《钢结构的连接例题》PPT课件

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1、第三章钢结构连接土木工程专业本科【例3.11】设计两块钢板用普通螺栓的盖板拼接。已知轴心拉力的设计值N=325kN，钢材为Q235A，螺栓直径d=20mm（粗制螺栓）。例3.11图名称位置和方向最大允许距离(取较小者)dmax最小允许距离dmin中心间距外排垂直内力方向或顺内力方向(p=1)8d0或12t3d0中间排垂直内力方向(p=2)16d0或24t顺内力方向构件受压(p=3)12d0或18t构件受拉(p=4)16d0或24t沿对角线方向(p=5)-中心至构件边缘距离顺内力方向(p=6)4d0或8t2d0垂直内力方向剪切边或手工气割边(p=7)1.5d0

2、扎制边、自动气割或钜割边高强螺栓(p=8)其他螺栓或铆钉(p=9)1.2d0螺栓最大最小允许距离【解】单个螺栓的承载力设计值：由附表1.3可知，抗剪承载力设计值：承压承载力设计值：连接一侧所需螺栓数：【例3.12】设计图（a）所示的普通螺栓连接。柱翼缘厚度为10mm，连接板厚度为8mm，钢材为Q235B,荷载设计值F=150kN,偏心矩e=250mm,粗制螺栓M22。例3.12图【解】螺栓直径d=22mm,单个螺栓的设计承载力为：螺栓抗剪：构件承压：【例3.13】牛腿用C级普通螺栓以及承托与柱连接，如下图,承受竖向荷载（设计值）F=220kN，偏心距e＝20

3、0mm。试设计其螺栓连接。已知构件和螺栓均用Q235钢材，螺栓为M20，孔径21.5mm。例3.13图【解】牛腿的剪力V=F=220kN由端板刨平顶紧于承托传递；弯矩由螺栓连接传递，使螺栓受拉,初步假定螺栓布置如图3.63。对最下排螺栓O轴取矩，最大受力螺栓（最上排螺栓1）的拉力为：单个螺栓的抗拉承载力设计值为：所假定螺栓连接满足设计要求，确定采用。【例3.14】下图为一刚接屋架支座节点，竖向力由承托承受。螺栓为C级，只承受偏心拉力。设N＝250kN，e=100mm，螺栓布置如图（a）所示。例3.14图【解】螺栓有效截面的核心距即偏心力作用在核心距以内,属小

4、偏心受拉[图(c)]应由下式计算：需要的有效面积：采用M20螺栓，【解】由于e=200mm>117mm，应按大偏心受拉计算螺栓的最大拉应力。假设螺栓直径为M22（查附表8.1知，）并假定中和轴在上面第一排螺栓处，则以下螺栓均为受拉螺栓[图（d）]。由下式计算：需要的螺栓有效面积：【例3.15】同例3.14，但取e=200mm。【例3.16】设下图为短横梁与柱翼缘的连接，剪力V＝250kN，e=120mm，螺栓为C级，梁端竖板下有承托。钢材为Q235B，手工焊，焊条E43型,试按考虑承托传递全部剪力V和不承受V两种情况设计此连接。例3.16图【解】（1）由附表

5、1.2和附表1.3可知，承托传递全部剪力V＝250kN，螺栓群只承受由偏心力引起的弯矩。按弹性设计法，可假定螺栓群旋转中心在弯矩指向的最下排螺栓的轴线上。设螺栓为M20（），则受拉螺栓数连接中为双列螺栓，用m表示，一个螺栓的抗拉承载力设计值为：螺栓的最大拉力：设承托与柱翼缘连接角焊缝为两面侧焊，并取焊脚尺寸,焊缝应力为：式中的常数1.35是考虑剪力V对承托与柱翼缘连接角焊缝的偏心影响。（2）不考虑承托承受剪力V，螺栓群同时承受剪力V=250kN和弯矩M＝30kN·m作用。单个螺栓承载力设计值为：单个螺栓的最大拉力单个螺栓的剪力剪力和拉力联合作用下：【例3.1

6、7】试设计一双盖板拼接的钢板连接。钢材Q235B，高强度螺栓为8.8级的M20,连接处构件接触面用喷砂处理，作用在螺栓群形心处的轴心拉力设计值N=800kN,试设计此连接。例3.17图【解】（1）采用摩擦型连接时由表3.8查得每个8.8级的M20高强度螺栓的预拉力P=125kN,由表3.9查得对于Q235钢材接触面作喷砂处理时单个螺栓的承载力设计值为：所需螺栓数：螺栓排列如图右边所示（2）采用承压型连接时由附表1.3可知，单个螺栓的承载力设计值：则所需螺栓数：螺栓排列如图左边所示【例3.18】下图所示高强度螺栓摩擦型连接,被连接构件的钢材为Q235B。螺栓为

7、10.9级，直径20mm，接触面采用喷砂处理；图中内力均为设计值,试验算此连接的承载力。例3.18图【解】由表3.9和表3.8查得抗滑移系数，预拉力P=155kN。单个螺栓的最大拉力连接的受剪承载力设计值应按式(3.64)计算：按比例关系可求得：故有验算受剪承载力设计值：【例3.19】如图3.76所示，某节点端板（t=16mm）连接与共型柱翼缘（t=16mm），钢材为Q235B,连接用高强度螺栓为10.9级摩擦型，4M22（单个），摩擦面喷砂丸处理，抗滑移系数0.45，节点中心受水平设计拉力，斜向设计拉力，此节点按GB50017-2003中规范公式计算的抗拉

8、、抗剪实际受力与承载力比值之和最接近下列何项数值。（