接板：简化计算不计正面及斜焊缝的f7.4.3 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算7.4 7.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算1. 受轴心力焊件的拼接板连接7.4.3 常用连接方式的角焊2. 受轴心力角钢的连接Ø当采用侧面角焊缝连接时 肢背： 肢尖：7.4.3 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算图图7-35(a) 角钢角焊缝上受力角钢角焊缝上受力分配分配——两面侧焊两面侧焊7.4 7.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算2. 受轴心力角钢的连接7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算2. 受轴心力角钢的连接Ø当采用三面围焊连接时 正面角焊缝承担的力： 侧面角焊缝承担的力： 肢背 肢尖7.4.3 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算图图7-35(b) 角钢角焊缝上受力角钢角焊缝上受力分配分配——三面围焊三面围焊7.4 7.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算2. 受轴心力角钢的连接7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算2. 受轴心力角钢的连接Ø当采用L形焊连接时 正面角焊缝承担的力： 侧面角焊缝承担的力： 7.4.3 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算图图7-35(c) 角钢角焊缝上受力角钢角焊缝上受力分配分配——L形焊形焊7.4 7.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算2. 受轴心力角钢的连接7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算3. 弯矩作用下角焊缝计算7.4.3 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算图图7-36 弯矩作用时角焊缝应力弯矩作用时角焊缝应力7.4 7.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算3. 弯矩作用下角焊缝计算7.4.3 常用连接方式的角焊缝计4. 扭矩作用下角焊缝计算Ø计算假定：被连接件绕焊缝有效截面形心o旋转，焊缝上任一点的应力方向垂直于该点与形心o的连线，应力大小与其到形心距离r成正比。

7.4.3 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算图图7-37 扭矩作用时角焊缝应力扭矩作用时角焊缝应力7.4 7.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算4. 扭矩作用下角焊缝计算7.4.3 常用连接方式的角焊缝计4. 扭矩作用下角焊缝计算Ø环焊缝受扭 7.4.3 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算图图7-38 环形焊缝受扭环形焊缝受扭7.4 7.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算4. 扭矩作用下角焊缝计算7.4.3 常用连接方式的角焊缝计5. 弯矩、剪力、轴心力共同作用下角焊缝计算7.4.3 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算图图7-39 受弯、受剪、受轴心力受弯、受剪、受轴心力的角焊缝应力的角焊缝应力7.4 7.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算5. 弯矩、剪力、轴心力共同作用下角焊缝计算7.4.3 常用6. 扭矩、剪力、轴心力共同作用下角焊缝计算7.4.3 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算图图7-40 受扭、受剪、受轴心力受扭、受剪、受轴心力的角焊缝应力的角焊缝应力7.4 7.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算NAeNh lw t=åh lw å6. 扭矩、剪力、轴心力共同作用下角焊缝计算7.4.3 常用7. 塞焊计算7.4.3 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算图图7-41 塞焊塞焊7.4 7.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算7. 塞焊计算7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算图7-41Ø纵向残余应力 7.5.1 7.5.1 焊接残余应力的分类和产生的原因焊接残余应力的分类和产生的原因图图7-51 施焊时焊缝及附近的温度场和焊接残余应力施焊时焊缝及附近的温度场和焊接残余应力7.5 7.5 焊接残余应力和焊接残余变形焊接残余应力和焊接残余变形纵向残余应力 7.5.1 焊接残余应力的分类和产生的原因图7Ø横向残余应力 7.5.1 7.5.1 焊接残余应力的分类和产生的原因焊接残余应力的分类和产生的原因图图7-52 横向残余应力产生的原因横向残余应力产生的原因7.5 7.5 焊接残余应力和焊接残余变形焊接残余应力和焊接残余变形横向残余应力 7.5.1 焊接残余应力的分类和产生的原因图7Ø厚度方向的残余应力 Ø约束状态下的焊接应力7.5.1 7.5.1 焊接残余应力的分类和产生的原因焊接残余应力的分类和产生的原因图图7-53 厚度方向的焊接应力厚度方向的焊接应力图图7-54 约束焊接接头中的残约束焊接接头中的残余应力分布余应力分布7.5 7.5 焊接残余应力和焊接残余变形焊接残余应力和焊接残余变形厚度方向的残余应力 7.5.1 焊接残余应力的分类和产生的原Ø对结构静力强度的影响 7.5.2 7.5.2 焊接残余应力的影响焊接残余应力的影响图图7-55 残余应力对静力强度的影响残余应力对静力强度的影响7.5 7.5 焊接残余应力和焊接残余变形焊接残余应力和焊接残余变形对结构静力强度的影响 7.5.2 焊接残余应力的影响图7-5Ø对结构刚度的影响 7.5.2 7.5.2 焊接残余应力的影响焊接残余应力的影响图图7-56 有残余应力时的应力与应变有残余应力时的应力与应变7.5 7.5 焊接残余应力和焊接残余变形焊接残余应力和焊接残余变形对结构刚度的影响 7.5.2 焊接残余应力的影响图7-56 Ø对压杆稳定的影响 Ø对低温冷脆的影响Ø对疲劳强度的影响7.5.2 7.5.2 焊接残余应力的影响焊接残余应力的影响图图7-56 三轴焊接残余应力三轴焊接残余应力7.5 7.5 焊接残余应力和焊接残余变形焊接残余应力和焊接残余变形对压杆稳定的影响 7.5.2 焊接残余应力的影响图7-56 Ø残余变形形式 7.5.3 7.5.3 焊接残余变形焊接残余变形图图7-58 焊接变形的基本形式焊接变形的基本形式7.5 7.5 焊接残余应力和焊接残余变形焊接残余应力和焊接残余变形残余变形形式 7.5.3 焊接残余变形图7-58 焊接变形Ø采取合理的施焊次序 Ø施焊前加相反的预变形Ø焊前预热，焊后回火7.5.4 7.5.4 减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法图图7-59 合理的施焊次序合理的施焊次序图图7-60 反变反变形及局部加热形及局部加热7.5 7.5 焊接残余应力和焊接残余变形焊接残余应力和焊接残余变形采取合理的施焊次序 7.5.4 减少焊接残余应力和焊接残余变Ø焊接位置要合理，布置应尽量对称于截面重心 Ø焊缝尺寸要适当，采用较小的焊脚尺寸Ø焊缝不宜过分集中Ø应尽量避免三向焊缝交叉Ø考虑钢板分层问题Ø焊条易达到Ø避免仰焊7.5.5 7.5.5 合理的焊缝设计合理的焊缝设计7.5 7.5 焊接残余应力和焊接残余变形焊接残余应力和焊接残余变形焊接位置要合理，布置应尽量对称于截面重心 7.5.5 合理的7.5.5 7.5.5 合理的焊缝设计合理的焊缝设计图图7-61 合理的焊缝设计合理的焊缝设计7.5 7.5 焊接残余应力和焊接残余变形焊接残余应力和焊接残余变形7.5.5 合理的焊缝设计图7-61 合理的焊缝设计7.5Ø排列方式：并列或错列7.6.1 7.6.1 螺栓的排列和构造要求螺栓的排列和构造要求图图7-63 钢板和角钢上的螺栓排列钢板和角钢上的螺栓排列7.6 7.6 普通螺栓连接的构造和计算普通螺栓连接的构造和计算排列方式：并列或错列7.6.1 螺栓的排列和构造要求图7-6Ø排列要求 受力要求：钢板端部剪断，端距不应小于2d0；受拉时，栓距和线距不应过小；受压时，沿作用力方向的栓距不宜过大。

构造要求：栓距和线距不宜过大 施工要求：有一定的施工空间7.6.1 7.6.1 螺栓的排列和构造要求螺栓的排列和构造要求7.6 7.6 普通螺栓连接的构造和计算普通螺栓连接的构造和计算排列要求7.6.1 螺栓的排列和构造要求7.6 普通螺栓连接Ø传力方式： 抗剪螺栓和抗拉螺栓7.6.2 7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能图图7-65 抗剪螺栓和抗拉螺栓抗剪螺栓和抗拉螺栓7.6 7.6 普通螺栓连接的构造和计算普通螺栓连接的构造和计算传力方式：7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能图71. 抗剪螺栓连接Ø破坏形式：螺栓杆剪断；孔壁压坏；板被拉断；板端被剪断；螺栓杆弯曲 7.6.2 7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能图图7-66 螺栓连接螺栓连接的破坏情况的破坏情况7.6 7.6 普通螺栓连接的构造和计算普通螺栓连接的构造和计算1. 抗剪螺栓连接7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作1. 抗剪螺栓连接Ø受力状态：弹性时两端大而中间小，进入塑性阶段后，因内力重分布使各螺栓受力趋于均匀。

Ø为防止“解钮扣”破坏，当连接长度l1较大时，应将螺栓的承载力乘以折减系数7.6.2 7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能图图7-67 螺栓受剪力状态螺栓受剪力状态7.6 7.6 普通螺栓连接的构造和计算普通螺栓连接的构造和计算1. 抗剪螺栓连接7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作1. 抗剪螺栓连接Ø一个抗剪螺栓的设计承载能力计算 抗剪承载力设计值： 承压承载力设计值：Ø一个抗剪螺栓的承载力设计值应取上面两式的较小值7.6.2 7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能图图7-68 抗剪螺抗剪螺栓连接栓连接7.6 7.6 普通螺栓连接的构造和计算普通螺栓连接的构造和计算1. 抗剪螺栓连接7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作2. 抗拉螺栓连接Ø破坏形式：螺栓杆拉断 Ø为考虑撬力的影响，规范规定普通螺栓抗拉强度设计值ftb取同样钢号钢材抗拉强度设计值f的0.8倍7.6.2 7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能图图7-69 抗拉螺栓连接抗拉螺栓连接7.6 7.6 普通螺栓连接的构造和计算普通螺栓连接的构造和计算2. 抗拉螺栓连接7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作1. 螺栓群在轴心力作用下的抗剪计算Ø螺栓数目： Ø板件静截面强度：7.6.3 7.6.3 螺栓群的计算螺栓群的计算图图7-70 力的传递力的传递及净截面面积计算及净截面面积计算7.6 7.6 普通螺栓连接的构造和计算普通螺栓连接的构造和计算1. 螺栓群在轴心力作用下的抗剪计算7.6.3 螺栓群的计算2. 螺栓群在扭矩作用下的抗剪计算Ø基本假定： ① 被连接构件是绝对刚性的，而螺栓则是弹性的； ② 各螺栓绕螺栓群形心o旋转，其受力大小与其至螺栓群形心o的距离r成正比，力的方向与其至螺栓群形心的连线相垂直。

7.6.3 7.6.3 螺栓群的计算螺栓群的计算图图7-72 螺栓群受扭矩计算螺栓群受扭矩计算7.6 7.6 普通螺栓连接的构造和计算普通螺栓连接的构造和计算2. 螺栓群在扭矩作用下的抗剪计算7.6.3 螺栓群的计算图2. 螺栓群在扭矩作用下的抗剪计算Ø平衡条件： Ø根据螺栓受力大小与其至形心o的距离r成正比条件： Ø得：7.6.3 7.6.3 螺栓群的计算螺栓群的计算7.6 7.6 普通螺栓连接的构造和计算普通螺栓连接的构造和计算2. 螺栓群在扭矩作用下的抗剪计算7.6.3 螺栓群的计算73. 螺栓群在扭矩、剪力、轴心力作用下的抗剪计算7.6.3 7.6.3 螺栓群的计算螺栓群的计算图图7-73 螺栓群受扭、受剪、受轴心力的计算螺栓群受扭、受剪、受轴心力的计算7.6 7.6 普通螺栓连接的构造和计算普通螺栓连接的构造和计算3. 螺栓群在扭矩、剪力、轴心力作用下的抗剪计算7.6.3 3. 螺栓群在扭矩、剪力、轴心力作用下的抗剪计算Ø在扭矩作用下，螺栓1受力： Ø在剪力V和轴心力N作用下，螺栓均匀受力：Ø则螺栓1承受的最大剪力N1应满足：7.6.3 7.6.3 螺栓群的计算螺栓群的计算7.6 7.6 普通螺栓连接的构造和计算普通螺栓连接的构造和计算3. 螺栓群在扭矩、剪力、轴心力作用下的抗剪计算7.6.3 4. 螺栓群在轴心力作用下的抗拉计算5. 螺栓群在轴心力作用下的抗拉计算Ø假定：中和轴在最下排螺栓处7.6.3 7.6.3 螺栓群的计算螺栓群的计算图图7-75 弯矩作用下抗拉螺栓计算弯矩作用下抗拉螺栓计算7.6 7.6 普通螺栓连接的构造和计算普通螺栓连接的构造和计算4. 螺栓群在轴心力作用下的抗拉计算7.6.3 螺栓群的计算6. 螺栓群同时承受剪力和拉力的计算7.6.3 7.6.3 螺栓群的计算螺栓群的计算图图7-76 螺栓群同时承受剪力和拉力螺栓群同时承受剪力和拉力7.6 7.6 普通螺栓连接的构造和计算普通螺栓连接的构造和计算6. 螺栓群同时承受剪力和拉力的计算7.6.3 螺栓群的计算6. 螺栓群同时承受剪力和拉力的计算Ø支托仅起安装作用：螺栓群承受弯矩M和剪力V 螺栓不发生拉剪破坏 板不发生承压破坏7.6.3 7.6.3 螺栓群的计算螺栓群的计算7.6 7.6 普通螺栓连接的构造和计算普通螺栓连接的构造和计算6. 螺栓群同时承受剪力和拉力的计算7.6.3 螺栓群的计算6. 螺栓群同时承受剪力和拉力的计算Ø支托承受剪力：螺栓群只承受弯矩M 支托和柱翼缘的角焊缝验算 为考虑剪力V偏心对角焊缝的影响，取1.25~1.357.6.3 7.6.3 螺栓群的计算螺栓群的计算7.6 7.6 普通螺栓连接的构造和计算普通螺栓连接的构造和计算6. 螺栓群同时承受剪力和拉力的计算7.6.3 螺栓群的计算Ø级别：10.9级和8.8级Ø栓孔：钻成孔Ø按受力特征分类：摩擦型连接、承压型连接和承受拉力的连接Ø影响承载力的因素：栓杆预拉力、连接表面抗滑移系数和钢材种类7.7.1 7.7.1 高强度螺栓连接的性能高强度螺栓连接的性能7.7 7.7 高强度螺栓连接的性能和计算高强度螺栓连接的性能和计算级别：10.9级和8.8级7.7.1 高强度螺栓连接的性能71. 高强度螺栓的预拉力Ø施加方法：扭矩法、转角法和扭剪法Ø预拉力设计值：高强度螺栓预拉力设计值按材料强度和螺栓有效截面积确定，取值时考虑：①螺栓材料抗力的变异性，引入折减系数0.9；②施加预应力时为补偿预拉力损失超张拉5%~10%，引入折减系数0.9；③在扭紧螺栓时，扭矩使螺栓产生的剪力将降低螺栓的抗拉承载力，引入折减系数1/1.2；④钢材由于以抗拉强度为准，引入附加安全系数0.9。

7.7.1 7.7.1 高强度螺栓连接的性能高强度螺栓连接的性能7.7 7.7 高强度螺栓连接的性能和计算高强度螺栓连接的性能和计算1. 高强度螺栓的预拉力7.7.1 高强度螺栓连接的性能7.2. 高强度螺栓连接的摩擦面抗滑移系数Ø对于承压型连接，只要求清除油污及浮锈Ø对于摩擦型连接，对摩擦面抗滑移系数有要求3. 高强度螺栓的排列Ø要求同普通螺栓，同样要考虑连接长度对承载力的不利影响7.7.1 7.7.1 高强度螺栓连接的性能高强度螺栓连接的性能7.7 7.7 高强度螺栓连接的性能和计算高强度螺栓连接的性能和计算2. 高强度螺栓连接的摩擦面抗滑移系数7.7.1 高强度螺栓1. 高强度螺栓摩擦型连接2. 高强度螺栓承压型连接Ø破坏状态同普通螺栓，极限承载力由杆身抗剪和孔壁承压决定，摩擦力只起延缓滑动作用，计算方法和普通螺栓相同7.7.2 7.7.2 高强度螺栓的抗剪承载力设计值高强度螺栓的抗剪承载力设计值7.7 7.7 高强度螺栓连接的性能和计算高强度螺栓连接的性能和计算1. 高强度螺栓摩擦型连接7.7.2 高强度螺栓的抗剪承载力1. 轴心力作用时Ø螺栓数：Ø构件净截面强度：对于承压型连接，验算与普通螺栓相同；对于摩擦型连接，要考虑孔前传力的影响（占螺栓传力的50%）7.7.3 7.7.3 高强度螺栓群的抗剪计算高强度螺栓群的抗剪计算图图7-79 摩擦型高强度螺栓孔前传力摩擦型高强度螺栓孔前传力7.7 7.7 高强度螺栓连接的性能和计算高强度螺栓连接的性能和计算1. 轴心力作用时7.7.3 高强度螺栓群的抗剪计算图7-72. 扭矩作用时，及扭矩、剪力、轴心力共同作用时Ø螺栓群受扭矩T、剪力V和轴心力N共同作用的高强度螺栓连接的抗剪计算与普通螺栓相同，只是用高强度螺栓的承载力设计值。

7.7.3 7.7.3 高强度螺栓群的抗剪计算高强度螺栓群的抗剪计算7.7 7.7 高强度螺栓连接的性能和计算高强度螺栓连接的性能和计算2. 扭矩作用时，及扭矩、剪力、轴心力共同作用时7.7.3 1. 高强度螺栓的抗拉连接性能Ø规范规定每个摩擦型高强度螺栓的抗拉设计承载力不得大于0.8P，螺栓杆内原预拉力基本不变7.7.4 7.7.4 高强度螺栓的抗拉连接高强度螺栓的抗拉连接图图7-82 高强度螺栓受拉高强度螺栓受拉7.7 7.7 高强度螺栓连接的性能和计算高强度螺栓连接的性能和计算1. 高强度螺栓的抗拉连接性能7.7.4 高强度螺栓的抗拉连1. 高强度螺栓的抗拉连接性能Ø撬力的影响：限制抗拉承载力在0.8P以内7.7.4 7.7.4 高强度螺栓的抗拉连接高强度螺栓的抗拉连接图图7-83 高强度螺栓拉力变化高强度螺栓拉力变化7.7 7.7 高强度螺栓连接的性能和计算高强度螺栓连接的性能和计算1. 高强度螺栓的抗拉连接性能7.7.4 高强度螺栓的抗拉连2. 高强度螺栓抗拉连接计算Ø抗拉承载力：Ø轴心拉力的螺栓数：Ø弯矩作用时7.7.4 7.7.4 高强度螺栓的抗拉连接高强度螺栓的抗拉连接图图7-84 高强度螺栓受弯连接高强度螺栓受弯连接7.7 7.7 高强度螺栓连接的性能和计算高强度螺栓连接的性能和计算2. 高强度螺栓抗拉连接计算7.7.4 高强度螺栓的抗拉连接2. 高强度螺栓抗拉连接计算Ø承载力极限状态 板不被拉开时，中和轴在螺栓群形心处； 板可被拉开时，与普通螺栓一样，中和轴在最外排 受压螺栓形心处。

7.7.4 7.7.4 高强度螺栓的抗拉连接高强度螺栓的抗拉连接7.7 7.7 高强度螺栓连接的性能和计算高强度螺栓连接的性能和计算2. 高强度螺栓抗拉连接计算7.7.4 高强度螺栓的抗拉连接1. 高强度螺栓摩擦型连接Ø由于外拉力的作用，板件间的挤压力降低Ø每个螺栓的抗剪承载力也随之减少Ø抗滑移系数随板件间的挤压力的减小而降低 2. 高强度螺栓承压型连接7.7.5 7.7.5 同时受剪力和拉力的高强度螺栓连接计算同时受剪力和拉力的高强度螺栓连接计算7.7 7.7 高强度螺栓连接的性能和计算高强度螺栓连接的性能和计算1. 高强度螺栓摩擦型连接7.7.5 同时受剪力和拉力的高强Ø叠放板材的弯曲变形Ø无局部压应力时的梁翼缘焊缝受力 焊缝受力： 焊脚尺寸：图图7-86 叠放板材的叠放板材的弯曲变形弯曲变形图图7-87 翼缘焊缝所受剪力翼缘焊缝所受剪力7.8 7.8 焊接梁翼缘焊缝的计算焊接梁翼缘焊缝的计算叠放板材的弯曲变形图7-86 叠放板材的弯曲变形图7-87Ø双层翼缘板时的焊缝应力Ø有局部压应力时的梁翼缘焊缝受力 焊缝受力： 焊脚尺寸：图图7-88 双层翼缘板双层翼缘板梁的连接焊缝梁的连接焊缝图图7-89 双向剪力作双向剪力作用下的翼缘焊缝用下的翼缘焊缝7.8 7.8 焊接梁翼缘焊缝的计算焊接梁翼缘焊缝的计算双层翼缘板时的焊缝应力图7-88 双层翼缘板梁的连接焊缝图Ø工厂拼接：直接对焊或拼接板加角焊缝Ø工地拼接：拉杆用拼接板加高强螺栓或端板加高强螺栓；压杆用焊接或接触面刨平顶紧Ø拼接原则：等强度7.9.1 7.9.1 等截面拉、压杆拼接等截面拉、压杆拼接7.9 7.9 构件的拼接构件的拼接图图7-91 等截面拉等截面拉压杆拼接压杆拼接工厂拼接：直接对焊或拼接板加角焊缝7.9.1 等截面拉、压杆Ø截面变化微小者Ø截面变化较大而一侧翼缘外表平齐者Ø截面变化较大而中线上下一致者7.9.2 7.9.2 变截面柱拼接变截面柱拼接7.9 7.9 构件的拼接构件的拼接图图7-92 变截面柱拼接变截面柱拼接截面变化微小者7.9.2 变截面柱拼接7.9 构件的拼接图71. 工厂拼接Ø拼接位置应错开，避免焊缝集中Ø翼缘板和腹板分别接长后再拼接，较少焊接应力Ø常采用正面对接焊缝，施焊时用引弧板7.9.3 7.9.3 梁的拼接梁的拼接7.9 7.9 构件的拼接构件的拼接图图7-93 焊接梁的工厂拼接焊接梁的工厂拼接1. 工厂拼接7.9.3 梁的拼接7.9 构件的拼接图7-92. 工地拼接Ø工地焊接拼接Ø工地高强度螺栓拼接Ø拼接验算7.9.3 7.9.3 梁的拼接梁的拼接7.9 7.9 构件的拼接构件的拼接图图7-94 工地焊接拼接工地焊接拼接图图7-95 工地高强度螺栓拼接工地高强度螺栓拼接2. 工地拼接7.9.3 梁的拼接7.9 构件的拼接图7-9Ø叠接Ø侧面连接7.10.1 7.10.1 次梁为简支梁次梁为简支梁7.10 7.10 梁与梁的连接梁与梁的连接图图7-97 叠接叠接图图7-98 侧面连接侧面连接叠接7.10.1 次梁为简支梁7.10 梁与梁的连接图7-9Ø叠接Ø侧面连接7.10.2 7.10.2 次梁为连续梁次梁为连续梁7.10 7.10 梁与梁的连接梁与梁的连接图图7-100 侧面刚性连接侧面刚性连接叠接7.10.2 次梁为连续梁7.10 梁与梁的连接图7-1Ø分类：柔性连接、刚接、半刚接7.11 7.11 梁与柱的连接梁与柱的连接图图7-101 梁柱连接梁柱连接分类：柔性连接、刚接、半刚接7.11 梁与柱的连接图7-10Ø分类：完全焊接的、栓接的和栓焊混合连接的7.11.1 7.11.1 多层框架的刚性连接多层框架的刚性连接7.11 7.11 梁与柱的连接梁与柱的连接图图7-103 梁柱刚性连接梁柱刚性连接分类：完全焊接的、栓接的和栓焊混合连接的7.11.1 多层框Ø规范规定：7.11.2 7.11.2 无加劲肋柱节点的计算无加劲肋柱节点的计算7.11 7.11 梁与柱的连接梁与柱的连接图图7-105 无加劲肋柱节无加劲肋柱节点域的极限状态点域的极限状态图图7-106 柱腹板柱腹板受压区计算受压区计算规范规定：7.11.2 无加劲肋柱节点的计算7.11 梁与柱7.11 7.11 梁与柱的连接梁与柱的连接Ø抗剪强度计算Ø局部稳定计算7.11.3 7.11.3 有加劲肋柱节点域计算有加劲肋柱节点域计算图图7-108 节点腹板域受力状态节点腹板域受力状态7.11 梁与柱的连接抗剪强度计算7.11.3 有加劲肋柱节7.11 7.11 梁与柱的连接梁与柱的连接7.11.4 7.11.4 单层框架的刚性连接单层框架的刚性连接图图7-110 单跨单层刚架横梁与柱连接单跨单层刚架横梁与柱连接7.11 梁与柱的连接7.11.4 单层框架的刚性连接图7-7.11 7.11 梁与柱的连接梁与柱的连接7.11.4 7.11.4 单层框架的刚性连接单层框架的刚性连接图图7-111 单层多跨刚架中柱上端节点单层多跨刚架中柱上端节点7.11 梁与柱的连接7.11.4 单层框架的刚性连接图7-7.12 7.12 柱脚设计柱脚设计Ø功能：将柱子内力可靠地传给基础；和基础有牢固连接；尽可能符合计算简图。

Ø连接方式： 铰接——支承式 刚接——支承式（外露式） 埋入式（插入式） 外包式 图图7-112 埋入式和外包式刚接柱脚埋入式和外包式刚接柱脚7.12 柱脚设计功能：将柱子内力可靠地传给基础；和基础有牢7.12 7.12 柱脚设计柱脚设计1. 柱脚的型式和构造7.12.1 7.12.1 轴心受压柱的柱脚轴心受压柱的柱脚图图7-113 柱脚形式柱脚形式7.12 柱脚设计1. 柱脚的型式和构造7.12.1 轴心受7.12 7.12 柱脚设计柱脚设计2. 轴心受压柱脚的计算Ø内容：确定底板尺寸、靴梁的尺寸及它们之间的连接焊缝Ø底板平面尺寸：Ø底板的尺寸：底板厚度由板抗弯强度决定地板被分为四边支承板、三 边支承板和悬臂板 底板的厚度一般在20mm~40mm之间，不宜小于14mm7.12.1 7.12.1 轴心受压柱的柱脚轴心受压柱的柱脚7.12 柱脚设计2. 轴心受压柱脚的计算7.12.1 轴心轴心受压柱底板宽度估算轴心受压柱底板长度估算底板承受的基底压力轴心受压柱底板宽度估算轴心受压柱底板长度估算底板承受的基底压7.12 7.12 柱脚设计柱脚设计 2. 轴心受压柱脚的计算Ø靴梁计算： 厚度与被连接的柱子翼缘大致相同，高度由连接柱所需要的焊缝确定。

二块靴梁板承受的最大弯矩： 二块靴梁板承受的最大剪力：3. 隔板计算 厚度不小于长度的1/50，受力取阴影部分基础反力底板的厚度一般在20mm~40mm之间，不宜小于14mm7.12.1 7.12.1 轴心受压柱的柱脚轴心受压柱的柱脚7.12 柱脚设计 2. 轴心受压柱脚的计算7.12.1 轴压弯构件的柱脚压弯构件柱脚两大类：铰接柱脚、刚接柱脚压弯构件的柱脚压弯构件柱脚两大类：铰接柱脚、刚接柱脚压弯构件的柱脚或者：当锚栓计算直径过大时，采用左侧的计算简图压弯构件的柱脚或者：当锚栓计算直径过大时，。