钢结构设计原理第钢结构的连接和节点构造PPT课件

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1、连接要求连接要求 足够的强度、刚度和延性足够的强度、刚度和延性连接方法连接方法 焊接、铆接和螺栓连接焊接、铆接和螺栓连接7.1 钢结构对连接的要求及连接方法钢结构对连接的要求及连接方法第1页/共111页 焊接，广泛采用焊接，广泛采用 铆接，应用较少铆接，应用较少 螺栓连接螺栓连接 普通螺栓普通螺栓 A、B级级 C级级 高强螺栓高强螺栓 摩擦型连接摩擦型连接 承压型连接承压型连接特点：特点：第2页/共111页 电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等 手工电弧焊焊条手工电弧焊焊条与焊件与焊件金属强度相适应金属强度相适应： Q235钢用钢用E43系列；系列； Q34

2、5用用E50系列；系列； Q390、Q420用用E55系列。系列。 手工电弧焊手工电弧焊7.2 焊接连接的特性焊接连接的特性焊接方法焊接方法EXX的的XX表示焊条的表示焊条的最低抗拉强度。最低抗拉强度。第3页/共111页 焊条和焊剂要保证熔敷金焊条和焊剂要保证熔敷金属的抗拉强度属的抗拉强度不低于相应手不低于相应手工焊条数值。工焊条数值。埋弧焊埋弧焊第4页/共111页电渣焊电渣焊气体保护焊气体保护焊电阻焊电阻焊第5页/共111页 优点优点省工省材省工省材任何形状的构件均可直接连接任何形状的构件均可直接连接密封性好，刚度大密封性好，刚度大 缺点缺点材质劣化材质劣化残余应力、残余变形残余应力、残余变

3、形一裂即坏、低温冷脆一裂即坏、低温冷脆焊接连接的优缺点焊接连接的优缺点第6页/共111页焊缝缺陷焊缝缺陷焊缝缺陷焊缝缺陷裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊透、咬边、裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊透、咬边、 焊瘤等焊瘤等第7页/共111页第8页/共111页 三级焊缝：外观检查，外观尺寸和缺陷；三级焊缝：外观检查，外观尺寸和缺陷； 二级焊缝：在外观检查的基础上再做无损检验，用超二级焊缝：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声波检验每条焊缝的20长度，且不小于长度，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；一级焊缝：在外观检查的基础上用超声波检验每条焊； 全部

4、长度，以便揭示焊缝内部缺陷；全部长度，以便揭示焊缝内部缺陷； 对承受动力荷载的重要构件焊缝，增加伽马射线探伤。对承受动力荷载的重要构件焊缝，增加伽马射线探伤。焊缝等级：焊缝等级：钢结构工程施工质量验收规范钢结构工程施工质量验收规范（GB50205）三级）三级强度折减：强度折减： 高空安装焊缝，强度设计值乘以高空安装焊缝，强度设计值乘以0.9。第9页/共111页焊缝连接型式及焊缝型式焊缝连接型式及焊缝型式连接型式连接型式平接、平接、搭接、搭接、T T形连接、形连接、角接角接第10页/共111页焊缝型式焊缝型式 对接焊缝和角焊缝对接焊缝和角焊缝第11页/共111页按施焊位置按施焊位置焊缝沿长度分布

5、情况：连续角焊缝和断续角焊缝焊缝沿长度分布情况：连续角焊缝和断续角焊缝第12页/共111页作用作用 表明焊缝型式、尺寸和辅助要求表明焊缝型式、尺寸和辅助要求表示方法表示方法(GB324-88) 由由基本符号、引出线、辅助符号、补充符号基本符号、引出线、辅助符号、补充符号和和焊缝尺寸焊缝尺寸等部分组成等部分组成焊缝代号焊缝代号第13页/共111页第14页/共111页第15页/共111页第16页/共111页 分为：分为：I形缝、形缝、V形缝、带钝边单边形缝、带钝边单边V形缝、带钝形缝、带钝边边V形缝（也叫形缝（也叫Y形缝）、带钝边形缝）、带钝边U形缝、带钝边形缝、带钝边单边单边V形缝和双形缝和双Y

6、形缝等形缝等7.3 对接焊缝的构造和计算对接焊缝的构造和计算构造要求构造要求 坡口形式坡口形式 斜坡口为了和焊缝根部共同形成一个焊条能运转斜坡口为了和焊缝根部共同形成一个焊条能运转的施焊空间的施焊空间第17页/共111页第18页/共111页不同宽度和厚度的钢板拼接不同宽度和厚度的钢板拼接动载时不大于动载时不大于1:41:4，计算时取较薄焊件厚度，计算时取较薄焊件厚度第19页/共111页第20页/共111页对接焊缝的计算对接焊缝的计算 计算原则计算原则 用计算焊件的方法。用计算焊件的方法。I、II级等强不计算，仅计算级等强不计算，仅计算III级焊缝级焊缝（1）轴心受力的对接焊缝）轴心受力的对接焊

7、缝 N/(lw t)f wt 或或 f wc第21页/共111页（2）受弯、受剪的对接焊缝计算）受弯、受剪的对接焊缝计算 M/Ww f wt VS/(Iwt) f wv第22页/共111页（3）轴力、剪力和弯矩共同作用时，对接焊缝的最大正应力为轴力和）轴力、剪力和弯矩共同作用时，对接焊缝的最大正应力为轴力和弯矩引起的应力之和，剪力和折算应力和上面相同。弯矩引起的应力之和，剪力和折算应力和上面相同。第23页/共111页部分焊透的对接焊缝部分焊透的对接焊缝计算原则：计算原则：按角焊缝计算按角焊缝计算第24页/共111页7.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 构造和强度构造和强度截面形状、有效

8、截面截面形状、有效截面第25页/共111页 应力分布应力分布 侧面角焊缝的应力分布侧面角焊缝的应力分布第26页/共111页 正面角焊缝的应力分布正面角焊缝的应力分布第27页/共111页角焊缝的应力角焊缝的应力位移曲线位移曲线第28页/共111页 hf 应与焊件的厚度相适应。应与焊件的厚度相适应。 对手工焊，对手工焊，hf应不小于应不小于 ，t为较厚焊件的厚度为较厚焊件的厚度(mm)，对自动焊，可减小，对自动焊，可减小1mm； hf应不大于较薄焊件厚度的应不大于较薄焊件厚度的1.2倍。倍。 t5.1焊脚尺寸的限制焊脚尺寸的限制第29页/共111页 对于板件边缘的焊缝，当对于板件边缘的焊缝，当t6

9、mm时时，hft；当；当t6mm时时，hf t(12)mm。 焊缝长度焊缝长度lw 也不应太长或太短，其计算长度不宜小于也不应太长或太短，其计算长度不宜小于8hf和和40mm ，且对侧面角焊缝，不宜大于，且对侧面角焊缝，不宜大于60hf，超出部，超出部分不计。若内力分不计。若内力，则不受此限。，则不受此限。第30页/共111页角焊缝计算的基本公式角焊缝计算的基本公式第31页/共111页wff3)( 32/22fxfxefyfyefzfze, , NAVAVAefxfyfxefye/2+/2 /2/2ANNAAfxfy/2/2fyfx/fz/2/2, 则有则有第32页/共111页仅有仅有平行平行

10、于焊缝长度方向的轴心力时于焊缝长度方向的轴心力时wfewf/()Nhlf仅有仅有垂直垂直于焊缝长度方向的轴心力时于焊缝长度方向的轴心力时wfewff/()Nhlf 同时有同时有平行和垂直平行和垂直于焊缝长度方向的轴心力时于焊缝长度方向的轴心力时22wffff/f第33页/共111页常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算1、受轴心力作用的拼接板连接、受轴心力作用的拼接板连接仅侧面角焊缝（图仅侧面角焊缝（图a a）wffewNfhl 仅正面角焊缝（图仅正面角焊缝（图b b）wfffewNfhl 第34页/共111页三面围焊时（图三面围焊时（图c） 先计算计算正面角焊缝先计算计算正面角焊缝

11、l1受力受力N1，剩，剩 余的余的N N1由侧面角焊缝由侧面角焊缝l2承担。承担。菱形拼接板（图菱形拼接板（图d） 简化计算不计正面及斜焊缝的简化计算不计正面及斜焊缝的 f ：第35页/共111页2、受轴心力作用的角钢连接、受轴心力作用的角钢连接当用侧面角焊缝连接时（图当用侧面角焊缝连接时（图a）肢背肢背 N1=e2 N /(e1+e2)=K1 N 肢尖肢尖 N2=e1 N /(e1+e2)=K2 N=NN1 第36页/共111页第37页/共111页三面围焊时（图三面围焊时（图b）正面角焊缝承担的力为正面角焊缝承担的力为 N3 =0.7hflw3f ffw侧面角焊缝承担的力为侧面角焊缝承担的力

12、为 肢背肢背 N1 =e2 N /(e1+e2)N3 /2=K1 NN3 /2 肢尖肢尖 N2 =e1 N /(e1+e2)N3 /2=K2NN3 /2 第38页/共111页L形焊缝（图形焊缝（图c）正面角焊缝承担的力为正面角焊缝承担的力为: N3 =0.7hflw3f ffw侧面角焊缝承担的力为侧面角焊缝承担的力为: N1=NN3 第39页/共111页3、弯矩作用下的焊缝、弯矩作用下的焊缝wfffwMfW第40页/共111页4、扭矩作用下的焊缝、扭矩作用下的焊缝 焊缝群受扭：焊缝群受扭：假定假定:AT rJyTAxTrJTxAyTrJxyJII22wTTfAyfAx/f第41页/共111页环

13、焊缝受扭环焊缝受扭3e0.1 0.25ehDJh D时，第42页/共111页5、弯矩、剪力和轴心力共同作用、弯矩、剪力和轴心力共同作用MVNAAAwewew; ; MVNWhlhlMN2V2wAAAff()()f第43页/共111页6、扭矩、剪力和轴心力共同作用、扭矩、剪力和轴心力共同作用yVNTTxAAAAewew; ; ; T rVNT rhlhlJJTV2TN2wAAAAff()()f第44页/共111页7、塞焊计算、塞焊计算第45页/共111页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纵向残余应力纵向残余应力7.5 焊接残余应力和残余变形焊接残余应力和残余变形第46页

14、/共111页横向横向残余应力残余应力第47页/共111页厚度方向的厚度方向的残余应力残余应力第48页/共111页约束状态下的焊接约束状态下的焊接应力应力第49页/共111页焊接残余应力的影响焊接残余应力的影响对结构静力强度的影响：无影响对结构静力强度的影响：无影响第50页/共111页对结构刚度的影响对结构刚度的影响对压杆稳定的影响：残余压应力对压杆稳定的影响：残余压应力/()/()NmtENhtE 有残余应力：无残余应力：第51页/共111页对低温冷脆的影响：三向应力对低温冷脆的影响：三向应力对疲劳强度的影响：高额残余拉应力对疲劳强度的影响：高额残余拉应力第52页/共111页焊接残余变形焊接残

15、余变形残余变形形式残余变形形式第53页/共111页残余变形形式残余变形形式第54页/共111页减小焊接残余应力和焊接残余变形的方法减小焊接残余应力和焊接残余变形的方法采取合理的施焊次序采取合理的施焊次序第55页/共111页施焊前加相反的预变形（图施焊前加相反的预变形（图a a、b b）焊前预热，焊后回火（图焊前预热，焊后回火（图c c）第56页/共111页合理的焊缝设计合理的焊缝设计 焊接位置要应尽量对称于截面重心焊接位置要应尽量对称于截面重心 焊缝尺寸要适当，采用较小的焊脚尺寸焊缝尺寸要适当，采用较小的焊脚尺寸 焊缝不宜过分集中（图焊缝不宜过分集中（图a a） 应尽量避免三向焊缝交叉（图应尽

16、量避免三向焊缝交叉（图b b） 考虑钢板分层问题（图考虑钢板分层问题（图c c） 焊条易达到（图焊条易达到（图d d） 避免仰焊避免仰焊第57页/共111页第58页/共111页螺栓连接的排列和构造要求螺栓连接的排列和构造要求排列方式：排列方式：并列或错列并列或错列7.6 普通螺栓的构造和计算普通螺栓的构造和计算第59页/共111页 受力要求受力要求： 钢板端部不剪断，端距不应小于钢板端部不剪断，端距不应小于2 2d d0 0 ; ; 受拉时，栓距和线距不应过小；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受压时，沿作用力方向的栓距不宜过大 构造要求：构造要求： 栓距和线距不

17、宜过大栓距和线距不宜过大 施工要求：施工要求： 有一定的施工空间有一定的施工空间排列要求排列要求第60页/共111页第61页/共111页孔、螺栓图例孔、螺栓图例 第62页/共111页普通螺栓连接受剪、受拉时的性能普通螺栓连接受剪、受拉时的性能传力方式：传力方式：抗剪螺栓和抗拉螺栓抗剪螺栓和抗拉螺栓第63页/共111页1 1、抗剪螺栓连接、抗剪螺栓连接破坏形式：破坏形式：螺栓杆剪断；孔壁压坏；板被拉断；板端螺栓杆剪断；孔壁压坏；板被拉断；板端被剪断；螺栓杆弯曲被剪断；螺栓杆弯曲 第64页/共111页受力状态：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弹性时两端大而中间小

18、，进入塑性阶段后，因内力重分布使各螺栓受力趋于均匀。受力趋于均匀。 第65页/共111页为防止为防止“解纽扣解纽扣”破坏，当连接长度破坏，当连接长度l1 较大时，应将螺栓的承载力乘以较大时，应将螺栓的承载力乘以折减折减系数系数 ：当当 l115d0 时，时， =1.0当当 15d0l160d0 时，时， =1.1l1/150d0 当当 l160d0 时， =0.7第66页/共111页一个抗剪螺栓的设计承载力计算一个抗剪螺栓的设计承载力计算抗剪抗剪承载力设计值承载力设计值： bvvbvfdnN42承压承压承载力设计值：承载力设计值： bcbcftdN一个抗剪螺栓的承载力设计值应取上面两式的较小值

19、。一个抗剪螺栓的承载力设计值应取上面两式的较小值。 第67页/共111页2、抗拉螺栓连接、抗拉螺栓连接破坏形式破坏形式：螺栓杆拉断螺栓杆拉断btebtebtfAfdN42 为考虑为考虑撬力撬力的影的影响，规范规定普通响，规范规定普通螺栓抗拉强度设计螺栓抗拉强度设计值值ftb取同样钢号钢取同样钢号钢材抗拉强度设计值材抗拉强度设计值f的的0.8倍倍(即即ftb=0.8f ) 第68页/共111页螺栓群的计算螺栓群的计算螺栓数目螺栓数目bmin/nNN板件净截面强度板件净截面强度 n/NAf净截面面积和受力净截面面积和受力 并列（图并列（图a）N1=N； N2 =N(n1/n) N ；N3 = N

20、(n1+n2)/n N 对被连接板：对被连接板：An=t (bn1d0)对拼接板：对拼接板： An =2t1 (bn3d0)1 1、螺栓在轴心力作用下的抗剪计算、螺栓在轴心力作用下的抗剪计算第69页/共111页 错错 列（图列（图b）除考虑除考虑1-1截面破坏外，还要考虑截面破坏外，还要考虑2-2截面的破坏，净截面面积截面的破坏，净截面面积为 22n4212202(1)Ateneen d第70页/共111页 被连接构件是绝对刚性的，而螺栓则是弹性的；被连接构件是绝对刚性的，而螺栓则是弹性的； 各螺栓绕螺栓群形心各螺栓绕螺栓群形心o旋转，其受力大小与其至螺栓群旋转，其受力大小与其至螺栓群2、螺栓

21、群在扭矩作用下的抗剪计算、螺栓群在扭矩作用下的抗剪计算 基本假定基本假定形心形心o的距离的距离r成正成正比，力的方向与其比，力的方向与其至螺栓群形心的连至螺栓群形心的连线相垂直。线相垂直。第71页/共111页TTT1122nnTN rN rN r 平衡条件：平衡条件： 根据螺栓受力大小与其至形心根据螺栓受力大小与其至形心o o的距离的距离r r成正比成正比条件条件 TTT12n12nNNNrrr 则则 TTn22221112n111()iiNNTrrrrrr 或或 T111222iiiTrTrNrxyT11x22iiTyNxyT11y22iiTxNxybvTNN1验算验算 第72页/共111页

22、3、螺栓群在扭矩、剪力和轴心力作用下的抗剪计算、螺栓群在扭矩、剪力和轴心力作用下的抗剪计算T11x22iiTyNxyT11y22iiTxNxy第73页/共111页4、螺栓群在轴心力作用下的抗拉计算、螺栓群在轴心力作用下的抗拉计算bt/nNN5、螺栓群在弯矩作用下的抗拉计算、螺栓群在弯矩作用下的抗拉计算假定：假定：中和轴在最下排螺栓处中和轴在最下排螺栓处 Mb11t2iMyNNmyMMM1122()nnMm NyNyNy则则 MMM1212nnNNNyyyM211iNMmyy第74页/共111页6、螺栓群同时受剪力和拉力的计算、螺栓群同时受剪力和拉力的计算支托仅起安装作用：支托仅起安装作用：螺栓

23、群受力为螺栓群受力为M M= =VeVe和剪力和剪力V V，则，则M2t11/()iNNMymyv/NVn第75页/共111页螺栓不发生拉剪破坏：螺栓不发生拉剪破坏： 22vtbbvt1NNNN板不发生承压破坏：板不发生承压破坏： bvcNN支托承受剪力支托承受剪力： 螺栓群只承受弯矩螺栓群只承受弯矩M M= =VeVe作用，则作用，则M2bt11t/()iNNMymyN支托和柱翼缘的角焊缝验算：支托和柱翼缘的角焊缝验算： wfewf/()Vhlf 为考虑剪力为考虑剪力V偏心对角焊缝的影响，取偏心对角焊缝的影响，取1.251.35第76页/共111页高强度螺栓连接的性能高强度螺栓连接的性能 级

24、别：级别：10.9级和级和8.8级级（小数点前为螺栓热处理后的最低抗拉强度，小数点（小数点前为螺栓热处理后的最低抗拉强度，小数点后的数字是屈强比）后的数字是屈强比） 栓孔：栓孔：钻成孔钻成孔 按受力特征分类：按受力特征分类：摩擦型连接、承压型连接和承受摩擦型连接、承压型连接和承受拉力的连接拉力的连接 影响承载力的因素：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栓杆预拉力、连接表面抗滑移系数和钢材种类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第77页/共111页1、高强螺栓连接的预拉力、高强螺栓连接的预拉力施加方法：施加方法： 扭矩法扭矩法 T=KdP 转角法

25、转角法 初拧初拧 终拧终拧 扭剪法扭剪法扭断螺栓尾部梅花头扭断螺栓尾部梅花头第78页/共111页预拉力设计值：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：确定，取值时考虑：在扭紧螺栓时，扭矩使螺栓产生的剪应力将降低螺栓在扭紧螺栓时，扭矩使螺栓产生的剪应力将降低螺栓的抗拉承载力，对抗拉强度引入折减系数的抗拉承载力，对抗拉强度引入折减系数1/1.21/1.2；施加预应力时为补偿预拉力损失超张拉施加预应力时为补偿预拉力损失超张拉5%10%5%10%，引入，引入折减系数折减系数0.90.9；螺栓材料抗力的变异性，引入折

26、减系数螺栓材料抗力的变异性，引入折减系数0.9 0.9 ；钢材由于以抗拉强度为准，引入附加安全系数钢材由于以抗拉强度为准，引入附加安全系数0.90.9。ueue0.90.90.9/1.20.608PfAf A第79页/共111页第80页/共111页2 2、高强螺栓连接摩擦面抗滑移系数高强螺栓连接摩擦面抗滑移系数 对于承压型连接，只要求清除油污及浮锈；对于摩擦型对于承压型连接，只要求清除油污及浮锈；对于摩擦型连接，要求见下表：连接，要求见下表：第81页/共111页排列构造要求同普通螺栓。排列构造要求同普通螺栓。 沿受力方向的连接长度沿受力方向的连接长度l l1 1，也要考虑，也要考虑l l1 1

27、1515d d0 0时对承载力的折减。时对承载力的折减。当当 l115d0 时，时， =1.0当当 15d0l160d0 时，时， =1.1l1/150d0 当当 l160d0 时，时， =0.73、高强螺栓的排列、高强螺栓的排列第82页/共111页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1、高强螺栓摩擦型连接、高强螺栓摩擦型连接bvRfNnP R为为抗力分项系数抗力分项系数 R的倒数，一般取的倒数，一般取0.9，最小板厚，最小板厚t 6mm的冷弯薄壁型的冷弯薄壁型钢结构取钢结构取0.8 第83页/共111页 破坏状态同普通螺栓，极限承载力由破坏状态同普通螺栓，极限承载力由杆身

28、抗剪和孔壁承压决定杆身抗剪和孔壁承压决定，摩擦力，摩擦力只起延缓滑动作用，计算方法和普通螺栓相同。只起延缓滑动作用，计算方法和普通螺栓相同。bvvbvfdnN42bcbcftdN2、高强螺栓承压型连接、高强螺栓承压型连接第84页/共111页高强度螺栓群的抗剪计算高强度螺栓群的抗剪计算螺栓数：螺栓数：构件净截面强度：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（占螺栓传力的力的影响（占螺栓传力的50%）bmin/nNN10.5(1)nNNn nNfA1、轴心力作用时、轴心力作用时第85页

29、/共111页 螺栓群受扭矩螺栓群受扭矩T T、剪力、剪力V V和轴心力和轴心力N N共同作用的共同作用的高强度螺栓连接的抗剪计算高强度螺栓连接的抗剪计算与普通螺栓相同与普通螺栓相同，只，只是用高强度螺栓的承载力设计值。是用高强度螺栓的承载力设计值。2、扭矩作用时，及扭矩、剪力和轴心力共同时、扭矩作用时，及扭矩、剪力和轴心力共同时第86页/共111页高强度螺栓的抗拉计算高强度螺栓的抗拉计算1、高强度螺栓的抗拉连接性能、高强度螺栓的抗拉连接性能fbb() /PPEA fpp() /CCEA 第87页/共111页当当Nt=0.8P时，时，Pf=1.07P。可认为螺栓中的预拉力基本不变。可认为螺栓中的

30、预拉力基本不变。第88页/共111页撬力的影响：撬力的影响：限制抗拉承载力在限制抗拉承载力在0.8P以内以内第89页/共111页2、高强度螺栓的抗拉连接计算、高强度螺栓的抗拉连接计算抗拉承载力抗拉承载力: bt0.8NP轴心拉力的螺栓数：轴心拉力的螺栓数：bt/ 0.8nNNNP弯矩作用时：弯矩作用时：(c)第90页/共111页 板不被拉开时，中和轴在螺栓群形心处；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M211/()0.8iNMymyP承载力极限状态承载力极限状态第91页/共11

31、1页同时承受剪力和拉力的高强度螺栓连接计算同时承受剪力和拉力的高强度螺栓连接计算 由于外拉力的作用，板件间的挤压力降低由于外拉力的作用，板件间的挤压力降低; ;每个螺每个螺栓的抗剪承载力也随之减少；栓的抗剪承载力也随之减少； 抗滑移系数随板件间的挤压力的减小而降低。抗滑移系数随板件间的挤压力的减小而降低。 vtbbvt1NNNN2 2、高强度螺栓承压型连接、高强度螺栓承压型连接22vtbbvt()()1NNNNbvc/1.2NN且且 当剪切面在螺纹处时，取当剪切面在螺纹处时，取 b2bvev/ 4Ndf1 1、高强度螺栓摩擦型连接、高强度螺栓摩擦型连接第92页/共111页叠放板材的弯曲变形叠放

32、板材的弯曲变形7.8 焊接梁翼缘焊缝的计算焊接梁翼缘焊缝的计算第93页/共111页无局部压应力时的梁翼缘焊缝受力无局部压应力时的梁翼缘焊缝受力11x w/()VSI tH1w1x ww1x1/()/TtVSI ttVSI 第94页/共111页wfhe1fxf/(21)/(1.4)ThVSh Ifwf1fx/(1.4)hVSf I焊缝受力焊缝受力： 焊脚尺寸：焊脚尺寸： 双层翼缘板时的焊缝受力双层翼缘板时的焊缝受力第95页/共111页有局部压应力时的梁翼缘焊缝受力有局部压应力时的梁翼缘焊缝受力vcwww zz11FFTttt ll vfef z211.4TFhh l22wffff/f则则 焊脚尺

33、寸为焊脚尺寸为： 第96页/共111页功能：功能： 将柱子内力可靠地传给基础；将柱子内力可靠地传给基础； 和基础有牢固连接；和基础有牢固连接； 尽可能符合计算简图。尽可能符合计算简图。连接方式：连接方式： 铰接：支承式铰接：支承式 刚接：支承式刚接：支承式( (外露式外露式) ) 埋入式埋入式( (插入式插入式 外包式外包式 7.12 柱脚设计柱脚设计第97页/共111页轴心受压柱的柱脚轴心受压柱的柱脚1、柱脚的型式和构造：铰接和刚接、柱脚的型式和构造：铰接和刚接 第98页/共111页第99页/共111页内容：内容：确定底板的尺寸、靴梁的确定底板的尺寸、靴梁的尺寸及它们之间的连接焊缝。尺寸及它

34、们之间的连接焊缝。(1) 底板计算底板计算底板平面尺寸底板平面尺寸 A=N/fcc底板中如有锚栓孔，底板中如有锚栓孔，A中应包含中应包含锚栓孔面积锚栓孔面积A0。 B=b+2t+2cc取取210cm，且使，且使B为整数。为整数。 L=A/B q=N/(B L-A0)fcc2、轴心受压柱脚的计算、轴心受压柱脚的计算第100页/共111页 底板厚度底板厚度 底板厚度由板的抗弯强度决定。底板被分为四边底板厚度由板的抗弯强度决定。底板被分为四边支承板、三边支承板和悬臂板。支承板、三边支承板和悬臂板。M4= qa2b/a1.01.11.21.31.41.51.60.048 0.055 0.063 0.0

35、69 0.075 0.081 0.086b/a1.71.81.92.03.04.00.091 0.095 0.099 0.101 0.119 0.125M3= qa12b1/a10.30.40.50.60.70.80.91.01.21.40.0260.0420.0580.0720.0850.0920.1040.1110.1250.125四边简支板的弯矩系数四边简支板的弯矩系数 第101页/共111页M1=qc2/2 , 则则max6/tMf底板的厚度一般在底板的厚度一般在20mm40mm之间，不宜小于之间，不宜小于14mm。(2) 靴梁计算靴梁计算 厚度与被连接的柱子翼缘大致相同，高度由连接柱

36、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。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弯矩： M=qBl2/2 二块靴梁板承受的最大剪力：二块靴梁板承受的最大剪力： V=qBl(3) 隔板计算隔板计算 厚度不小于长度的厚度不小于长度的1/50，受力取阴影部分基础反力。，受力取阴影部分基础反力。第102页/共111页压弯构件的柱脚压弯构件的柱脚柱脚的型式：柱脚的型式： 铰接：构造和计算与轴心受压柱基本相同铰接：构造和计算与轴心受压柱基本相同 刚接：刚接：传力：轴力或轴力和弯矩，传力：轴力或轴力和弯矩，剪力剪力 V0.4N 设置抗剪键设置抗剪键第103页/

37、共111页刚接柱脚刚接柱脚的型式：的型式： 压力和弯矩都较小时，底板和基础之间为不均匀压力压力和弯矩都较小时，底板和基础之间为不均匀压力第104页/共111页 按构造确定底板宽度按构造确定底板宽度B，其中，其中C不宜超过不宜超过23cm 按下式确定底板长度按下式确定底板长度L： 第105页/共111页 压力和弯矩都较大时，带靴梁的构造方案压力和弯矩都较大时，带靴梁的构造方案 当锚栓的拉力不很大时：当锚栓的拉力不很大时： 第106页/共111页 由由R=N+T，计算最大应力，计算最大应力 max，由，由 maxfcc确定确定L。 两式确定的锚栓拉力都偏大，最大应力都偏小。两式确定的锚栓拉力都偏大，最大应力都偏小。02/3/2MNeTLdMNeTx第107页/共111页当锚栓的拉力很大时，需要的锚栓直径过大。当锚栓的拉力很大时，需要的锚栓直径过大。 当当d60mm时，可按钢筋混凝土受弯构件的算法：时，可按钢筋混凝土受弯构件的算法：第108页/共111页底板厚度底板厚度： 原则：和轴心受压柱脚一样原则：和轴心受压柱脚一样 简化：各区格按最大压应力计算弯矩简化：各区格按最大压应力计算弯矩第109页/共111页 对于格构式柱，采用对于格构式柱，采用分离式分离式柱脚：柱脚：第110页/共111页感谢您的观看。第111页/共111页