钢结构的连接-螺栓连接
钢结构施工中的普通螺栓和高强度螺栓连接要领
钢结构施工中的普通螺栓和高强度螺栓连接要领钢结构施工中，螺栓连接是一项关键的工作，它直接影响到整个结构的稳定性和安全性。
在钢结构的连接中，常见的连接方式包括普通螺栓连接和高强度螺栓连接。
本文将重点介绍这两种连接方式的要领。
普通螺栓连接是比较常见的连接方式，它适用于一些不需要太高强度要求的场合。
普通螺栓连接的基本要领是选择合适的螺栓规格、正确安装和紧固螺栓。
首先，选择合适的螺栓规格非常重要。
螺栓的规格应根据结构的负荷和连接件的要求来确定。
在实际应用中，根据设计要求，需要选择合适的螺栓长度、直径和强度等参数。
螺栓的选择应参考相关的规范和标准，确保其符合设计和施工要求。
其次，正确安装螺栓也是至关重要的。
在安装螺栓之前，必须确保螺栓和连接件的孔洞是清洁无尘的。
安装过程中，应注意螺栓和螺栓孔的配合情况，确保螺栓能够顺利进入孔洞中。
同时，要确保螺栓与连接件之间的接触面是充分的，避免出现松动或者不稳定的情况。
另外，安装螺栓时需要使用扭矩扳手进行紧固，确保螺栓达到预定的紧固力。
高强度螺栓连接是一种更为严格和要求的连接方式，它适用于承受较大负荷和振动的结构。
在高强度螺栓连接中，除了普通螺栓连接的要领外，还需要注意以下几个方面。
首先，高强度螺栓连接需要采用预紧力来保证连接的稳定性。
预紧力是在螺栓连接之前施加的力，它旨在消除螺栓和连接件之间的间隙，使螺栓处于受压状态。
预紧力的大小应根据设计要求和规范要求来确定。
在实际施工中，通常使用液压扳手或者液压螺栓紧固器来施加预紧力，确保高强度螺栓连接的可靠性。
其次，高强度螺栓连接也需要进行定期的检查和维护。
检查工作应包括检查螺栓的紧固力是否正常，是否出现松动、裂纹或者变形等情况。
如果发现问题，应及时采取相应的措施进行修复和更换。
此外，还要定期检查连接件和螺栓的防腐蚀措施是否有效，确保连接的可靠性和安全性。
最后，除了上述要领外，无论是普通螺栓连接还是高强度螺栓连接，都需要在施工过程中注意安全措施。
钢结构螺栓连接
拉力要求所需角度，在实际工程中采用固定转角，不精确； ⑵扭矩法（用于大六角型螺栓）：通过工艺试验，确定满足预
拉力要求所需扭矩，制做特殊扳手，如机械扳手，光电扳手等； ⑶扭剪法（用于扭剪型螺栓）：用特殊扳手拧断其梅花头为
Nt
N
b t
2、螺栓群弯矩受拉
N
H
V
N
刨平顶紧 承托（板）
a)
b)
螺栓群承受轴心拉力
基本假定：
1）在弯矩作用下，板件绕最边缘的螺栓旋转 ；
2）每个螺栓受力大小与其到旋转中心的距离成正比。
3.7 普通螺栓连接的工作性能和计算
第三章 钢结构的连接
3.7.2 普通螺栓抗拉连接
V N1
N2
N3
M
o'
中和轴
第三章 钢结构的连接
3.7.2 普通螺栓抗拉连接
规范中考虑杠杆效应的方法： 1）降低螺栓的抗拉强度，即取 ftb 0.8 f ；
2）设计中采取构造措施以减少不利影响，如设置加劲肋。
抗拉连接螺栓的破坏形式：螺杆被拉断。
3.7.2.2 单个螺栓的抗拉承载力
式单中个Ae螺—栓—的螺抗栓拉的承有载效力面N设t积b计，值A可e为查f：tb表；πd4e2 ftb
形小,耐疲劳,特别适于承受动力荷载的结构. d0 d 1.5-
2.0mm。
承压型连接——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.其承载力高于摩擦型,连接紧凑,但剪切变形
比摩擦型大，故不得用于承受动力荷载的结构。d
1.5mm。
钢结构的连接(焊接,螺栓连接)
F N
.
50
三、普通螺栓抗剪连接
（一）工作性能和破坏形式
N
1.工作性能
对图示螺栓连接做抗剪试验,即可 N/2 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 N/2 a
楚的揭示了抗剪螺栓受力的四个 N 阶段,即：
(1)摩擦传力的弹性阶段(0~1段)
直线段—连接处于弹性状态； 该阶段较短—摩擦力较小。
端距 中距
边距 中距 边距
A 并列
B 错列
.
46
3.螺栓排列的要求
（1）受力要求:
垂直受力方向：为了防止螺栓应力集中相互影响、截 面削弱过多而降低承载力，螺栓的边距和端距不能 太小；
顺力作用方向：为了防止板件被拉断或剪坏，端距不 能太小；
对于受压构件：为防止连接板件发生鼓曲，中距不能 太大。
（2）构造要求；
Q390、Q420钢选择E55型焊条(E5500--5518)
B、焊条的表示方法：
E—焊条(Electrode)
第1、2位数字为熔融金属的最小抗拉强度（kgf/mm2)
第3、4适用焊接位置、电流及药皮的类型。
不同钢种的钢材焊接，宜采用与低强度钢材相适应的焊条。
C、优、缺点
优点：方便，特别在高空和野外作业，小型焊接；
第三章
3.1 钢结构的连接方法 一、焊缝连接 优点：不削弱截面，方便施工，连接刚度大；
缺点：材质易脆，存在残余应力，对裂纹敏感。
对接焊缝连接
.
角焊缝连接
2
二、铆钉连接
优点：连接刚度大，传力可靠； 缺点：对施工技术要求很高，劳动 强度大，施工条件差， 施工速度慢。
三、螺栓连接
分为： 普通螺栓连接 高强度螺栓连接
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。
钢结构螺栓连接.pdf
第三章钢结构螺栓连接第一节概述螺栓作为钢结构主要连接紧固件，通常用于钢结构中构件间的连接、固定、定位等，钢结构中使用的连接螺栓一般分普通螺栓和高强度螺栓两种。
选用普通螺栓作为连接的紧固件，或选用高强度螺栓但不施加紧固轴力，该连接即为普通螺栓连接，也即通常意义下的螺栓连接；选用高强度螺栓作为连接的紧固件，并通过对螺栓施加紧固轴力而起到连接作用的钢结构连接称高强度螺栓连接。
图!"#"$为两种螺栓连接工作机理的示意，其中图!"#"$（%）为摩擦型高强度螺栓连接的工作机理，通过对高强度螺栓施加紧固轴力，将被连接的连接钢板夹紧产生摩擦效应，当连接节头受外力作用时，外力靠连接板层接触面间的摩擦来传递，应力流通过接触面平滑传递，无应力集中现象。
普通螺栓连接在受外力后，节点连接板即产生滑动，外力通过螺栓杆受剪和连接板孔壁承压来传递，如图!"#"$（&）。
图!"#"$螺栓连接工作机理示意图!"#"’为典型螺栓连接拉伸曲线，从曲线上可以把螺栓连接工作过程分为四个阶段：阶段$为静摩擦抗滑移阶段，即为摩擦型高强度螺栓连接的工作阶段，对普通螺栓连接，阶段$不明显，可忽略不计，连接接头直接进入阶段’；阶段’为荷载克服摩擦阻力，接头产生滑移，螺栓杆与连接板孔壁接触进入承压状态，此阶段为摩擦型高强度螺栓连接的极限破坏状态；阶段#为螺栓和连接板处于弹性变形阶段，荷载—变形曲线呈现线性关系；阶段!为螺栓和连接板处于弹塑性变形阶段，最后螺栓剪断或连接板破坏（拉脱、承压和净截面拉断），整个连接接头破坏，曲线的终点即为普通螺栓连接的极限破坏状态；若采用高强度螺栓，则为承压型高强度螺栓连接的极限破坏状态。
图!"#"$螺栓连接的典型拉伸曲线对于高强度螺栓连接，阶段#和阶段!中连接板面间的摩擦效应仍然存在，该两阶段通称摩擦—承压型高强度螺栓连接，连接的设计计算应采用变形准则方法进行，即给定一个连接接头变形量（!），可以通过连接拉伸曲线（%&’（!））得到相应接头承载力，对于允许连接接头有一定变形的结构，可以采用摩擦—承压型高强度螺栓连接，其优点是比摩擦型连接提高了连接的承载力，避免了接头发生极限破坏（承压型连接）。
钢结构的连接螺栓连接
yn
M N1 y1
y12 y22 yn2
N1 y1
n
yi2
i 1
N1
M y1
n
yi2
i 1
1号螺栓强度验算：
N1
N
b t
一般螺栓群在偏心拉力作用
N1F
F e
1 2 3 4
F M
刨平顶紧 F
承托(板)
可采用偏于安全旳设计措施，即叠加法。
N1M
N2M
y1
N3M
N4M
M=F·e
N1 N1F
材为Q235钢，采用M 22普通螺栓 （C级），螺栓孔直径d0 24mm。 N
此连接承受的静力荷载设计值为
340
260 10
N
10
t 12
N 900kN。
解：查附表1.3得：fvb 140N / mm2
f
b c
305N
/
mm2
一个螺栓的抗剪承载力设计值为
N
t 20
N
N
530
t 12
N /2
T y1
n
xi2
n
yi2
i 1
i 1
i 1
i 1
N1Ty
T r1
n
xi2
n
yi2
x1 r1
T
n
xi2
x1
n
yi2
i 1
i 1
i 1
i 1
y1 r1
N1Tx N1T
x N1Ty
T
螺栓1旳强度验算公式为:
N12Tx
N1Ty N1F
2
N
b min
当螺栓布置比较狭长(如y1≥3x1)时, 可令:xi=0，则N1Ty=0
钢结构安全技术交底螺栓连接的设计与施工要点
钢结构安全技术交底螺栓连接的设计与施工要点钢结构是现代建筑领域中常用的一种结构形式，具有强度高、稳定性好等特点。
在钢结构的设计和施工过程中，螺栓连接是一项非常重要的技术。
本文将就钢结构螺栓连接的设计与施工要点进行探讨。
一、螺栓连接的设计要点1. 螺栓材料选择：螺栓通常采用高强度合金钢制成，常见的材料有35CrMo、40Cr和20CrMnTi等。
在进行螺栓材料选择时，需要考虑结构的受力情况和工作环境，确保材料的强度和耐腐蚀性。
2. 螺栓预紧力的设计：螺栓连接需要通过预紧力来保证连接的可靠性。
预紧力的大小应根据结构的受力情况和材料的特性来确定，一般可以采用工程经验或者计算方法进行预估。
3. 螺栓直径和长度的确定：螺栓的直径和长度需要满足连接的强度和刚性要求。
一般来说，螺栓的直径越大，连接的强度越高，但同时也会增加螺栓本身的成本和施工难度。
4. 螺栓的排列方式：根据实际情况，螺栓可以采用横向排列、纵向排列或者斜向排列。
在确定螺栓排列方式时，需要充分考虑结构的受力情况和施工的便利性。
二、螺栓连接的施工要点1. 螺栓孔的加工：螺栓孔在钢构件中的加工质量直接影响到螺栓连接的强度和可靠性。
螺栓孔加工应符合相关标准要求，孔的直径和深度应与螺栓大小相匹配。
2. 螺栓安装顺序：螺栓的安装顺序应按照设计要求进行，一般情况下先安装中心螺栓，再安装边缘螺栓。
安装时应保证螺栓与孔的配合度良好，并逐步进行预紧。
3. 螺栓的预紧和锁紧：螺栓的预紧可以通过扭力扳手或者切角扳手进行，对于大型螺栓连接，可以采用液压扳手进行预紧。
预紧之后，需要使用合适的螺栓锁紧剂进行锁紧处理。
4. 螺栓连接的质量验收：螺栓连接施工完成后，应进行质量验收。
主要内容包括螺栓的安装质量、预紧力的检测和锁紧效果的检查等。
结语：钢结构安全技术交底螺栓连接的设计与施工要点对于钢结构的稳定性和安全性具有重要的意义。
通过合理的螺栓连接设计和施工操作，可以确保钢结构的强度和稳定性，提高建筑物的整体安全性能。
钢结构螺栓连接
钢结构螺栓连接螺栓作为钢结构主要连接紧固件，通常用于钢结构中构件间的连接、固定、定位等，钢结构中使用的连接螺栓一般分为普通螺栓和高强度螺栓两种。
普通螺栓连接钢结构普通螺栓连接即将螺栓、螺母、垫圈机械地和连接件连接在一起形成的一种连接方式。
一般受力较大的结构或承受动荷载的结构，当采用普通螺栓连接时，螺栓应采用精制螺栓以减小接头的变形量。
精制螺栓连接是一种紧配合连接，即螺栓孔径和螺栓直径差一般在0.2～0.5mm，有的要求螺栓孔径和螺栓直径相等，施工时需要强行打入。
精制螺栓连接加工费用高、施工难度大，工程上已极少使用，逐渐被高强度螺栓连接所替代。
（1）普通螺栓种类1）普通螺栓的材性螺栓按照性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9十个等级，其中8.8级以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经过热处理(淬火、回火)，通称为高强度螺栓，8.8级以下（不含8.8级）通称为普通螺栓。
螺栓性能等级标号由两部分数字组成，分别表示螺栓的公称抗拉强度和材质的屈强比。
如性能等级分4.6级的螺栓其含义为：第一部分数字（4.6中的“4”）为螺栓材质公称抗拉强度（N/mm2 ）的1/100；第二部分数字（4.6中的“6”）为螺栓材质的屈强比的10倍；两部分数字的乘积（4×6=“24”）为螺栓材质公称屈服点的（N/mm2 ）的1/10。
2）普通螺栓的规格普通螺栓按照形式可分为六角头螺栓、双头螺栓、沉头螺栓等；按制作精度可分为A、B、C级三个等级，A、B级为精制螺栓，C级为粗制螺栓，钢结构用连接螺栓，除特殊说明外，一般即为普通粗制C级螺栓。
3）螺母钢结构常用的螺母，其公称高度h大于或等于0.8D(D为与其相匹配的螺栓直径), 螺母强度设计应选用与之其相匹配螺栓中最高性能等级的螺栓强度,当螺母拧紧到螺栓保证荷载时,必须不发生螺纹脱扣。
螺母性能等级分4、5、6、8、9、10、12等，其中8级（含8级）以上螺母与高强度螺栓匹配，8级以下螺母与高强度螺栓匹配。
钢结构螺栓连接方式
钢结构螺栓连接方式一、引言钢结构是一种广泛应用于建筑物、桥梁、塔架等领域的结构体系。
在钢结构中，螺栓连接是一种常见的连接方式，具有良好的可靠性和经济性。
本文将对钢结构螺栓连接方式进行详细介绍。
二、螺栓连接概述1. 螺栓连接定义螺栓连接是指通过螺纹配合将两个或多个零件紧密固定在一起的一种机械连接方式。
2. 螺栓材料常见的螺栓材料有碳素钢、合金钢和不锈钢等。
选用何种材料应考虑到使用环境和力学要求。
3. 螺纹形状常见的螺纹形状有普通螺纹和高强度螺纹两种。
高强度螺纹具有更大的抗拉强度和抗疲劳性能。
4. 轴向预紧力在安装过程中，通过施加轴向预紧力可以使得零件之间产生压力，从而使得整个连接更加牢固。
三、螺栓连接分类1. 普通型式螺栓连接普通型式螺栓连接是指在螺栓两端加上螺母，通过旋转螺母使得零件之间产生压力，从而实现连接。
这种连接方式适用于一般的静载荷和低频振动。
2. 高强度型式螺栓连接高强度型式螺栓连接是指在普通型式螺栓的基础上，增加了防松装置和预紧力控制装置。
这种连接方式适用于高强度、高频振动和重要结构。
3. 偏心双头螺栓连接偏心双头螺栓连接是指在一端增加了偏心套筒，并且采用了特殊的接触面设计。
这种连接方式适用于承受剪切力和扭矩的结构。
4. 膨胀锚固螺栓连接膨胀锚固螺栓连接是指通过在孔洞中插入带有可伸缩套筒的锚固体，并且通过旋转锚固体使得套筒展开，从而实现固定。
这种连接方式适用于混凝土墙体或地面的钢结构。
四、螺栓连接设计1. 设计原则在进行螺栓连接设计时，应考虑到以下原则：（1）满足结构强度和刚度要求；（2）保证螺栓的可靠性和安全性；（3）考虑到预紧力对于连接的影响。
2. 设计步骤进行螺栓连接设计时，应按照以下步骤进行：（1）确定连接零件的材料、尺寸和形状；（2）选择适当的螺栓型号和数量，并且计算出所需的轴向预紧力；（3）确定螺栓的布置方式和间距；（4）进行强度、刚度和稳定性计算，并且检查是否满足要求。
钢结构的连接ppt课件
矩，J＝Ix＋Iy； Ix——围焊缝对ox轴的惯性矩； Iy——围焊缝对oy轴的惯性矩
角焊缝的最小焊脚尺寸应满足hf≥1.5 （t m ax㎜）， tmax较 厚的焊件的厚度。对埋弧自动焊， hf可减少1㎜；对T 形连接的单面角焊缝应增加1㎜；当tmax≤4㎜时，取hf ＝ tmax。
③侧面角焊缝的最大计算长度 侧面角焊缝的应力沿长度分布不均匀，两端大，中间小。 焊缝中部尚未能充分发挥其承载力。因此，规定侧面角
需要的角焊缝有效高度为
焊脚尺寸hf＝he/0.7＝9㎜
N 118600
he lw[f]2080856.3m m
焊件钢板最大厚度tmax＝14㎜，最小厚度tmin＝10㎜，故焊脚
尺寸hf＝9㎜，满足1.5 (5t m.a6x ㎜)<hf<1.2tmin(=12㎜) 。
（2）轴心力作用下角钢角焊缝的计算
• 直角角焊缝的截面形式有普通焊缝（等边）、平坡焊 缝和深熔焊缝。一般采用普通直角焊缝（图20-9a）， 但是普通直角焊缝受力时力线弯折，应力集中严重，焊 缝根部容易开裂。因此在直接承受动力荷载的直角焊缝 常采用平坡焊缝（图20-9b）和深熔焊缝（图20-9c）。
•斜角焊缝常用于钢管结构中。对于α＞135°或α＜60° 的斜角焊缝,除了钢管结构外,不宜用作受力焊缝。
N3 helf [f ]
再通过平衡关系，可得到：
N1 N2
e2 e1 e2
e1 e1 e2
N N
N3 2
N3 2
k1N
N3 2
k2
N
N3 2
（20-9）
对于图20-16c）所示的L形焊缝，则不需先选定端
焊缝的厚度hf，而令式（20-9）的N2=0，可得到：
第三章 钢结构的连接-普通螺栓连接
公式的两点说明：
（1）螺栓的有效截面面积 因栓杆上的螺纹为斜方向的，所以抗拉时公式取的是有效
直径de而不是净直径dn，现行国家标准取：
ded1 23 43t (t螺)距
dn de dm d
(2）螺栓垂直连接件的刚度对螺栓抗拉承载力的影响
A、螺栓受拉时，一般是通过
与螺杆垂直的板件传递，即螺 杆并非轴心受拉，当连接板件 发生变形时，螺栓有被撬开的 趋势（杠杆作用），使螺杆中 的拉力增加（撬力Q）并产生 弯曲现象。连接件刚度越小撬 力越大。试验证明影响撬力的 因素较多，其大小难以确定， 规范采取简化计算的方法，取 ftb=0.8f（f—螺栓钢材的抗 拉强度设计值）来考虑其影响。
由假定‘(2)’得
y1 r1
N1Tx N1T
x N1Ty
T
N 1 TN 2 TN 3 T N nT
r1 r2 r3
rn
由上式得:
N 2 TN r1 1 Tr2 ； N 3 TN r1 1 Tr3 ； N nT N r1 1 Trn
得:
T N r 1 1 Tr 1 2 r 2 2 r n 2N r 1 1 Ti n 1r i2
简化计算： 令:xi=0，则NiTy=0
N 1Tx T ny r1 i2y r1 1T ny y1 i2
y 1 N1Tx
y1
r1
N1T
x N1Ty
i 1
i 1
x1
N 1 2 T x N 1 F 2 N m b in
三、普通螺栓的抗拉连接
（一）普通螺栓抗拉连接的工作性能
N 1 TT nr1n
Tr1
n
ri2
xi2 yi2
第三章钢结构的连接2螺栓连接
B、螺栓采用错列排列时:
1 1’ 2 2’
t1t
N
N
b
c4 c1
主板的危险截面为1--1和1′--1′截面: N f An
对于11截面：An b m d0 t;
c3 c2 2 2’
1 1’
对于1 1截面：An 2c4 m 1
c12
c22
m
f
b t
5. 螺栓群在弯矩作用下的抗拉计算
1
M
2
3
刨平顶紧 4 承托(板)
N1 M NNN中342 性y3y轴2y1
受压区
M作用下螺栓连接按弹性设计，其假定为： （1）连接板件绝对刚性，螺栓为弹性； （2）螺栓群的中和轴位于最下排螺栓的形心处，各
螺栓所受拉力与其至中和轴的距离呈正比。
‘1’号螺栓在M作用下所受拉力最大
抗拉螺栓连接
• 工作性能和承载力 ☻破坏形式：栓杆被拉断
☻单个普通螺栓的抗拉承载力设计值
Ntb
Ae
f
b t
de2
4
ftb
式中：Ae--螺栓的有效截面面积（附表8-1）；
de--螺栓的有效直径； ftb--螺栓的抗拉强度设计值。
拉力螺栓撬力的概念
撬力
N
加劲肋
N
螺栓拉力： Pf = N / 2+V
第3章 钢 结 构 的 连 接
钢结构是由钢构件经连接而成的结构,因此连接在钢 结构总占有很重要的位置,它直接关系钢结构的安全和经 济。在受力过程中，连接应有足够的强度，被连接构件之 间应保持正确的相互位置。
§3.5 螺栓连接的构造
螺栓的排列和构造要求 螺距过小 钢板剪坏
钢结构的连接(螺栓)PPT
02
焊接过程中易产生热变 形，需进行焊后处理。
03
焊接过程中易产生焊接 缺陷，如气孔、夹渣、 未熔合等。
04
焊接过程中需要消耗大 量能源，且焊接设备成 本较高。
螺栓连接
01
02
03
04
通过螺栓和螺母将两个或多个 钢材连接在一起，操作简单，
安装方便。
螺栓连接可以拆卸，便于维修 和更换。
螺栓连接适用于承受静载和动 载的结构，承载能力较高。
优点
01
02
03
04
高强度
螺栓连接具有较高的承载能力 ，能够承受较大的拉力和压力
。
灵活性
螺栓连接适用于各种形状和尺 寸的钢结构，可以方便地连接
不同材料和厚度的构件。
易于安装
螺栓连接的安装过程相对简单 ，不需要焊接等复杂工艺，可
以快速装配和拆卸。
耐腐蚀
钢结构连接处使用螺栓连接可 以有效避免焊接区域的腐蚀问
06
螺栓连接的未来发展
新材料的应用
01
02
03
高强度钢材
随着材料科学的进步，高 强度钢材的研发和应用将 进一步提高螺栓连接的强 度和稳定性。
轻质材料
轻质材料的出现将降低结 构重量，提高螺栓连接的 效率，尤其在航空和汽车 领域具有广泛应用前景。
耐腐蚀材料
针对不同环境条件，研发 具有良好耐腐蚀性能的螺 栓材料，以提高结构的使 用寿命和安全性。
智能化连接技术
自动化装配
利用机器人和自动化设备 实现螺栓连接的快速、准 确装配，提高生产效率。
智能监测
通过传感器和智能化技术 对螺栓连接进行实时监测， 及时发现潜在问题，确保 结构安全。
预紧力控制
四种钢结构连接方法
四种钢结构连接方法钢结构连接是指将不同构件或构件与基础相连接的工程技术。
钢结构连接的质量直接影响到钢结构的稳定性和安全性。
目前，常用的钢结构连接方法主要有焊接连接、螺栓连接、铆接连接和槽钢焊接连接。
1.焊接连接：焊接连接是将两个或多个构件通过熔化并凝固的金属填充物相连。
焊接连接具有连接强度高、刚度大、连接面积小等优点，适用于大跨度、高层建筑和复杂结构。
常见的焊接连接方法有手工电弧焊、气体保护焊、埋弧焊、激光焊接等。
其中手工电弧焊是最常用的焊接方法，适用于各种结构形式。
气体保护焊和埋弧焊适用于对焊缝成型质量要求较高的场合。
2.螺栓连接：螺栓连接是通过将具有螺纹的螺栓穿过构件中的孔洞，并用螺母将其紧固，实现连接的一种方法。
螺栓连接具有安装拆卸方便、可调性好、抗震性能好等优点，适用于车间制作和现场安装的钢结构。
常见的螺栓连接方法有普通螺栓连接和高强度螺栓连接。
普通螺栓连接适用于中小型钢结构，结构不太复杂的场合。
高强度螺栓连接适用于大型桥梁、高层建筑和重载结构中，可以承受较大的轴向力。
3.铆接连接：铆接连接是通过用铆钉连接构件的方法。
铆接连接具有连接牢固、传力均匀等优点，适用于大型工艺设备和节段式结构的连接。
常见的铆接连接方法有实心铆接和空心铆接。
实心铆接适用于较大的轴向力和剪切力，空心铆接适用于冲击载荷较大的情况。
4.槽钢焊接连接：槽钢焊接连接是利用焊接将槽钢连接在构件上的方法。
槽钢焊接连接具有连接牢固、施工方便、适用范围广等优点，适用于单层轻型钢结构房屋、厂房和仓库等场所。
槽钢焊接连接方法有T形槽钢焊接连接和L形槽钢焊接连接。
T形槽钢焊接连接适用于对结构刚性要求较高的场所，L形槽钢焊接连接适用于对刚度要求不太高的场所。
总结起来，焊接连接适用于大跨度、高层建筑和复杂结构，螺栓连接适用于车间制作和现场安装的钢结构，铆接连接适用于大型工艺设备和节段式结构的连接，槽钢焊接连接适用于单层轻型钢结构房屋、厂房和仓库等场所。
钢结构施工中的法兰连接与螺栓连接技术规范与材料选用要点与质量控制
钢结构施工中的法兰连接与螺栓连接技术规范与材料选用要点与质量控制钢结构是现代建筑中广泛采用的一种结构形式，其具有高强度、轻质、耐腐蚀等优点。
在钢结构的施工过程中，连接技术起到了至关重要的作用。
本文将从法兰连接和螺栓连接两个方面，探讨施工中的技术规范与材料选用要点以及质量控制方法。
一、法兰连接技术规范与材料选用要点在钢结构施工中，法兰连接是一种常用的连接方式。
它通过将两个零件的法兰相互对接，然后通过螺栓将其紧固在一起。
在进行法兰连接时，需要遵循以下技术规范和注意事项：1. 法兰连接的标准：根据中国标准规范，钢结构的法兰连接应符合国家标准GB/T 9117.1-2000《钢结构用标准法兰连接的螺栓连接副第一部分：钢结构用普通法兰》。
这个标准规定了法兰连接的尺寸、材料、螺栓规格等方面的要求。
2. 法兰连接的选材：在进行法兰连接时，应选择适合工程环境的材料。
一般来说，常用的法兰材料有碳钢、不锈钢、合金钢等。
根据实际情况，选择适合的材料能够提高法兰连接的可靠性和耐久性。
3. 法兰连接的密封：在法兰连接中，密封是一个重要的考虑因素。
根据工程要求，可以选择不同类型的密封垫片，如橡胶垫片、石棉橡胶垫片、聚四氟乙烯垫片等。
通过正确选择和安装密封垫片，可以确保法兰连接的密封性能。
二、螺栓连接技术规范与材料选用要点螺栓连接是钢结构施工中常用的一种连接方式。
它通过螺栓将两个零件连接在一起。
在进行螺栓连接时，也需要遵循以下技术规范和注意事项：1. 螺栓连接的标准：螺栓连接的标准主要有GB/T 3632-2008《螺栓、螺母和螺柱钢结构连接用级制》和GB/T 1228-1991《高强度大六角头螺栓连接钢结构用公差》两个。
这些标准规定了螺栓连接的结构、材料、强度等方面的要求。
2. 螺栓连接的类型：根据螺栓的形状和用途，螺栓连接可以分为普通螺栓连接、高强度螺栓连接和预应力螺栓连接。
在进行螺栓连接时，应根据工程设计要求选择合适的螺栓类型。
钢结构螺栓连接施工注意事项
钢结构螺栓连接施工注意事项一、概述钢结构是一种广泛应用于建筑、桥梁、工业设备等领域的重要结构形式。
在钢结构中，螺栓连接是一种常见的连接方式，其承载能力和稳定性对结构的安全性和可靠性具有重要影响。
因此，在进行钢结构螺栓连接施工时，需注意以下几个方面的事项。
二、螺栓材料选择1.强度：螺栓材料的强度必须满足设计要求，以保证连接的稳定性和承载能力。
一般情况下，选择8.8级或以上的高强度螺栓。
2.耐腐蚀性：根据实际使用环境，选择耐腐蚀性能好的材料，例如不锈钢螺栓或镀锌螺栓等。
三、螺栓连接设计1.预紧力：在设计螺栓连接时，必须合理确定预紧力。
预紧力过小会导致连接松动，而预紧力过大则容易导致螺栓断裂。
根据设计要求，在施工中合理控制预紧力的大小。
2.螺栓排列：螺栓的布置应符合设计要求，并且要均匀分布于连接面上，以保持连接的均衡性和稳定性。
四、螺栓连接施工过程1.螺栓安装：在进行螺栓安装时，需使用扭矩扳手进行控制，以确保预紧力的准确控制。
同时，要确保螺栓与连接孔的配合尺寸合适，以避免螺栓过紧或过松。
2.施工环境：施工环境对螺栓连接的质量有重要影响。
应确保施工环境干燥、清洁，杜绝水分、尘土等杂质进入连接孔，以确保连接面的质量。
3.质量控制：在施工过程中，要进行严格的质量控制，包括对螺栓安装力矩的检测、连接面的清洁以及连接孔的尺寸检查等。
五、螺栓连接的检测与验收1.力矩检测：在螺栓安装完成后，需对连接处的螺栓进行力矩检测，确保预紧力的准确度。
检测时应根据设计要求进行，避免未达到预定的预紧力或者过度拧紧。
2.外观检查：对螺栓连接的外观进行检查，确保螺栓安装正确、无松动、变形或损坏等情况。
如有异常情况，需及时修复或更换螺栓。
3.连接孔检验：对连接孔的尺寸进行检测，确保符合设计要求。
若连接孔存在尺寸偏差或缺陷，应及时采取措施进行修补或更换。
六、螺栓连接维护与保养1.定期检查：钢结构螺栓连接在使用过程中需定期检查，以确保连接的稳定性和牢固性。
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7.4 普通螺栓连接
第七章 钢结构的连接
【例题3】
50 75 验算如图所示，普通螺栓连接。 验算如图所示，普通螺栓连接。V=233KN， ， 75 N=349.5KN， M=17.475KNm。M22， N=349.5KN， M=17.475KNm。M22，B级， 75 钢材Q235 Q235。 钢材Q235。 75 b 2 b 2 ft = 210N / mm , fc = 405 N / mm 50
7.4 普通螺栓连接
第七章 钢结构的连接
螺栓的最大和最小容许间距
名称 位置 和 方 向 外 排 (垂 直内 力 或 顺内 力 方 向) 中 中 心 间距 间 排 垂 直 内力 方 向 顺 内 力 方向 构件 受 压 力 构件 受 拉 力 沿对 角 线 方向 顺内 力 方 向 中 心至 构 件 边 缘 距离 垂直 内力 方向 剪 切 或 手工 气 割 边 轧 制 边 、自 动 气 割 或 锯割 边 高强 度 螺 栓 其 它螺 栓 4d 0 或 8 t 最大 容 许 距 离 （取两者的较小值） 8d 0 或 12 t 16d 0 或 24 t 12d 0 或 18 t 16d 0 或 24 t —— 2d 0 1.5d 0 1.5d 0 1.2d 0 3d 0 最 小 容许 距 离
(二) 受拉螺栓连接 1. 受力性能
(1)螺杆受拉 (2)连接板脱开 螺纹处拉断 连接板屈曲 螺杆抗拉承载力 连接板刚度
2. 承载力计算
N tb =
3. 连接计算
πd e2
4
f tb = Ae ⋅ f tb
N作用: 作用:
n = N / N tb
7.4 对接焊缝计算
第七章 钢结构的连接
M作用: 作用: 假设转动中和轴在最下排螺栓处， 假设转动中和轴在最下排螺栓处，则计算受力最大的 螺栓(最外排 满足： 最外排)满足 螺栓 最外排 满足：
2 2
7.5 高强度螺栓连接
第七章 钢结构的连接
§7.5 高强度螺栓连接
一、 概述
1. 螺栓材料及类型 高强度钢材制成 高强度钢材制成 按材料强度分成8.8级和10.9级 按材料强度分成8.8级和10.9级 8.8级和10.9 按传剪力方式分成摩擦型和 按传剪力方式分成摩擦型和承压型 摩擦型 按施工方式分成大六角头和扭剪型 按施工方式分成大六角头和 大六角头 2. 受力机理 高强度螺栓可以传递剪力 高强度螺栓可以传递剪力 和拉力 高强度螺栓通过施加预拉 力使连接板之间产生预压 力使连接板之间产生预压 力，接触面上有摩擦力 依靠摩擦力传递剪力
最危险截面
An = A − n1d 0 t = (b − n1d 0 )t
孔径d 孔径 o： d≤16mm，do=d+1.5mm ； 螺栓错列排布： 螺栓错列排布：锯齿净面积 d=16~24mm， do=d+2mm； ； 。 An = 2e1 + ( n2 − 1) a 2 + e 2 − n2 d 0 ⋅ t d=27~30mm， do=d+3mm。 盖板截面III： 盖板截面III： An = 2(b − n3 d 0 )t1 截面III
单个螺栓承载力设计值： 单个螺栓承载力设计值： N min = min N V , N c
b b
(
)
7.4 普通螺栓连接
第七章 钢结构的连接
3. 受剪螺栓连接计算 a.螺栓数目 a.螺栓数目
n= N/N
b min
剪力非均匀分布， 当首尾两螺栓间距 l1>15do 时，剪力非均匀分布，螺栓 群抗剪承载力下降，应对承载力作折减： 群抗剪承载力下降，应对承载力作折减：
7.4 普通螺栓连接
第七章 钢结构的连接
二、 受力性能和计算 (一) 受剪螺栓连接 1. 受剪螺栓受力性能
(1)螺栓直径小，连接板厚 螺栓直径小， (2)螺栓直径大，连接板薄 螺栓直径大， (3)螺栓孔径大，连接板削弱多 螺栓孔径大， (4)连接板端距小 (5)连接板厚，螺杆长 连接板厚， 冲切破坏 螺杆剪切破坏 孔壁挤压破坏 构造限定 施工技术要求 螺杆抗剪承载力 孔壁承压能力 板件净截面
400
【例题1】
10 70 7050
【解】 1. 单个螺栓承载力确定
b N V = nV
b c
50
πd 2
4 4 N = df ⋅ ∑ t = 20 × 14 × 305 = 85400 N
b c
fVb = 2 ×
π 20 2
× 140 = 87964 N
b b N min = min N V , N cb = 85400 N
7.5 高强度螺栓连接
第七章 钢结构的连接
在承载能力极限状态最大剪力不能超过板件 摩擦型连接 ——在承载能力极限状态最大剪力不能超过板件 间摩擦力。 间摩擦力。 承压型连接 ——在承载能力极限状态允许滑动，但最大剪力 在承载能力极限状态允许滑动， 在承载能力极限状态允许滑动 不能超过螺栓的抗剪承载力和孔壁的承压强 度。 3. 优点及构造 高强度螺栓承载力高，变形小，传力可靠， 高强度螺栓承载力高，变形小，传力可靠，多用于主承重受 承载力高 力构件连接。 力构件连接。 高强度螺栓的排布要求与普通螺栓相同，摩擦型螺孔直径比 高强度螺栓的排布要求与普通螺栓相同，摩擦型螺孔直径比 排布要求与普通螺栓相同 螺杆直径大1.5~2mm 也用M表示。 1.5~2mm， 螺杆直径大1.5~2mm，也用M表示。
(2)当 较大时( 点计) (2)当e较大时(图c，以O’点计) 点计
N min < 0
N 1,max = Ne' y1' / m ∑ yi '2 ≤ N t
b
7.4 对接焊缝计算
第七章 钢结构的连接
同时受剪、 (三) 同时受剪、受拉螺栓连接 螺栓计算： 螺栓计算：
NV b N V
N t ,max + Nb ≤ 1 t
V 233 NV = = = 23.3kN n 10
7.4 普通螺栓连接
第七章 钢结构的连接
先假设小偏心， 先假设小偏心，以众栓形心计
N t ,max
t ,min
Mymax N = ± n m ∑ yi 2
349.5 × 103 17.475 × 106 × 150 = ± 10 2 × 2 × (150 2 + 75 2 )
3）第一列净截面强度 ）
An = (b − n1d0 )t = (400 − 4 × 22) ×14 = 4368mm2
N σI = An f 940000 = = 215.2N / mm2 ≈ f = 215 N / mm2，满足 4368
400
2） 毛截面强度 ）
N
7.4 对接焊缝计算
第七章 钢结构的连接
[
]
6.3 钢结构连接
第六章 钢结构 N 50 100 N 100 100 50 7 14 N 7
如图所示普通螺栓连接，M20， 如图所示普通螺栓连接，M20，C级， 钢材Q235， N=940KN。试验算该连 钢材Q235， N=940KN。 Q235 N 接是否满足要求。 接是否满足要求。 f = 215 N / mm2 , fvb = 140N / mm2 , fcb = 305 N / mm2
50 75 75 75 75 50
V M N
支托
50 60 10
58.25 kN = 11.65 kN > 0, 小偏心
NV b N V
2 2 N t ,max + = 22.3 + 58.25 = 0.92 < 1 Nb t 115.94 63.7
b N V = nV
(
)
fVb
N cb = df cb ⋅ ∑ t
三、 受拉螺栓连接
受拉承载力计算: 受拉承载力计算:
N tb = Ae ⋅ f t b
四、 同时受剪、受拉螺栓连接 同时受剪、
NV b N V N t ,max + ≤ 1& N V ≤ N cb Nb t
V M N
【解】
支托
50 60 10
1. 单个螺栓抗拉承载力 2 πde b b b Nt = ft = Ae ft = 303.4×21 = 63.7kN 4
b Nc = d∑tfcb = 22×20×305 = 134.2kN π × 222 πd 2 b b ×305 = 115.94kN NV = nV fV = 1× 4 4 2. 强度验算
b b N min = β ⋅ min N V , N cb
(
)Байду номын сангаас
l1 ≥ 0.7 β = 1.1 − 150d 0
7.4 普通螺栓连接
第七章 钢结构的连接
b.净截面抗拉强度计算 b.净截面抗拉强度计算
净截面积计算 螺栓并列排布： 螺栓并列排布： 构件截面I 构件截面I： 截面
N σ= ≤ f An
(
)
2. 验算 1） 螺栓强度 ） N 940000 n= b = = 11 < 12, 满足 N min 854000
6.3 钢结构连接
第六章 钢结构 50 100 N 100 100 50 7 14 N 7
盖板14mm=构件 盖板 构件14mm， ， 构件 按构件计算。 按构件计算。
N
N σ= 10 A 50 70 7050 940000 = = 167.9N / mm2 < f = 215 N / mm2，满足 400× 400×14