【正文】 較厚時 （ 2）孔壁的擠壓破壞 栓桿較粗而板件較薄時 （ 3）板件被拉斷 截面削弱過多時 以上破壞形式予以計算解決。 ?型鋼構件拼接采用高強螺栓連接時，為保證接觸面緊密，應采用鋼板而不能采用型鋼作為拼接件； 167。 A、 B級 精制螺栓，性能等級為 。 B、當截面上沒有焊接殘余應力時，在 N作用下應變增量為： EtBN?????2? 另外，對于軸心受壓構件，焊接殘余應力使其撓 曲剛度減小，降低壓桿的穩(wěn)定承載力（詳見第五章）。焊縫冷卻時，后焊焊縫的收縮受先焊焊縫的限制而產(chǎn)生拉應力，而先焊焊縫產(chǎn)生壓應力，因應力自相平衡，更遠處焊縫則產(chǎn)生拉應力；應力分布與施焊方向有關。 3－ 5 焊接應力和焊接變形 一、焊接殘余應力的分類及其產(chǎn)生的原因 焊接殘余應力的分類 A、 縱向焊接殘余應力 — 沿焊縫長度方向 。 C=~2mm （ a） C=2~3mm （ b） α C=2~3mm （ C） α p （ d） C=3~4mm p C=3~4mm p （ e） C=3~4mm p （ f） V形、 U形坡口焊縫單面施焊，但背面需進行補焊； 對接焊縫的 起、滅弧點易出現(xiàn)缺陷 ，故一般用 引弧板 引出，焊完后將其切去；不能做引弧板時，每條焊縫的 計算長度等于實際長度減去 2t1， t1— 較薄焊件厚度； 當板件厚度或寬度在一側相差大于 4mm時，應做坡度不大于 1:(靜載 )或 1:4(動載 )的斜角，以平緩過度， 減小應力集中 。 x x h h2 B B’ A h1 M e F V M 注：驗算點 A、 B B’ 對于 B點： ????? 2,2,22 weffBwfB lhVhIM ???wffBffB f?????????? 22???強度驗算公式： 式中： h lw,2— 腹板焊縫的計算長度； he,2— 腹板焊縫截面有效高度。 焊縫長度越長，應力集中系數(shù)越大 。 試驗表明 側面角焊縫主要承受剪力 ，強度相對較低，塑性性能較好。 《 鋼結構工程施工及驗收規(guī)范 》 規(guī)定： 焊縫按其檢驗方法和質量要求分為一級、二級 和三級。 優(yōu)點：方便，特別在高空和野外作業(yè)，小型焊接； Q235鋼選擇 E43型焊條（ E4300E4328) C、優(yōu)、缺點 （自動或半自動） 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 焊絲轉盤 送絲器 焊劑漏斗 焊劑 熔渣 焊件 埋弧自動焊 A、焊絲的選擇應與焊件等強度。 摩擦型連接： 依靠摩擦阻力傳力，并以剪力不超過接觸面摩接力作為設計準則。第三章 大綱要求 ； ， 掌握焊接連接的計算方法及構造要求； 焊接應力和焊接變形產(chǎn)生的原因及其對結構工作的影響； ， 掌握螺栓連接的計算和構造要求。 摩擦型剪切變形小，彈性性能好，施工較簡單，可拆卸，耐疲勞， 特別適用于承受動力荷裁的結構 承壓型承載力高于摩擦型，連接緊湊，但剪切變形大，故 不得用于承受動力荷裁的結構中 。 B、優(yōu)、缺點： 優(yōu)點：自動化程度高，焊接速度快，勞動強度低，焊接質量好。 三級焊縫只要求對全部焊縫作外觀檢查且符合 三級質量標準； 一、二級焊縫除外觀檢查外，尚要求一定數(shù)量的超聲波檢驗并符合相應級別的質量標準。因外力通過焊縫時發(fā)生 彎折 ，故剪應力沿焊縫長度分布不均勻，兩端大中間小， lw/hf越大剪應力分布越不均勻 。如果焊縫長度不是太大，焊縫兩端達到屈服強度后，繼續(xù)加載，應力會漸趨均勻；當焊縫長度達到一定的長度后，可能破壞首先發(fā)生在焊縫兩端，故： fw hl 60?注 ： 當實際長度大于以上值時，計算時不與考慮； 當內(nèi)力沿側焊縫全長分布時，不受上式限制。 h1 σ f1 σ f2 τ f x x h h2 B B’ A h1 M V M 五、斜角角焊縫的計算 α 1 α2 hf1 hf2 b1 b2 圖 A α 1 α2 hf1 hf2 b 圖 B 由于斜角角焊縫的研究不夠充分，為簡化計算， 規(guī)范規(guī)定：對于兩焊腳邊夾角 60o≤α≤135o的 斜 T形連接，其 斜角角焊縫采用與直角角焊縫相 同的計算公式， 且統(tǒng)一取 βf=。 ?對接焊縫分為： 焊透 和 部分焊透 （自學）兩種； ?動荷載作用下 部分焊透 的對接焊縫不宜用做 垂直受力方向 的連接焊縫； ?對于靜載作用下的一級和二級對接焊縫其 強度可視為與母材相同 ，不與計算。 B、 橫向焊接殘余應力 — 垂直于焊縫長度方向 。 以上兩種應力的組合即為，橫向焊接殘余應力 。 ? ? EtbBN??????1? 對于厚板或交叉焊縫，將產(chǎn)生 三向焊接殘余拉應力 ，限制了其塑性的發(fā)展，增加了鋼材低溫脆斷傾向。 5或 8表示 fu≥500 或 800N/mm2, fy/fu= 或 ； Ⅰ 類孔，孔徑 (do)栓桿直徑 (d)＝ ～ 。 3－ 7 普通螺栓連接計算 一、螺栓連接的受力形式 F N F A 只受剪力 B 只受拉力 C 剪力和 拉力共同作用 ？彎矩 二、普通螺栓抗剪連接 （一）工作性能和破壞形式 對圖示螺栓連接做 抗剪試驗 ,即可得到板件上 a、 b兩點相對位移 δ 和作用力 N的關系曲線 ,該曲線清楚的揭示了抗剪螺栓受力的四個階段 ,即： (1)摩擦傳力的彈性階段 (0~1段 ) 直線段 — 連接處于彈性狀態(tài)； 該階段較短 — 摩擦力較小。 N/2 N N/2 N N N N （ 4）板件端部被剪壞 (拉豁 ) 端矩過小時；端矩不應小于 2dO N N （ 5）栓桿彎曲破壞 螺栓桿過長；栓桿長度不應大于 5d 這兩種破壞構造解決 N/2 N N/2 （二）抗剪螺栓的單栓承載力設計值 由破壞形式知 抗剪螺栓的承載力取決于 螺栓桿受剪 和 孔壁承壓 兩種情況，故單栓抗剪承載力由以下兩式?jīng)Q定 : nv— 剪切面數(shù)目 ； d— 螺栓桿直徑； fvb、 fcb— 螺栓抗剪和孔壁承壓強度設計值； ∑ t— 連接接頭一側承壓構件總厚度的較小值 。?? ?拼接板厚度。22tbmdftdmccmcAtdmbAfANnnn?2 2 2’ 2’ （一）普通螺栓抗拉連接的工作性能 三、普通螺栓的抗拉連接 抗拉螺栓連接在外力作用下，連接板件接觸面有脫開趨勢，螺栓桿受桿軸方向拉力作用，以 栓桿被拉斷為其破壞形式 。 刨平頂緊 承托 (板 ) F e N1F )583(121111 ?????????btniiMF NyyMnFNNN1 2 3 4 F M y1 y2 y3 N1M N2M N3M M=F?e 中和軸 N4M 四、 普通螺栓拉、剪聯(lián)合作用 bVVNNbtt NN0 1 1 V e M=Ve V 因此： nVNV ?由試驗可知，兼受剪力和拉力 的螺桿，其承載力無量綱關系 曲線近似為一 “ 四分之一圓 ” 。 特點：預拉力的建立簡單、有效，但要防止欠擰、漏擰 和超擰； B、扭矩法 施工方法： 初擰 — 用力矩扳手擰至終擰力矩的 30%~50%，使 板件貼緊密； 終擰 — 初擰基礎上，按 100%設計終擰力矩擰緊。 因此，預拉力： )623( ???? ue fAPAe— 螺紋處有效截面積； fu— 螺栓熱處理后的最抵抗拉強度； ，取 fu =830N/mm2， ，取 fu =1040N/mm2 高強度螺栓摩擦面抗滑移系數(shù) μ ?摩擦型高強度螺栓是通過板件間摩擦力傳遞內(nèi)力的，而摩擦力的大小取決于板件間的擠壓力（ P）和板件間的抗滑移系數(shù) μ ； ?板件間的抗滑移系數(shù)與接觸面的處理方法和構件鋼號有關， 其大小隨板件間的擠壓力的減小而減小 ； 規(guī)范給出了不同鋼材在不同接觸面的處理方法下的抗滑移系數(shù) μ ,如下表 高強度螺栓抗剪連接的工作性能和單栓承載力 (1)抗剪連接工作性能 受力過程與普通螺栓相似， 分為四個階段： 摩擦傳力的彈性 階段 、 滑移階段 、 栓桿傳力的彈 性階段 、 彈塑性階段 。 試驗證明，當栓桿的外加拉力 Nt大于 ，卸載后螺栓桿的預拉力將減小，即發(fā)生 松弛現(xiàn)象 。 1 1 ? ?主板厚度。 三、高強度螺栓群的抗拉計算 軸心力作用 假定各螺栓均勻受力，故所需螺栓數(shù)： btNNn ?N 彎矩作用下 由于高強度螺栓的抗拉承載力一般總小于其預拉力 P，故在彎矩作用下，連接板件接觸面始終處于緊密接觸狀態(tài)，彈性性能較好，可認為是一個 整體 ,所以 假定連接的中和軸與螺栓群形心軸重合 ，最外側螺栓受力最大。 上式的計算結果與 。 高強度螺栓 N δ O 1 2 3 4 1 2 3 4 普通螺栓 a b N N/2 N/2 A、對于高強度螺栓 摩擦型 連接 ，其破壞準則為板件發(fā)生相對滑移，因此其 極限狀態(tài)為 1點而不是 4點 ，所以 1點的承載力即為一個高強度螺栓摩擦型連接的抗剪承載力： N δ O 1 2 3 4 1 2 3 4 高強度 螺栓 普通螺栓 a b N N/2 N/2 )633( ???? PnN fbv ?式中： — 抗力分項系數(shù) γ R的倒 數(shù) (γ R=)。 C、扭斷螺栓桿尾部法（扭剪型高強度螺栓） 施工方法： 初擰 — 擰至