a美国2005钢结构规范中关于螺栓连接的计算
钢结构施工中的螺栓连接技术与规范要求
钢结构施工中的螺栓连接技术与规范要求在钢结构施工中,螺栓连接技术是非常重要的一部分。
它不仅能够确保钢结构的稳固性和安全性,还能够提高施工效率。
本文将重点介绍钢结构施工中的螺栓连接技术与规范要求。
一、螺栓连接技术螺栓连接技术是一种常用的连接方法,它通过螺栓和螺母的组合来实现连接。
在钢结构中,螺栓连接主要用于连接钢梁、柱和节点等构件。
1. 螺栓材质钢结构施工中常用的螺栓材质有高强度合金钢、碳钢和不锈钢等。
根据实际情况和规范要求,选择合适的螺栓材质非常重要。
不同的材质对于腐蚀、强度和可靠性等方面有着不同的要求。
2. 螺栓预紧力在螺栓连接中,预紧力是一个非常重要的参数。
预紧力的大小直接影响到连接的稳定性和安全性。
预紧力过小会导致连接松动,预紧力过大则容易导致螺栓断裂。
因此,在施工过程中,必须控制好螺栓的预紧力。
3. 螺栓连接的步骤螺栓连接的步骤主要包括螺栓安装、旋紧、检查和锁紧等。
在安装过程中,需要确保螺栓与连接孔的配合度良好,避免因尺寸不符合而导致连接质量下降。
在旋紧螺栓时,应该按照规范要求进行。
检查环节主要是对螺栓连接的质量进行检验,确保连接的可靠性。
最后,锁紧螺母是为了增强连接的稳固性。
二、规范要求钢结构施工中,螺栓连接必须符合一定的规范要求,以确保连接的质量和可靠性。
以下是一些常见的规范要求:1. 检验和检测要求螺栓连接在施工前、施工中和施工后都应进行检验和检测。
在施工前应进行材料的验收,包括螺栓的材质和强度等参数的检测。
在施工中,要进行螺栓的安装质量检验和预紧力的测量等。
在施工结束后,还需要进行连接的现场检验,确保连接的质量符合规范要求。
2. 强度和可靠性要求螺栓连接的强度和可靠性是决定其质量的重要指标。
螺栓的承载能力要满足设计要求,并经过计算和验证。
此外,连接的可靠性也需要得到保证,即螺栓连接应能够承受行车荷载、地震力和风力等。
3. 防腐要求螺栓连接在使用过程中容易受到腐蚀的影响,因此规范要求对螺栓进行防腐处理。
钢结构施工中的螺栓连接规范要求
钢结构施工中的螺栓连接规范要求钢结构的施工中,螺栓连接是起到关键作用的一种连接方式。
为确保钢结构的牢固性和安全性,螺栓连接需要符合一定的规范要求。
本文将介绍钢结构施工中螺栓连接的规范要求。
1. 螺栓选择在进行螺栓连接之前,首先需要选择适合的螺栓。
一般情况下,常用的螺栓材质包括碳素钢和合金钢。
选择螺栓时要考虑结构的设计要求、载荷特点和工作环境等因素。
另外,还需要根据设计要求确定螺栓的强度等级。
螺栓强度等级常用的有4.8、8.8、10.9和12.9级。
选择合适的螺栓和螺母组合,保证连接的可靠性和安全性。
2. 螺栓和螺母的安装在进行螺栓连接时,需注意螺栓和螺母的正确安装方法。
2.1 螺栓的安装螺栓的安装一般分为手工安装和力矩控制两种方式。
手工安装是指使用扳手等手动工具进行螺栓的拧紧。
在手工安装过程中,需要保持螺栓与螺母的垂直对齐,以免形成偏斜力。
同时,需要适度施加力量,使螺栓连接处实现紧固状态。
力矩控制是利用扭力扳手进行螺栓的紧固。
在使用力矩扳手时,需根据设计要求和相关规范,设定合适的扭力数值。
同时,注意力矩扳手的校准和使用方法,确保拧紧力矩的准确性。
2.2 螺母的安装螺母的安装与螺栓相对应,同样需要注意以下几点:- 确保螺母和螺栓的强度等级相匹配;- 确保螺母顶部与螺栓顶部平齐,避免偏斜或歪曲;- 拧紧螺母时要适度施加力量,防止螺栓松动或螺母损坏。
3. 螺栓连接的预紧力控制螺栓连接的预紧力是指螺栓在拧紧过程中受到的力。
预紧力的大小直接影响到连接的可靠性和承载能力。
因此,在进行螺栓连接时,需要进行预紧力的控制。
通常情况下,预紧力的控制可以通过力矩控制或者拉伸控制来实现。
力矩控制是通过设定合适的扭力数值来控制螺栓的预紧力。
而拉伸控制是通过测量螺栓的伸长量来控制预紧力。
无论采用何种控制方式,预紧力的控制都应符合设计要求和相关规范的要求。
4. 螺栓连接的检测和防松措施在螺栓连接施工完成后,需要进行连接的检测和防松措施。
钢结构用的高强螺栓计划怎么计算
钢结构用的高强螺栓计划怎么提?长度计算?
数量是数出来的哦,然后加一定余量,普通螺栓一般加3%,高强螺栓比较贵,所以就看着加一些就行了。
选用螺栓的长度应为紧固连接板厚度加上一个螺母和一个垫圈的厚度,并且紧固后要露出不少于两扣螺纹的余长,一般按连接板厚加下表中的增加长度,并取5mm的整倍数。
以下为通过厚度之外所加的数值。
M16 M20 M22 M24
25 30 35 40
4
|评论(1)
钢结构工程工期紧,没买到合适长度的高强螺栓,可否多垫几个垫圈?(不垫的话丝扣长度不够。
)
高强螺栓选定:
长度=连接板层总厚+紧固长度加长值+螺母公称厚度+垫圈个数*垫圈厚度+3*螺纹螺距
扭剪型高强螺栓的垫圈安在螺母一侧,垫圈孔有倒角的一侧应和螺母接触,不得装反;大六角头、高强螺栓的垫圈应安装在螺栓头一侧和螺母一侧,垫圈孔有倒角一侧应和螺栓头接触,不得装反。
楼主需要多垫几个垫圈?建议楼主不宜采用加高强螺栓的垫圈的方法,楼主可以尝试采用增设垫板的方法来补偿长度的过剩,并经设计院验算。
另外,楼主螺栓过长产生的空间使用需要认真考虑,楼主螺栓的使用量有多大,尚不清楚。
螺栓连接的构造和计算
三、螺栓连接的构造和计算(一)螺栓的种类在钢结构中应用的螺栓有普通螺栓和高强度螺栓两大类。
普通螺栓又分A级、B级(精制螺栓)和C级(粗制螺栓)两种。
高强度螺栓按连接方式分为摩擦型连接和承压型连接两种。
此外,还有用于钢屋架和钢筋混凝土柱或钢筋混凝土基础处的锚固螺栓(简称锚栓)。
A、B级螺栓采用5.6级和8.8级钢材,C级螺栓采用4.6级和4.8级钢材。
高强度螺栓采用8.8级和10.9级钢材。
10.9级中10表示钢材抗拉极限强度为f u=1000N/mm2,0.9表示钢材屈服强度f y=0.9f u,其他型号以此类推。
锚栓采用Q235或Q345钢材。
A级、B级螺栓(精制螺栓)由毛坯经轧制而成,螺栓杆表面光滑,尺寸较准确,螺孔需用钻模钻成,或在单个零件上先冲成较小的孔,然后在装配好的构件上再扩钻至设计孔径(称I类孔)。
螺杆的直径与孔径间的空隙甚小,只容许0.3mm左右,安装时需轻轻击人孔,既可受剪又可受拉。
但A级、B级螺栓(精制螺栓)制造和安装都较费工,价格昂贵,在钢结构中只用于重要的安装节点处,或承受动力荷载的既受剪又受拉的螺栓连接中。
C级螺栓(粗制螺栓)用圆钢辊压而成,表面较粗糙,尺寸不很精确,其螺孔制作是一次冲成或不用钻模钻成(称Ⅱ类孔),孔径比螺杆直径大1--2mm,故在剪力作用下剪切变形很大,并有可能个别螺栓先与孔壁接触,承受超额内力而先遭破坏。
由于c级螺栓(粗制螺栓)制造简单,价格便宜,安装方便,常用于各种钢结构工程中,特别适宜于承受沿螺杆轴线方向受拉的连接、可拆卸的连接和临时固定构件用安装连接中。
如在连接中有较大的剪力作用时,考虑到这种螺栓的缺点而改用支托等构造措施以承受剪力,让它只受拉力以发扬它的优点。
C级螺栓亦可用于承受静力荷载或间接动力荷载的次要连接中作为受剪连接。
对直接承受动力荷载的螺栓连接应使用双螺帽或其他能防止螺栓松动的有效措施。
(二)普通螺栓的计算和构造1.普通螺栓连接的工作性能和破坏情况普通螺栓连接按螺栓传力方式,可分为受拉螺栓、受剪螺栓和受拉兼受剪螺栓三种。
2005版美国钢结构设计规范
2005版美国钢结构设计规范摘要美国钢结构协会成立于1921年,在1923年发行了第一版美国钢结构建筑设计规范.这本规范基于容许应力设计原则,长达十页,后来又发行了其他版本,一直到1989年的第九版本,但自从第八版本(1978)以后就没什么实质性的变化了。
极限状态设计,在美国又被称为荷载和抗力分项系数设计(LRFD),在第一版本的LRFD规范中被正式介绍,它基于超过15年的大量研究和改进,又被修改过两次,现在使用的是第三版本(1999)。
两本规范的同时存在对美国的设计人员和工业发展都带来了麻烦,AISC因此同意制定一部唯一并且标准统一的钢结构设计规范。
这部规范直到2005年8月13日才被审核通过,介绍了很多重要的概念,包括名义强度准则的使用与适当措施结合以提高可靠性的方法。
在许多其他方面的改进中,框架体系稳定性和支护设计有重大的进步,包括采用塑性准则的新设计方法。
关键词规范可靠性名义强度稳定性标准塑性连接设计组合设计论文纲要1介绍2基本设计理念2.1容许应力设计2.2荷载与阻力因素设计强度不足和超载32005年AISC说明书3.1 背景3.2 格式规范3.3 基本设计要求4 新规范内容布置B1 总则B简单连接B弯矩连接稳定性设计要求需求强度计算4.5 构件抗拉设计4.6 构件抗压设计4.7 构件抗弯设计4.8 构件抗剪设计4.9 构件组合受力设计和抗扭设计4.10 组合构件设计4.11 连接设计5 注释6 摘要参考文献1.介绍1923版美国钢结构设计规范制定的目的是解决那个时候设计人员所面临的一系列问题。
虽然美国材料试验协会(ASTM)制定的钢材和其他材料性能标准是可用的,但仍然没有全国统一的建筑设计规范。
因此,个别州或城市有自己的要求,并且有时候设计特定的建筑甚至有多种规则可以使用,比如,那时候建造的一些桥梁必须遵守由桥梁当局制定的详细的规定,而当局又常常和杰出的设计者或制造商勾结。
总之,当时的情况是非常混乱的,有时出现问题常常引发重大的经济甚至社会稳定问题。
钢结构的连接-螺栓
钢结构的连接-螺栓钢结构的连接-螺栓1. 引言钢结构连接是钢结构设计和施工中的重要环节。
螺栓连接是一种常用的连接方式,它具有承载能力强、安装方便等优点,在钢结构工程中得到广泛的应用。
本文就钢结构的连接-螺栓进行详细介绍和解析。
2. 螺栓连接的基本原理2.1 螺栓的组成及分类螺栓由螺杆、螺母和垫圈组成,根据螺杆和螺母的形状和螺纹特征,可以将螺栓分为普通螺栓、高强度螺栓和特殊螺栓等几类。
2.2 螺栓连接的受力特点螺栓连接受力主要包括剪切力、压力和拉力,不同受力情况下,需要采取不同的螺栓连接方式和计算方法。
3. 螺栓连接的设计与计算3.1 螺栓的选用根据钢结构的受力特点和设计要求,选择适当的螺栓规格和等级进行连接。
考虑到安装的便捷性和经济性,还需考虑螺栓的标准化和模块化。
3.2 螺栓的预紧力和紧固力控制螺栓连接的预紧力和紧固力控制是保证连接质量和可靠性的关键。
本章介绍螺栓的预紧力计算方法、螺栓松动的问题及解决办法。
3.3 摩擦型和非摩擦型连接根据钢结构连接的要求和设计荷载,螺栓连接可以采取摩擦型或非摩擦型的连接方式。
本章介绍了两种连接方式的原理、计算方法和适用范围。
4. 螺栓连接的施工要点4.1 螺栓的安装顺序和步骤在钢结构的安装过程中,正确的螺栓安装顺序和步骤是保证连接质量的重要因素。
本章介绍了螺栓连接的安装要点和注意事项。
4.2 螺栓连接的检验与验收为了确保螺栓连接的质量和可靠性,需要进行相应的检验和验收工作。
本章介绍了螺栓的常见质量问题和检验方法。
5. 螺栓连接的局限性与发展趋势螺栓连接作为一种常用的钢结构连接方式,也存在一些局限性。
本章介绍了螺栓连接的局限性,并展望了未来螺栓连接发展的趋势和改进方向。
6. 扩展内容1、本文档所涉及附件如下:- 图表1:螺栓连接示意图- 图表2:螺栓连接的受力示意图- 表格1:常见螺栓规格和等级对照表- 表格2:螺栓预紧力计算表2、本文档所涉及的法律名词及注释:- 钢结构:指由钢材构成的结构体系。
钢结构A钢结构的连接(普通螺栓)文档全文免费阅读、在线看
螺栓排列:
1 . 最小容许距离
中抗拉强度大于或等于螺
栓孔壁钢材的承压强度; 在顺受力方向 , 保证孔间钢材净截面抗剪强度大于
或等于螺栓孔壁的承压强度 。
C级螺栓宜用于沿杆轴方向的受拉连接, 以下情况可用于 抗剪连接: ① 承受静载或间接动载的次要连接; ② 承受静载的可拆卸结构连接;
③ 临时固定构件的安装连接。
型钢构件拼接采用高强螺栓连接时 , 为保证接触面紧密, 应采用钢板而不能采用型钢作为拼接件;
3.7 普通螺栓连接的性能和计算
剪力螺栓(抗剪螺栓): 螺栓杆垂直于力线 按受力情况分为 拉力螺栓(抗拉螺栓): 螺栓杆平行于力线
既受剪又受拉的螺栓
普通螺栓连接
抗剪连接——板件之间有相互错动的趋势 抗拉连接——板件之间有相互脱开的趋势
抗剪连接与抗拉连接
普通螺栓的受剪连接
1 受剪螺栓 的工作性能及破坏形式
四个阶段: 摩擦传力 0~ 1 ; 滑移阶段 1~ 2
栓杆传力 2~3 ; 破坏
3以后
剪力螺栓破坏的5种形式
2) 单个普通螺栓抗剪连接的承载力 ⑴抗剪承载力设计值
大小偏心判别
偏心较小
偏心较大 中和轴位于最下排螺栓O ′ 处
[例] 设图3 .70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3 .70 (a)所示。
图3. 70
[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 偏心受 拉[ 图3.70 (c) ] .
dn de dm d
国内外钢结构设计规范关于螺栓连接计算方法的比较
以我 国现 行 《 钢 结 构设 计规 范 》 ( G B 5 0 0 1 7 —2 0 0 3 ) 为基础 , 结合 Ⅸ 美
N b=n
v
F D 2 0 0 1的计算 规定 :
车
箜
4 ~
.
( 1 )
( 2 )
按拉剪破坏极 限状态确定 。当一个螺栓 同时承受拉力和剪力时 , 螺 栓 的抗拉强度设计值为 C R R 按式( 8 ) 计算 :
,
 ̄
R =F Ab
(
受托承载力设计值 :
: :
c o n n e c ti o n a r e i nt r o d u c e d a n d c o mp a r e d .T h e r e 1 e v a nt c o n el u s i O nS c a n b e r e f e r r e d b y e n gi ne e r s f o r l e a r ni n g t h e d e v e l o p m e n t a n d t h e
力 系数 和分项安全 系数 求 得承载力设计值 ,E C 3 — 1 9 9 3在计算抗
剪承载力设计值时 ,考虑 了不 同等级螺栓 的屈强 比。 2 、普通螺栓连接 同时承受拉力和剪力
本文 以中国 《 钢结构设计规 范》( G B 5 0 0 1 7 — 2 0 0 3 ) t U 、美国 《 钢结构 荷 载及抗 力 系数 设计 法 》 ( L R F D 一 2 0 0 1 ) 和 《 欧洲 钢结构 设计标 准 》 ( E C 3 — 1 9 9 3 ) ‘ 为例 , 对i本规范 中关于螺栓连接 的计算方法进行 了比较 , 找 出了 本规 范的差 异和共 同之处 。
钢结构螺栓连接设计与计算
螺栓连接的计算——普通螺栓
抗剪螺栓的破坏形式
螺栓连接的计算——普通螺栓
一个螺栓的抗剪承载力
螺栓连接的计算——普通螺栓
螺栓连接的计算——普通螺栓
受轴心剪力螺栓群强度计算
螺栓连接的计算——普通螺栓
受轴心剪力螺栓群强度计算ຫໍສະໝຸດ 螺栓连接的计算——普通螺栓
螺栓连接的计算——普通螺栓
在剪力和扭矩共同作用下的螺栓群
螺栓连接的计算——普通螺栓
螺栓连接的计算——普通螺栓
螺栓连接的计算——普通螺栓
螺栓连接的计算——普通螺栓
普通螺栓按受力方式不同分为三类: 1. 抗剪螺栓 2. 抗拉螺栓 3. 同时承受剪力和拉力
螺栓连接的计算——普通螺栓
螺栓连接的计算——普通螺栓
螺栓连接的计算——普通螺栓
抗拉螺栓强度校核
螺栓连接的计算——高强螺栓
高强度螺栓群强度计算
除单个螺栓强度设计值与普通螺栓不同外,其余与普通螺栓计算相同。
螺栓连接的计算——高强螺栓
高强螺栓受弯矩作用下,与普通螺栓不同
螺栓连接的计算——高强螺栓
螺栓连接的计算——高强螺栓
螺栓连接的计算——高强螺栓
高强螺栓净截面强度验算
THE END
钢结构螺栓连接设计与计算
螺栓连接的分类 螺栓连接的构造要求 螺栓连接的计算
内容概要
螺栓连接的分类 螺栓连接的构造要求 螺栓连接的计算
螺栓的分类
螺栓连接分为:
螺栓连接的分类
普通螺栓:通过螺栓杆的抗剪和抗压来传递力。
高强螺栓:利用拧紧螺栓使栓杆中产生高的预拉力,从而使被连接板件 间的剪力由螺母压紧连接的板叠间所产生的摩擦力来传递。
螺栓连接的计算——高强螺栓
钢结构设计原理-螺栓连接计算
一个螺栓的抗拉承载力设计值
3 钢
Ntb 4de2 ftb
结 螺栓有效直径
构
螺栓抗拉设计强度
的
连
接Leabharlann 设计抗拉验算
一个螺栓所受的拉力 Nt Ntb
.
3.10.4 剪力螺栓群计算:典型 节点(1)--剪力螺栓群在轴
力作用下的计算:
(1)当螺栓连接处于弹性阶段时,螺栓
群中各螺栓受力并不相等,两端大而
中间小(图3-15a);当螺栓群连接长
;
低
4)可拆卸连接;
5)安装螺栓;
6)与抗剪支托配合抗拉
剪联合作用
扭剪型高强度螺栓具有强度高、安装简便和质量易于保证、
可以单面拧紧、对操作人员没有特殊要求等优点。扭剪型高
强度螺栓螺纹端部有一个承受拧紧反力矩的十二交体( “梅
花头” )和一个能在规定力矩下剪断的断颈槽。安装时用特
制的电动扳手,有两个套头,一个套在螺母六角体上,另一
(1)螺栓剪断 (板较厚,螺栓较细)
.
(2)钢板孔壁挤压破坏 (板较薄,螺栓较粗)
3 钢 结 构 的 连 接 设 计
螺栓剪断 .
3 钢 结 构 的 连 接 设 计
钢板孔壁. 挤压破坏
3.10.1 普通受剪螺栓的破坏模式
3
钢
(1)螺栓剪断
结 构
(板较厚,螺栓较细)
的
连
接 设
端距 ≥ 2d。
(2)钢板孔壁挤压破坏
因此,从受力角度应规定螺栓的最大和最小容许间距。
连 接
a)端距限制——防止孔端钢板剪断
设 计
b)螺孔中距限制——下限:防止孔间板发生净截面破坏
上限:防止板翘曲
2.构造要求:若栓距和线距过大,则构件接触面不够紧密,潮气易于侵
中美钢结构规范摩擦型高强螺栓连接计算比较
≈渊
VALLEl
应用 瓣学
中美钢结构规范摩擦型高强螺栓连接计算比较
王建红 (渤海船舶职业学院辽宁葫芦岛
125000)
[摘要]摩擦型高强螺栓连接是工程实际中常用的一种连接形式.就这部分内容采用美国钢结构协会AISC2005钢结构规范和我国的'钢结构设计规范> (GB50017-2003)两种规范进行比较分析,并得出可供土木工程技术人员参考的结论.
k.=1一Tu/DuTbNb (式4)
}/r,j
U
一曲一
.一一班一.
]
式中:Tu为按照荷载组合得到的拉力;DLl为反映实际螺栓预拉力与规
网习 咝一j
图I
定的最小螺栓预拉力的比值系数,取Du:1.13,若使用其他值应经注册工程 师同意;Tb为螺栓最小预拉力,可查表得到;Nb为承受拉力的螺栓数. 2.GB50017—2003表达式 当高强度螺栓摩擦型连接同时,承受摩擦面间的剪力和螺栓杆轴方向 (下转第200页)
Institute
Construction
Inc.2005.
[2]GB50017—2003钢结构设计规范.
[3]Leonard
DesJgn.4th
Spiegel,George
F
Limbrunner.Applied Hall,Inc;2002.
Structral
Steel
Edition.Indiana:Prentice
实,在不掌握各运动项目的基本动作技能的情况下去创新,这是十分危险 的.其次,创新的意图要切实可行,创新要符合体育学科特点,要符合自 己当前的知识技能水平.也要有一定的吸引力和挑战性.让学生在创新中 有所思.并有所获.最后,创新要有实用性,在项目创新下,要具有一定 的实践操作性,不能流于形式主义和机械主义. 四,体青教学应错立掌生终身自我f理的麓力 自我管理反映了自我约束,自我控制的能力,面对社会的各种挑战, 只有具备较强的自制力,才能对个人的言行,心理状态进行理性的调节, 以积极的心态和饱满的热情去面对社会.校园内外的许多意外事故都是由 于学生自我控制力低而造成的.因此,体育教师在教学中要加强组织与引 导,对学生"严而有度",努力提高学生的自我管理能力.有必要时要发 挥学生间相互监督机制.相互观察,相互提醒,在日常中积累,有助于学 生良好的自我管理能力的形成. 五,体膏教掌应让掌生养戚坚强的敏力和高尚的品格 一个人在生活,学习,工作中或多或少要面对各种艰难困苦,因此, 只有注重学生坚强毅力和高尚品格的培养,才能使他们在面对人生考验时 经得起洗礼.由于体育运动本身和体育教学的特点,要求学生在学习与锻 炼过程中必须克服各种各样的困难,战胜各种各样的挫折和失败,去追求 更快,更高,更强.对于一部分体质比较好的学生我们专门设计一些军 训,越野,远足等活动项目,让他们感受痛苦,磨练意志.对体育成绩不 好的学生,教师应在教学中用优美的示范动作,良好的安全保护措施,恰 当的激励语言,来克服学生畏惧情绪,同时可以通过集体力量,使学生在 同学的鼓励与帮助下克服困难,战胜挫折,从而获得成功的体验. 职业体育教学与专业,工种,企业要求有着最直接,最密切的联系, 以其鲜明的专业服务性特点区别普通体育教育.正确处理职业实用性体育 教学,为把学生培养成各产业生产第一线的各级技术,管理和操作人员奠 定良好的职业素养.
钢结构焊缝及螺栓和铆钉等等连接计算方法
钢结构焊缝及螺栓和铆钉等等连接计算方法第一节焊缝连接第7.1.1条对接焊缝应按下列规定计算:一、在对接接头和T形接头中,垂直于轴心拉力或轴心压力的对接焊缝,其强度应按下式计算:N二、在对接接头和T形接头中,承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝,其正应力和剪应力应分别进行计算。
但在同时受有较大正应力和剪应力处(例如梁腹板横向对接焊缝的端部),应按下式计算折算应力:注:①当承受轴心力的板件用斜焊缝对接,焊缝与作用力间的夹角θ符合tgθ≤1.5时,其强度可不计算。
②当对接焊缝无法采用引弧板施焊时,每条焊缝的长度计算时应各减去10mm。
第7.1.2条直角角焊缝(图7.1.2)的强度应按下列公式计算:一、在通过焊缝形心的拉力、压力或剪力作用下:当力垂直于焊缝长度方向时,二、在其它力或各种力综合作用下,σf和Tf共同作用处:第7.1.4条不焊透的对接焊缝(图7.1.4)的强度,应按角焊缝的计算公式(7.1.2-1)至公式(7.1.2-3)计算,但取βf=1.0,其有效厚度应采用:当熔合线处焊缝截面边长等于或接近于最短距离s时(图7.1.4b、c、e),抗剪强度设计值应按角焊缝的强度设计值乘以0.9。
在垂直于焊缝长度方向的压力作用下,强度设计值可采用角焊缝的强度设计值乘以1.22。
第二节螺栓连接和铆钉连接第7.2.1条普通螺栓、锚栓和铆钉应按下列规定计算:一、在普通螺栓或铆钉受剪的连接中,每个普通螺栓或铆钉的承载力设计值应取受剪和承压承载力设计值中的较小者:受剪承载力设计值:二、在普通螺栓、锚栓或铆钉杆轴方向受拉的连接中,每个普通螺栓、锚栓或铆钉的承载力设计值应按下列公式计算:三、同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓和铆钉,应分别符合下列公式的要求:第7.2.2条摩擦型高强度螺栓应按下列规定计算:一、在抗剪连接中,每个摩擦型高强度螺栓的承载力设计值应按下式计算:二、在杆轴方向受拉的连接中,每个摩擦型高强度螺栓的承载力设计值,取Nbt=0.8p。
钢结构焊接、螺栓连接计算及实例
第一节 钢结构的连接方法钢结构是由钢板、型钢通过必要的连接组成基本构件,如梁、柱、桁架等;再通过一定的安装连结装配成空间整体结构,如屋盖、厂房、钢闸门、钢桥等。
可见,连接的构造和计算是钢结构设计的重要组成部分。
好的连接应当符合安全可靠、节约钢材、构造简单和施工方便等原则。
钢结构的连接方法可分为焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接三种(详见附图十三)。
一、焊缝连接焊接是现代钢结构最主要的连接方法。
其优点是不削弱构件截面(不必钻孔),构造简单,节约钢材,加工方便,在一定条件下还可以采用自动化操作,生产效率高。
此外,焊缝连接的刚度较大密封性能好。
焊缝连接的缺点是焊缝附近钢材因焊接的高温作用而形成热影响区,热影响区由高温降到常温冷却速度快,会使钢材脆性加大,同时由于热影响区的不均匀收缩,易使焊件产生焊接残余应力及残余变形,甚至可能造成裂纹,导致脆性破坏。
焊接结构低温冷脆问题也比较突出。
二、铆钉连接铆接的优点是塑性和韧性较好,传力可靠,质量易于检查和保证,可用于承受动载的重型结构。
但是,由于铆接工艺复杂、用钢量多,因此,费钢又费工。
现已很少采用。
三、螺栓连接螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。
普通螺栓通常用Q235钢制成,而高强度螺栓则用高强度钢材制成并经热处理。
高强度螺栓因其连接紧密,耐疲劳,承受动载可靠,成本也不太高,目前在一些重要的永久性结构的安装连接中,已成为代替铆接的优良连接方法。
螺栓连接的优点是安装方便,特别适用于工地安装连接,也便于拆卸,适用于需要装拆结构和临时性连接。
其缺点是需要在板件上开孔和拼装时对孔,增加制造工作量;螺栓孔还使构件截面削弱,且被连接的板件需要相互搭接或另加拼接板或角钢等连接件,因而比焊接连接多费钢材。
第二节 焊接方法、焊缝类型和质量级别一、钢结构中常用的焊接方法焊接方法很多,钢结构中主要采用电弧焊,薄钢板(mm t 3 )的连接有时也可以采用电阻焊或气焊。
1.电弧焊电弧焊是利用焊条或焊丝与焊件间产生的电弧热,将金属加热并熔化的焊接方法。
钢结构的连接
螺栓的工作性能 1. 螺栓的抗剪性能 螺栓连接的受力形式
A 只受剪力
B 只受拉力
C 剪力和拉力 共同作用
3)栓杆传力阶段(2~3段) 受剪连接的工作性能 对图示螺栓连接做抗剪试验,即可得 到板件上a、 b两点相对位移δ 和作 用力N的关系曲线,该曲线清楚的揭 示了抗剪螺栓受力的四个阶段,即: (1)摩擦传力阶段(0~1段) 直线段—连接处于弹性状态;该阶 (4)弹塑性阶段(3~4段) 达到‘ 3’后,即使给荷载以很小的增 量,连接的剪切变形迅速增大,直到连 接破坏。 ‘ 4’点(曲线的最高点)即为普通螺 栓抗剪连接的极限承载力Nu。 该阶段主要靠栓杆与孔壁的接触传力。 栓杆受剪力、 拉力、弯矩作用,孔壁 受挤压。由于材料的弹性以及栓杆拉力 增大所导致的板件间摩擦力的增大, N-δ 关系以曲线状态上升。
高强度螺栓的抗拉性能 当外拉力为零,即N=0时: P=C; 当外拉力为Nt时:板件有被拉开趋势, 板件 间的压力C减小为Cf, 栓杆拉力P增加为Pf, 由力及变形协调得:
规范: 摩擦型高强度螺栓的单栓抗拉承载力为:
当板件即将被拉开时: Cf=0,有Pf=Nt,因此:
上式未考虑橇力的影响,当考虑橇力影响时,螺栓杆的拉力 Pf与Nt的关系曲线如图: Nt≤0.5P时,橇力Q=0; Nt≥0.5P后,橇力Q出现,增加速度先慢后快。 橇力Q的存在导致连接的极限承载力由Nu降至Nu’。 所以,如设计时不考虑橇力的影响,应使Nt≤0.5P或增加连接 板件的刚度(如设加劲肋)。
螺栓的其他构造要求
为了使连接可靠,每一杆件端部及拼接接头的一端, 永久螺栓 数不宜少于两个, 但组合构件的缀条除外; 直接承受动荷载的普通螺栓连接应采用双螺帽,或其他措施(用 弹簧垫圈或将螺帽焊死 )以防止螺帽松动;
钢结构连接计算公式总汇
钢结构连接计算公式总汇1:钢结构连接计算公式总汇本旨在提供钢结构连接计算公式的总汇,以便工程师在进行钢结构计算设计时能够准确、高效地进行连接设计。
以下是各类常用的钢结构连接计算公式详细细化。
1. 强度计算公式1.1 焊缝强度计算公式在焊缝连接设计中,可以使用以下强度计算公式:σ = k1 × k2 × k3 × α × A其中,σ为焊缝的强度;k1为材料强度的修正系数;k2为焊缝形状的修正系数;k3为焊缝质量的修正系数;α为焊缝强度的系数;A为焊缝的有效截面积。
1.2 螺栓强度计算公式在螺栓连接设计中,可以使用以下强度计算公式:σ = k1 × k2 × α × A其中,σ为螺栓的强度;k1为材料强度的修正系数;k2为螺栓形状的修正系数;α为螺栓强度的系数;A为螺栓的有效截面积。
2. 刚度计算公式2.1 焊缝刚度计算公式焊缝连接的刚度计算可以使用以下公式:k = k1 × k2 × k3 × α × E × I / L 其中,k为焊缝的刚度;k1为材料刚度的修正系数;k2为焊缝形状的修正系数;k3为焊缝质量的修正系数;α为焊缝刚度的系数;E为材料的弹性模量;I为焊缝截面惯性矩;L为焊缝的长度。
2.2 螺栓刚度计算公式螺栓连接的刚度计算可以使用以下公式:k = k1 × k2 × α × E × A / L其中,k为螺栓的刚度;k1为材料刚度的修正系数;k2为螺栓形状的修正系数;α为螺栓刚度的系数;E为材料的弹性模量;A为螺栓的截面积;L为螺栓的长度。
附件:1. 强度计算公式表格2. 刚度计算公式表格法律名词及注释:1. 材料强度的修正系数:根据不同材料的特性,经过实验和理论分析得出的修正系数,用于修正材料在实际工程中的强度。
2. 焊缝形状的修正系数:根据焊缝的形状特征,经过实验和理论分析得出的修正系数,用于修正焊缝在实际工程中的强度。
螺栓连接的计算方法
承压型 —— 连接件间允许相互滑动。传力开始 时在标准荷载作用下动连接件间无滑动,剪力由摩 擦力和螺杆抗剪共同传递。但当荷载很大时,连接 件间有较大塑性变形。接近破坏时,连接件间有相 对滑动,摩擦只起推迟滑移作用。剪力由螺杆传递, 其特点与普通螺栓相同。因此,有与普通螺栓相同 的极限状态 — 螺栓剪坏,孔壁挤压坏,构件被拉断。 变形大,不适于受动荷载的连接。
o
1
P=768kN
一个摩擦型高强螺栓的抗剪设计承载力按式(3-55) 并引入后计算, b Nv = 0.9nt(P-1.25Nt) =0.89×0.9×1×0.45(155-1.25×48)=34kN 一个螺栓承受的剪力 b Nv=V/n=665/16=41.6kN>Nv = 34kN (不可)
(2).构件净截面强度验算
N
+ + N+ + + + + + + + + +
N
N
N′
N′
A
孔前传力分析
N n1 N (1 0.5 ) f An n An
受剪连接计算 一个螺栓抗剪承载力 连接所需螺栓数
n N b NV
b NV 0.9nf μ P
净截面强度:考虑50%孔前传力
N, n1 N σ = =( 1 0.5 ) f An n An
高强螺栓群在扭矩作用下的计算公式与普通螺 栓同。高强螺栓的直径系列、连接中螺栓的排列及 有关构造要求与普通螺栓同。
V=60KN,选用10.9级M20摩擦型高强螺栓,钢材选用 Q235钢,接触面采用喷砂处理。验算此连接强度
e=300
改用M22,孔24,P=190kN,于是=0.906,这样: b Nv = 0.9nt(P-1.25Nt) =0.906×0.9×1×0.45(190-1.25×48)=48kN b Nv=41.6kN<Nv = 48kN (可)
钢结构螺栓计算规则
钢结构螺栓计算规则钢结构螺栓是连接钢构件的重要组成部分,其设计与计算规则直接影响到钢结构的安全性和可靠性。
在设计螺栓时,需要遵循一定的计算规则,以确保连接的稳定性和承载能力。
下面将介绍钢结构螺栓的计算规则。
1. 螺栓的承载力计算螺栓连接的承载力主要取决于螺栓的拉伸和剪切承载能力。
根据规范的要求,螺栓的承载力应满足以下条件:•螺栓在受力状态下不会发生失稳或松动;•螺栓的拉伸和剪切承载能力需符合设计要求。
2. 螺栓的拉伸承载能力计算螺栓的拉伸承载能力主要取决于螺栓的材料强度和几何形状。
通常,螺栓的拉伸承载能力可以按以下公式计算:$P_t = A_t \\times F_u$其中,P t为螺栓的拉伸承载能力,A t为螺栓的有效截面积,F u为螺栓的抗拉强度。
3. 螺栓的剪切承载能力计算螺栓的剪切承载能力主要取决于螺栓的材料强度和几何形状。
通常,螺栓的剪切承载能力可以按以下公式计算:$P_s = A_s \\times 0.6 \\times F_u$其中,P s为螺栓的剪切承载能力,A s为螺栓的有效截面积,F u为螺栓的抗拉强度。
需要注意的是,剪切承载能力的系数0.6是根据规范和实际情况确定的。
4. 螺栓的预紧力计算螺栓的预紧力是保证螺栓连接紧固的重要参数,通常需要根据实际情况和设计要求进行计算。
预紧力的计算可以参考以下公式:$F_p = \\frac{T}{D}$其中,F p为螺栓的预紧力,T为螺栓的扭矩,D为螺栓的轴向刚度。
结语钢结构螺栓的设计和计算规则对于钢结构的整体性能至关重要。
设计者在进行螺栓的选型和连接设计时,应该严格遵循相应的规范和标准,确保连接的安全可靠性。
同时,对螺栓的承载能力、预紧力等参数进行合理计算,是保证钢结构稳定性和持久性的关键之一。