轻钢结构紧固件连接的构造和计算
铆钉连接及计算
第三章连接返回§3-7铆钉连接3.7.1铆钉的排列和构造要求一、铆钉的形状铆钉按照铆头的形状分为：半圆头铆钉、高头铆钉、埋头铆钉和半埋头铆钉四种。
二．铆钉的构造要求：（1）在钢结构中一般多采用半圆头铆钉（图a）；（2）当铆合钢板的总厚度超过铆钉直径的5倍时，宜采用高头铆钉；（图b）（3）当构件表面要求平整或钉头处的空间受到限制时，可采用沉头铆钉（图c、d）（4）沉头和半沉头铆钉不得用于钉杆受拉的连接。
三、铆钉连接的形式：对接、搭接和顶接（表3.7.1）。
四、铆钉按受力分为：剪力铆钉、拉力铆钉和剪拉铆钉三类（表3.7.1）。
3.7.2铆钉连接的计算一、受剪连接二、每个受拉铆钉的承载力设计值三、铆钉群连接的计算：（同普通螺栓）返回第三章连接返回§3-8轻钢结构紧固件连接的构造和计算3.8.1紧固件连接的构造要求用于薄壁型钢结构中的紧固件应满足下述构造要求：（1）抽芯铆钉（拉铆钉）和自攻螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧。
连接件的中距和端距不得小于连接件直径的3倍，边距不得小于连接件直径的1.5倍。
受力连接中的连接件不宜少于2个。
（2）抽芯铆钉的适用直径为2.6~6.4mm，在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于4mm的抽芯铆钉；自攻螺钉的适用直径为3.0~8.0mm，在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于5mm的自攻螺钉。
（3）自攻螺钉连接的板件上的预制孔径d0应符合下式要求：（4）射钉只用于薄板与支承构件（即基材如檩条）的连接。
射钉的间距不得小于射钉直径的4.5倍，且其中距不得小于20mm，到基材的端部和边缘的距离不得小于15mm，射钉的适用直径为3.7~6.0mm。
射钉的穿透深度（指射钉尖端到基材表面的深度，如图3.8.1所示）应不小于10mm。
（5）在抗拉连接中，自攻螺钉和射钉的钉头或垫圈直径不得小于14mm；且应通过试验保证连接件由基材中的拔出强度不小于连接件的抗拉承载力设计值。
上述规定大部分引自国外的相关规，项次（3）是根据我国自己的试验结果归纳出的经验公式。
单元5-钢结构的紧固件连接ppt课件(全)
n——垫圈个数；h——垫圈厚度（mm）；
C——螺纹外露部分长度（mm）；一般 2～3 个螺纹为宜，且≤5mm。
2．连接螺栓的布置
在受力方向端的边距过小时，钢板有被剪断的可能。对于受拉构件，当各排螺栓的 间距过小时，构件有沿折线或直线破坏的可能。对于受压构件，当沿受力作用方向 的间距过大时，则在被连接的板件中间容易发生张口或鼓曲现象。螺栓的布置应使 各螺栓受力合理，同时要求各螺栓尽可能远离形心和中性轴，以便充分和均衡地利 用各个螺栓的承载能力。 螺栓间的间距确定，既要考虑螺栓连接的强度与变形等要求，又要考虑便于装拆操 作，各螺栓间及螺栓中心线与机件之间应留有扳手操作空间。螺栓最大、最小容许 距离见表 5-11。 但是当螺距过大，被联接的构件的接触面就不够紧密；潮气容易浸入缝隙产生锈蚀。
5.3.2 普通螺栓连接施工
1．螺栓的选择 2．连接螺栓的布置 3．螺栓孔的加工 4．螺栓连接施工 5．普通螺栓放松措施
1．螺栓的选择
⑴ 螺栓直径选择
螺栓直径的确定应由设计人员按等强度原则通过计算确定。但为了便于施工和管理，
对于同一个工程螺栓的直径规格应适当归类。一般情况下，螺栓的直径应与被连接
5.3 螺栓连接
5.3.1 连接类型 5.3.2 普通螺栓连接施工 5.3.3 高强度螺栓连接施工
5.3.1 连接类型
1. 螺栓的种类 2. 螺栓的受力 3. 螺母 4. 垫圈
1. 螺栓的种类
⑴ 普通螺栓 ⑵ 高强度螺栓
⑴ 普通螺栓
1)普通螺栓又可分为粗制螺栓和精制螺 栓
2)普通螺栓按形式又可分为六角螺栓、 双头螺栓和地脚螺栓
4．螺栓连接施工
⑴ 作业条件 1)构件已经安装调校完毕； 2)高空进行普通紧固件连接施工时，应有可靠的操作平台或施工吊篮，需严格遵守《建筑施工高处作业安 全技术规范》（JGJ 80－1991）的规定。 3)被连接件表面应清洁、干燥、不得有油（泥）污。 ⑵ 螺栓装配要求 1)螺栓头和螺母下面应放置平垫圈，以增大承压面积。 2)每个螺栓一端不得垫两个及以上的垫圈，并不得采用大螺母代替垫圈。螺栓拧紧后，外露螺纹不应少于 2 扣。螺母间下的垫圈一般不应多于 1 个。 3)对于设计有要求防松动的螺栓、锚固螺栓应采用有防松装置的螺母（即双螺母）或弹簧垫圈，或用人工 方法采取防松措施（如将螺栓外露螺纹打毛）。 4)对于承受动荷载或重要部位的螺栓连接，应按设计要求放置弹簧垫圈，弹簧垫圈必须设置在螺母的一侧。 5)对于工字钢、槽钢类型钢应尽量使用斜垫圈，使螺母和螺栓头部的支承面垂直于螺杆。 6)装配双头螺栓时，首先将螺纹和螺孔的接触面清理干净，然后用手轻轻地把螺母拧到螺纹的终止处，如 遇到拧不进的情况，不能用扳手强行拧紧，以免损坏螺纹。双头螺栓的轴心线必须与工件垂直，通常用角 尺进行检验。 7)螺母与螺钉装配时，螺母或螺钉与零件贴合的表面要光洁、平整，贴合处的表面应当经过加工，否则容 易使连接件松动或使螺钉弯曲。螺母或螺钉和接触的表面之间应保持清洁，螺孔内的赃物要清理干净。
钢结构基础第五章 钢结构的紧固件连接
( N1y N1y )
V T
2
N m in
b
第五章 钢结构的紧固件连接
5.2 普通螺栓连接的构造和计算
5.2.3 螺栓群的计算
4. 螺栓群在轴心力作用下 的抗拉计算
n N Nt
b
5. 螺栓群在轴心力作用下 的抗拉计算 假定：中和轴在最下排 螺栓处
N
M 1
M y1 m y
第五章 钢结构的紧固件连接
5.2 普通螺栓连接的构造和计算
5.2.1 螺栓的排列和构造要求
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
第五章 钢结构的紧固件连接
图5-3 螺栓连接的 破坏情况
第五章 钢结构的紧固件连接
5.2 普通螺栓连接的构造和计算
5.2.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能
1. 抗剪螺栓连接 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。 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。
第五章 钢结构的紧固件连接
5.3 高强度螺栓连接的性能和计算
5.3.1 高强度螺栓连接的性能
2. 高强度螺栓连接的摩擦面抗滑移系数 对于承压型连接，只要求清除油污及浮锈 对于摩擦型连接，对摩擦面抗滑移系数有要求 3. 高强度螺栓的排列 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。
N t N1
M
M y1
m
yi
2
Nt
钢结构的连接方式
§3-1钢结构的连接钢结构的构件是由型钢、钢板等通过连接（connections）构成的，各构件再通过安装连接架构成整个结构。
因此，连接在钢结构中处于重要的枢纽地位。
在进行连接的设计时，必须遵循安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便和节约钢材的原则。
钢结构的连接方法可分为焊接连接、铆钉连接、螺栓连接和轻型钢结构用的紧固件连接等（图3.1.1）。
3.1.1 焊缝连接一、焊缝连接的特点焊接连接(welded connection)是现代钢结构最主要的连接方法。
其优点是：构造简单，任何形式的构件都可直接相连；用料经济，不削弱截面；制作加工方便，可实现自动化操作；连接的密闭性好，结构刚度大。
其缺点是：在焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导致局部材质变脆；焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低；焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，就容易扩展到整体，低温冷脆问题较为突出。
二、钢结构常用的焊接方法1、手工电弧焊这是最常用的一种焊接方法（3.1.2）。
通电后，在涂有药皮的焊条和焊件间产生电弧。
电弧提供热源，使焊条中的焊丝熔化，滴落在焊件上被电弧所吹成的小凹槽熔池中。
由电焊条药皮形成的熔渣和气体覆盖着熔池，防止空气中的氧、氮等气体与熔化的液体金属接触，避免形成脆性易裂的化合物。
焊缝金属冷却后把被连接件连成一体。
手工电弧焊设备简单，操作灵活方便，适于任意空间位置的焊接，特别适于焊接短焊缝。
但生产效率低，劳动强度大，焊接质量与焊工的技术水平和精神状态有很大的关系。
手工电弧焊所用焊条应与焊件钢材（或称主体金属）相适应，例如：对Q235钢采用E43型焊条（E4300～E4328）；对Q345钢采用E50型焊条（E5000～E5048）；对390钢和Q420钢采用E55型焊条（E5500～E5518）。
焊条型号中字母E表示焊条类型等。
不同钢种的钢材相焊接时，宜采用低组配方案，即宜采用与低强度钢相适应的焊条。
紧固件连接技术交底
技术交底单施工单位: 日期：年月日交底内容（4）当在负荷状况下更换铆钉时，应根据具体情况分批更换。
在更换过程中，铆钉的应力不得超过其强度。
一般不允许同时去掉占总数10％以上的铆钉，铆钉总数在10个以下时，仅允许一个一个地更换。
2。
螺栓连接（1）工程用的螺栓、螺母、垫圈、等连接零件应符合设计规定，并具有产品质量合格证明；保管及领用时,要统一存放,严禁与其他相似的连接零件掺混。
（2）为避免构件间连接受力不均,构件在剪切、钻孔和拼焊时，产生的各种变形均应进行矫平;否则，因紧固的螺栓受力不均，导致连接件接触面间不能全面贴合，并局部产生空隙,造成紧固后的螺栓伸出螺母的长度不一.(3）同一构件连接用的螺栓、螺母、垫圈的规格应统一；特殊结构部位用用螺栓连接时，应根据连接件的厚度确定螺栓的长度,并执行设计规定，当设计部明确时应按下式计算螺栓长度：L=δ+δ+δ+δ式中 L——螺栓长度（mm）；δ——连接(迭）件厚度（mm）；δ——平垫圈(或弹簧垫圈）厚度（mm);δ—-紧固螺母（或防松副螺母)厚度（mm）；δ—-螺杆伸出螺母外长度(2～3扣）和设计预拉力的损失值（M16~M24为5％～10％）.(4）螺栓连接构件的紧固程序应合理；钢结构用螺栓连接的构件接点形状,多数为正方形。
矩形、梯形,少量为圆形。
紧固时均为按下列程序进行：错误!由构件的纵横中心对称向外侧进行。
○，2预先用手力将构件上的螺栓全部按顺次法紧固，然后用扳手以对称、交替间隔的顺序法分次紧固，第一次紧固力达设计的70％，第二次紧固力达设计规定的90％,第三次紧固力达设计规定的100％. ○，3每次紧固，均应使各螺栓受力均匀。
第一、二次紧固应观察并控制连接件之间的空隙均匀一致；最终紧固完成后应使连接件之间完全接触，无缝隙。
可避免紧固力不均，导致螺栓伸出螺母外的长度不一。
四、高强度螺栓连接施工工艺1、高强度螺栓连接副（1)高强度螺栓连接副储运应轻装、轻卸、防止损伤螺纹;存放、保管必须按规定进行，防止生锈和沾染污物.所选用材质必须经过检验，符合有关标准。
5.1-5.3钢结构的紧固件连接
b.精制螺栓（A、B级螺栓）连接
其受力和传力情况与C级螺栓连接相同。 螺栓加工复杂，安装要求高，价格昂贵，常为 高连接 a.高强螺栓摩擦型连接 依靠连接板件间的摩擦力来承受荷载。 螺栓孔壁不承压，螺杆不受剪，连接变形小， 连接紧密，耐疲劳，易于安装，在动力荷载 作用下不易松动。 b.高强螺栓承压型连接 在连接板间的摩擦力被克服、节点板发 生相对滑移后依靠孔壁承压和螺栓受剪来承 受荷载。 只能用于承受静力荷载或间接承受动力 荷载的结构中。
N/2 N/2 l1
当l1≤15d0(d0为孔径)时， 平均值 连接进入弹塑性工作状态后， 螺栓的内力分布 内力重新分布，各个螺栓内 力趋于相同，故设计时假定N l1：从连接一端的第一个螺 栓到最末一个螺栓的中心距。 由各螺栓均匀承担。
N 所以，连接所需螺栓数为： n b N
( 5 3)
当l1>15d0(d0为孔径)时，连接进入弹塑性工作状 态后，即使内力重新分布,各个螺栓内力也难以均匀， 端部螺栓首先破坏,然后依次破坏。由试验可得连接 的抗剪强度折减系数η与l1/d0的关系曲线。
第5章 钢结构的紧固件连接
螺栓连接
铆钉连接
销钉连接
5.1 概述
一.螺栓的种类
1.普通螺栓 按其加工的精细程度和强度分为:A、B、C三个级别。 A、B级---精制螺栓，性能等级为5.6或8.8级; 5或8表示fub≥500或800N/mm2, A级螺栓用于螺杆公称直径d ≤24mm和螺杆公称长度 b 0.6或0.8表示fy/fu =0.6或0.8； L≤10d或L≤ 150mm(按较小
N/2
N
N/2
N
N
N
N
（4）板件端部被剪坏
端矩过小时；端矩不应小于2dO 这 两 种 破 坏 构 造 解 决
钢结构连接螺栓拧紧力矩
钢结构连接螺栓拧紧力矩
背景
钢结构中连接螺栓拧紧力矩是确保连接结构安全可靠的重要参数。
合适的拧紧
力矩可以保证螺栓连接紧固，防止松动或失效，从而确保整个结构承载能力。
本文将介绍钢结构连接螺栓的拧紧力矩计算方法和影响因素。
拧紧力矩的计算方法
对于螺栓的拧紧力矩计算，需考虑以下因素：
1.预紧力矩：螺栓拧紧前已施加的预紧力矩。
2.摩擦力矩：由于螺栓与螺母、螺栓与连接构件之间的摩擦力会影响
到拧紧力矩。
3.弹性力矩：螺栓在扭紧时会发生弹性变形，会产生附加力矩。
4.拧紧角：根据螺栓的拧紧角度来计算拧紧力矩。
拧紧力矩的计算公式一般包括以上因素，具体计算时需根据实际情况进行调整。
影响因素
1.螺栓直径和材质：螺栓的直径和材质直接影响了其承载能力和拧紧
力矩的大小。
2.螺纹形状：不同形状的螺纹会产生不同的摩擦力，影响拧紧力矩的
大小。
3.表面处理：螺栓表面的处理如镀锌、涂层等会影响摩擦力，进而影
响拧紧力矩。
4.工作条件：工作环境的温度、湿度等因素也会影响螺栓拧紧力矩的
选取。
结论
钢结构连接螺栓的拧紧力矩是确保结构安全的关键之一，适当的拧紧力矩可以
保证连接牢固，提高结构的整体稳定性。
因此，在设计和施工过程中，需要根据实际情况合理选取拧紧力矩，并注意影响因素的调节，以确保连接结构的安全可靠性。
以上是钢结构连接螺栓拧紧力矩的相关内容，希望对您有所帮助。
钢结构工程紧固件连接的规定
钢结构工程紧固件连接的规定一：学术研究报告正文：1. 紧固件连接的重要性1.1 紧固件连接的定义1.2 紧固件连接的作用1.3 紧固件连接的分类2. 紧固件连接的规范2.1 国内相关规范介绍2.2 国际相关规范介绍3. 紧固件连接的设计原则3.1 受力分析3.2 因素选取3.3 紧固力计算4. 紧固件连接的检验方法4.1 紧固件材料的检验4.2 紧固件连接的预紧力检验4.3 紧固件连接的防松检验5. 紧固件连接的常见问题及处理方法5.1 紧固件连接的松动5.2 紧固件连接的断裂5.3 紧固件连接的腐蚀6. 紧固件连接的发展趋势6.1 新型紧固件的研究发展6.2 智能紧固件的应用前景附件：附件1：国内相关规范的摘录附件2：国际相关规范的摘录法律名词及注释：1. 紧固件：指用来连接和固定结构的螺栓、螺杆、螺钉、螺栓连接件、螺母等零件。
2. 紧固力：指紧固件连接时施加在紧固件上的力。
3. 受力分析：通过力学原理和结构分析方法，对紧固件连接进行受力分析和计算。
4. 防松检验：对紧固件连接进行防松性检验，以确保连接的稳定性和可靠性。
二：工程施工指南正文：1. 紧固件连接的介绍1.1 紧固件连接的定义和分类1.2 紧固件连接的作用和重要性2. 紧固件连接的规范和标准2.1 国内相关规范介绍2.2 国际相关规范介绍3. 紧固件连接的设计原则3.1 紧固件连接的受力分析和计算3.2 紧固件材料的选择3.3 紧固力的控制4. 紧固件连接的施工要点4.1 紧固件的安装步骤和方法4.2 紧固件的拧紧要求4.3 紧固件的锁紧和防松处理5. 紧固件连接的质量检验5.1 紧固件材料的检验要求5.2 紧固件连接的预紧力检验5.3 紧固件连接的防松性检验6. 紧固件连接的故障及处理措施6.1 紧固件连接松动的原因和处理方法6.2 紧固件连接断裂的原因和处理方法附件：附件1：相关规范和标准摘录附件2：紧固件连接的施工示意图法律名词及注释：1. 紧固力：指施加在紧固件上的力，用于保证连接的强度和稳定性。
钢结构常用数据速查手册
钢结构常用数据速查手册摘要：一、引言二、钢结构基本数据1.钢材类型与性能2.钢结构设计规范3.钢结构制作与安装的基本流程三、钢结构设计数据1.结构设计的基本原则2.设计软件的应用3.设计中的常见问题与解决方案四、钢结构构件设计数据1.构件类型与选型2.构件尺寸与负荷3.构件连接方式与设计五、钢结构焊接数据1.焊接方法与工艺2.焊接质量检测与评定3.焊接安全注意事项六、钢结构紧固件连接数据1.紧固件类型与选用2.紧固件安装与拆卸方法3.紧固件连接的设计与计算七、钢结构加工制作数据1.加工流程与工艺2.加工质量控制3.加工安全措施八、钢结构构件组装与拼装数据1.组装与拼装方法2.组装与拼装工具的使用3.组装与拼装的质量检测九、单层钢结构安装数据1.安装流程与方法2.安装工具与设备3.安装质量控制十、多层及高层钢结构安装数据1.安装流程与方法2.安装工具与设备3.安装质量控制十一、钢网架结构安装数据1.钢网架结构类型与选型2.钢网架结构安装方法3.钢网架结构安装质量控制十二、压型金属板工程数据1.压型金属板类型与选用2.压型金属板安装方法3.压型金属板工程质量控制十三、钢结构涂装数据1.涂装材料与选用2.涂装方法与工艺3.涂装质量检测与评定十四、钢结构工程抗震数据1.抗震设计原则2.抗震计算方法3.抗震施工注意事项十五、结论正文：钢结构作为一种重要的建筑结构形式，在我国的建筑领域中得到了广泛的应用。
无论是工业建筑、商业建筑，还是住宅建筑，钢结构都发挥着重要的作用。
因此，对于钢结构的设计、制作和安装等方面的数据掌握，对于建筑行业从业者来说显得尤为重要。
在钢结构的设计过程中，设计数据是基础。
设计数据包括钢材类型与性能、设计规范以及制作与安装的基本流程。
这些数据不仅影响着钢结构的安全性，也直接影响着钢结构的经济性。
因此，设计数据的掌握对于钢结构设计师来说是必备技能。
钢结构构件的设计数据是钢结构设计的重要组成部分。
钢结构工程普通紧固件连接一般规定
钢结构工程普通紧固件连接一般规定
1、普通螺栓可采用普通扳手紧固，螺栓紧固应使被连接件接触面、螺栓头和螺母与构件表面密贴。
普通螺栓紧固应从中间开始，对称向两边进行，大型接头宜采用复拧。
2、普通螺栓作为永久性连接螺栓时，紧固连接应符合下列规定：
（1）螺栓头和螺母侧应分别放置平垫圈，螺栓头侧放置的垫圈不应多于2个，螺母侧放置的垫圈不应多于1个；
（2）承受动力荷载或重要部位的螺栓连接，设计有防松动要求时，应采取有防松动装置的螺母或弹簧垫圈，弹簧垫圈应放置在螺母侧；
（3）对工字钢、槽钢等有斜面的螺栓连接，宜采用斜垫圈；
（4）同一个连接接头螺栓数量不应少于2个；
（5）螺栓紧固后外露丝扣不应少于2扣，紧固质量检验可采用锤敲检验。
3、连接薄钢板采用的拉铆钉、自攻钉、射钉等，其规格尺寸应与被连接钢板相匹配，其间距、边距等应符合设计文件的要求。
钢拉铆钉和自攻螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧。
自攻螺钉、钢拉铆钉、射钉等与连接钢板应紧固密贴，外观应排列整齐。
4、自攻螺钉（非自攻自钻螺钉）连接板上的预制孔径d0，可按
下列公式计算：5、射钉施工时，穿透深度不应小于10.0mm。
钢结构的紧固件连接
钢结构的紧固件连接文档模板范本：钢结构的紧固件连接1. 引言本文档旨在为钢结构的紧固件连接提供一个详细的指南，以确保连接的可靠性和安全性。
钢结构的紧固件连接是钢结构施工中至关重要的一环，其质量直接影响到结构的强度和稳定性。
2. 紧固件及其分类2.1 紧固件的定义紧固件是用来连接和固定钢结构构件的零件，包括螺栓、螺母、垫圈等。
2.2 紧固件的分类2.2.1 根据材料分类- 碳钢紧固件：合用于普通的钢结构连接。
- 不锈钢紧固件：合用于特殊环境下的钢结构连接。
2.2.2 根据连接方式分类- 拉力连接- 剪力连接- 阻力连接3. 紧固件的选用3.1 根据载荷要求选择紧固件类型3.1.1 静载荷连接- 根据设计荷载确定所需的紧固件抗拉强度和工作安全系数。
3.1.2 动载荷连接- 根据设计荷载的频率和振幅选择合适的紧固件类型。
3.2 确定紧固件尺寸3.2.1 螺栓直径的选择- 根据连接构件的厚度和强度要求选择合适的螺栓直径。
3.2.2 螺栓长度的选择- 需考虑连接后的预紧力减小以及螺栓的抗滑移能力。
3.3 紧固件的安装预紧3.3.1 预紧力的计算方法- 根据紧固件材料的特性和连接的功用确定预紧力的大小。
3.3.2 预紧力的控制- 采用液压扳手或者扭力扳手进行控制，避免超过预定的预紧力。
3.4 紧固件的检验3.4.1 型式试验- 对于特定工程项目或者紧固件类型，需要进行型式试验以验证其性能。
3.4.2 技术文件- 需要保留紧固件的技术文件，包括批次号、生产厂家等信息。
4. 法律名词及注释- 预紧力：指在紧固件连接过程中通过施加力使紧固件产生初始预紧力，以提高连接的紧固程度和抗滑移能力。
5. 扩展内容1. 本文档所涉及附件如下：附件1：紧固件连接标准表，附件2：紧固件型号示意图。
2. 本文档所涉及的法律名词及注释：预紧力：指在紧固件连接过程中通过施加力使紧固件产生初始预紧力，以提高连接的紧固程度和抗滑移能力。
附件1：紧固件连接标准表---- 材料 ---- 类型 ---- 尺寸（直径） ---- 预紧力（N） ---------------------------------------------------------------------------- 碳钢 ---- 螺栓 ---- M16 ----30000 -------- 不锈钢 ---- 螺母 ---- M12 ----20000 -------- 碳钢 ---- 垫圈 ---- M20 ---- - ----附件2：紧固件型号示意图[示意图]。
钢结构的连接和节点构造.
C级螺栓材料性能为4.6级或4.8级
表示螺栓成品的抗拉强度下限值为400N/mm2 屈强比为0.6或0.8
2、高强螺栓连接
分类：按传力机理分摩擦型高强螺栓、承压型高强螺栓
两种螺栓构造、安装基本相同 摩擦型高强螺栓：只依靠摩擦阻力传力，并以剪力不超过 接触面摩擦力作为设计准则 螺杆与螺孔之差1.5～2.0mm，变形小，承载力低，耐疲劳、 抗动力荷载性能好 承压型高强螺栓：允许接触面滑移，以连接达到破坏的极 限承载力作为设计准则 摩擦型高强螺栓的连接较承压型高强螺栓的。而承压型高强螺 栓连接承载力高，但抗剪变形大，所以一般仅用于承受静 力荷载和间接承受动力荷载结构中的连接
焊接会产生残余应力，导致受压构件的承载
力减低，裂纹的扩展会发展到整体。
二、焊缝连接形式和焊缝形式 1、焊缝的连接形式
对 接
搭接
T型连接
角接
2、焊缝的形式
按构件相对位置
对接焊缝 正对接焊缝 斜对接焊缝
角焊缝
按施焊的相对位置
平焊
横焊
立焊
仰焊
三、焊缝缺陷及焊缝焊缝质量检查
(一) 焊缝缺陷
（二）焊缝质量检查 焊缝按检验方法和质量要求分一、二、三级。 三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查（检 查外观缺陷和几何尺寸）；且符合三级质量标 准； 一、二级焊缝除外观检查外，尚要求一定数 量内部无损检验（超声波检验、有时还用X或γ 射线拍片），并符合相应级别的质量标准。
1:2.5(静载)或1:4(动载)的斜角，以平缓过度，减小应力集中。
二、对接焊缝的计算
对接焊缝可视作焊件截面的延续，故其计算方法与 构件强度计算相同。
对接焊缝的抗压、抗剪强度，以及一、二级对接焊缝 的抗拉强度与母材相同，因此若采用引弧板施焊，则 可不与计算。只有三级焊缝受拉力作用才需进行计算！
第5章钢结构的紧固件连接75页PPT
第5章 钢结构紧固件连接
第5章 钢结构紧固件连接
1. 普通螺栓连接
代号 强度等级 加工方式 加工精度 抗剪性能 经济性能
用途
精制螺栓
粗制螺栓
A级和B级
C级
5.6级和8.8级
4.6级和4.8级
车床上经过切削而成
单个零件上一次冲成
螺杆与栓孔直径之差为 0.25～0.5mm
螺杆与栓孔直径之差为 1.5～3mm
（a）大六角头螺栓
（a）大六角头螺栓
（b）扭剪型螺栓
（b）扭剪型螺栓
第5章 钢结构紧固件连接
高强度螺栓摩擦型连接和承压型连接比较
高强度螺栓摩擦型连接
高强度螺栓承压型连接
传力机理
利用预拉力把被连接的部 件夹紧，使部件的接触面 间产生很大的摩擦力，外 力通过摩擦力来传递
允许接触面滑移，依靠螺栓杆 和螺孔之间的承压来传力
沿杆轴方向受拉螺栓连接的端板，应适当加大刚度，以减小撬力对螺 栓抗拉承载力的不利影响。
第5章 钢结构紧固件连接
5.5.2 普通螺栓的受剪连接
螺栓连接的受力形式分为：只受剪力，只受拉力。有时
受剪力和拉力的共同作用。
F
F
N
A 剪力螺栓
➢受力垂直螺杆，承 剪、承压。 ➢连接件有错动趋势
B 拉力螺栓
➢受力平行螺杆，承拉 ➢连接件有脱开趋势
克服摩擦力后，板件间突然发生水平滑 移，最大滑移量为栓孔和栓杆间的间隙，表 现在曲线上为水平段。
N
N/2 N/2 a
N
2 1 O
N
N
b
4 3
δ
第5章 钢结构紧固件连接
栓孔直径
＝螺杆的公称直径 +1.5～2.0mm
钢结构的连接构造
目录学习情景3 钢结构的连接构造 (46)综合任务一焊缝连接构造 (46)一、焊缝连接的特点 (46)二、钢结构的常用焊接方法 (46)三、焊接连接形式及焊缝形式 (48)四、焊缝缺陷及质量检验 (48)五、对接焊缝构造要求 (48)七、角焊缝构造要求 (48)八、焊接残余应力和变形 (48)综合任务二螺栓连接构造 (48)一、普通螺栓连接构造 (48)二、其他构造要求 (48)三、高强度螺栓连接构造 (48)四、轻钢结构的紧固件连接构造 (48)综合任务三轻钢结构紧固件连接的构造和计算 (48)学习情景3 钢结构的连接构造钢结构构件是由型钢、钢板等通过螺栓或焊缝连接构成的，各构件再通过安装连接架构成整个结构。
因此，连接在钢结构中处于重要地位。
在进行连接的设计时，必须遵循安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便和节约钢材的原则。
钢结构的连接可分为焊接、铆接、螺栓连接和轻型钢结构用的紧固件连接等。
目前以焊接连接应用最为广泛，螺栓其次。
铆接由于费工费料，基本已经不采用。
本部分主要讲述钢结构中的焊接连接和螺栓连接的施工工艺、构造要求和受力分析。
(a)焊缝连接； (b)铆钉连接； (c)螺栓连接； (d)紧固件连接图3.1钢结构的连接方法示意图综合任务一焊缝连接构造一、焊缝连接的特点焊接连接是现代钢结构最主要的连接方法。
其优点是：构造简单，任何形式的构件都可直接相连；用料经济，不削弱截面；制作加工方便，可实现自动化操作；连接的密闭性好，结构刚度大。
其缺点是：在焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导致局部材质变脆；焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低；焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，就容易扩展到整体，低温冷脆问题较为突出。
二、钢结构的常用焊接方法1、手工电弧焊手工电弧焊是最常用的一种焊接方法（图3.2），通电后在涂有药皮的焊条和焊件间产生电弧。
电弧提供热量使焊条中的焊丝熔化，滴落在焊件被电弧吹成的小凹槽熔池中，电焊条药皮形成的熔渣和气体覆盖着熔池，隔绝空气中的氧、氮等气体，避免形成脆性易裂的化合物。
钢结构螺栓连接
高强度螺栓分大六角头型和扭剪型两种。安装时通过特
别的板手，以较大的扭矩上紧螺帽，使螺杆产生很大的预拉
力。高强螺栓的预拉力把被连接的部件夹紧，使部件的接触 面间产生很大的摩擦力，外力通过摩擦力来传递。这种连接 称为高强度螺栓摩擦型连接。它的优点是施工方便，对构件 的削弱较小，可拆换，能承受动力荷载，耐疲劳，韧性和塑
普通螺栓连接的连接件包括螺栓杆、螺母和垫圈。普通螺
栓用普通碳素结构钢或低合金结构钢制成；分粗制螺栓和精制 螺栓两种。
粗制螺栓由未经加工的圆杆制成，螺栓孔径比螺栓杆径大
1.0～1.5毫米，制作简单，安装方便，但受剪切时性能较差，
只用于次要构件的连接或工地临时固定，或用在借螺栓传递拉 力的连接上。精制螺栓由棒钢在车床上切削加工制成，杆径比 孔径小0.3～0.5毫米，其受剪力的性能优于粗制螺栓，但由于 制作和安装都比较复杂，很少应用。
（4）射钉只用于薄板与支承构件（即基材如檩条）的 连接。射钉的间距不得小于射钉直径的4.5倍，且其中距不得
小于20mm，到基材的端部和边缘的距离不得小于15mm，射
钉的适用直径为3.7～6.0mm。 射钉的穿透深度（指射钉尖端到基材表面的深度，如图 3.39所示）应不小于10mm。
图3.39 射钉的穿透深度
（3）施工要求：要保证一定的空间，便于转动螺栓板
手拧紧螺帽。
四、螺栓的其他构造要求
螺栓连接除了满足上述螺栓排列的容许距离外，根据不 同情况尚应满足下列构造要求： （1）为了使连接可靠，每一杆件在节点上以及拼接接 头的一端，永久性螺栓数不宜少于两个。但根据实践经验， 对于组合构件的缀条，其端部连接可采用一个螺栓。 （2）对直接承受动力荷载的普通螺栓连接应采用双螺
螺栓的构造及紧固
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轻钢结构紧固件连接的构造和计算
3.8.1紧固件连接的构造要求
用于薄壁型钢结构中的紧固件应满足下述构造要求：
（1）抽芯铆钉（拉铆钉）和自攻螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧。
连接件的中距和端距不得小于连接件直径的3倍，边距不得小于连接件直径的1.5倍。
受力连接中的连接件不宜少于2个。
（2）抽芯铆钉的适用直径为2.6~6.4mm，在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于4mm的抽芯铆钉；自攻螺钉的适用直径为3.0~8.0mm，在受力蒙皮结构中宜选用直径不小于5mm的自攻螺钉。
（3）自攻螺钉连接的板件上的预制孔径d0应符合下式要求：
（4）射钉只用于薄板与支承构件（即基材如檩条）的连接。
射钉的间距不得小于射钉直径的4.5倍，且其中距不得小于20mm，到基材的端部和边缘的距离不得小于15mm，射钉的适用直径为3.7~6.0mm。
射钉的穿透深度（指射钉尖端到基材表面的深度，如图3.8.1所示）应不小于10mm。
（5）在抗拉连接中，自攻螺钉和射钉的钉头或垫圈直径不得小于14mm；且应通过试验保证连接件由基材中的拔出强度不小于连接件的抗拉承载力设计值。
上述规定大部分引自国外的相关规范，项次（3）是根据我国自己的试验结果归纳出的经验公式。
3.8.2紧固件的强度计算
1、紧固件受拉
根据大量的试验结果，得到了静荷载和反复荷载作用下，自攻螺钉和射钉连接抗拉强度的计算公式。
风是反复荷载的根本起因，在风吸力作用下，压型钢板上下波动，使紧固件承受反复荷载作用，常引起钉头部位的疲劳破坏。
因此含风组合时承载力降低。
GB50018规范规定，在压型钢板与冷弯型钢等支承构件之间的连接件杆轴方向受拉的连接中，每个自攻螺钉或射钉所受的拉力应不大于按下列公式计算的抗拉承载力设计值。
当连接件位于压型钢板波谷的一个四分点时（如图3.8.2.b所示），其抗拉承载力设计值应乘以折减系数0.9；当两个四分点均设置连接件时（如图3.8.2c 所示）则应乘以折减系数0.7。
自攻螺钉在基材中的钻入深度t c应大于0.9mm，其所受的拉力应不大于按下式计算的抗拉承载力设计值。
2、紧固件受剪
当紧固件能牢固的将压型钢板与其支承构件（如檩条和墙梁等）连在一起时，压型钢板面层除能承受法向于它的面外荷载之外，还可与支承构件一起承受面内的剪力，这一效应称为受力蒙皮作用（stressed skin action），此时紧固件要承受剪力作用。
试验研究表明，紧固件受剪的破坏形式主要是薄板波挤压，或被撕裂。
GB-50018规范规定当连接件受剪时，每个连接件所承受的剪力应不大于按下列公式计算的抗剪承载力设计值。