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1、《鋼結(jié)構(gòu)與施工》課件建筑工程系建筑工程技術(shù)教研室束必清緒論1鋼結(jié)構(gòu)的材料2鋼結(jié)構(gòu)的連接34梁(受彎構(gòu)件)5結(jié)構(gòu)類型簡介及識圖6鋼結(jié)構(gòu)的加工制作7鋼結(jié)構(gòu)的安裝8主要學習情境柱(軸心受力構(gòu)件)涂裝工程9課程主要內(nèi)容鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收10鋼結(jié)構(gòu)的連接的種類及其特點3.1螺栓連接3.33、鋼結(jié)構(gòu)的連接焊接3.2普通螺栓連接§23.3螺栓連接高強螺栓連接§3螺栓連接的常識§1一、普通螺栓和高強螺栓的區(qū)別高強螺栓的螺桿、螺帽和墊圈都由高強鋼材制作。普通螺栓常用Q235鋼制造。1、從原材料看2、從強度等級上看高強螺栓強度等級高。常用8.8s和10.
2、9s兩個強度等級,其中10.9級居多。普通螺栓強度等級要低,一般為4.6級、4.8級、5.6級和8.8級。高強度螺栓施加預(yù)拉力和靠摩擦力傳遞外力。高強螺栓又分為摩擦型高強螺栓和承壓型高強螺栓。普通螺栓連接靠栓桿抗剪和孔壁承壓來傳遞剪力。普通螺栓擰緊螺帽時產(chǎn)生預(yù)拉力很小,其影響可以忽略不計,而高強螺栓除了其材料強度很高之外,還給螺栓施加很大預(yù)拉力,使連接構(gòu)件間產(chǎn)生擠壓力,從而使垂直于螺桿方向有很大摩擦力。3、從受力特點來看4、從使用上看建筑結(jié)構(gòu)主構(gòu)件的螺栓連接,一般均采用高強螺栓連接。普通螺栓抗剪性能差,可在次要結(jié)構(gòu)部位使用。普通螺栓只需擰
3、緊即可,可重復(fù)使用;高強螺栓是預(yù)應(yīng)力螺栓,不可重復(fù)使用。二、螺栓強度等級表示的意義螺栓強度等級標號有兩部分數(shù)字組成,分別表示螺栓材料的公稱抗拉強度值和屈強比值。例如:強度等級4.6級的螺栓,其含義是:1、螺栓材質(zhì)的公稱抗拉強度達400MPa;2、螺栓材質(zhì)的屈強比值為0.6;3、螺栓材質(zhì)的公稱屈服強度達400×0.6=240MPa;強度等級10.9級高強度螺栓,其材料經(jīng)過熱處理后:1、螺栓材質(zhì)的公稱抗拉強度達1000MPa;2、螺栓材質(zhì)的屈強比值為0.9;3、螺栓材質(zhì)的公稱屈服強度達1000×0.9=900MPa。強度等級4.8級、5.6級
4、、8.8級。三、螺栓的排列(簡單、統(tǒng)一、整齊、緊湊)1、基本形式:并列和錯列2、排布參數(shù):端距,邊距,中距最大、最小距離限值見P44表2.9。3、排布尺寸要求一、普通螺栓的規(guī)格1、普通螺栓的形式為六角頭型。其代號用M和公稱直徑數(shù)表示。如M16、M20等。3、普通螺栓分為A級、B級和C級三種。2、建筑結(jié)構(gòu)常用螺栓直徑為M10、12、14、16、18、20、22、24mm等。§2普通螺栓連接2)C級為粗制螺栓,螺桿表面粗糙,螺孔直徑比螺桿大1.5~2mm,制作安裝方便。螺栓等級為4.6級、4.8級。C級螺栓變形大,多用于圍護結(jié)構(gòu)或次要結(jié)構(gòu)連接
5、。1)A級和B級為精制螺栓,螺桿、螺孔加工精度高,制作安裝復(fù)雜,螺栓等級為5.6級、8.8級。很少用,已被高強度螺栓代替。NNa)螺栓受剪c)N2、受拉螺栓連接——外力與栓桿平行通過螺栓抗拉保持連接。1、受剪螺栓連接——外力與栓桿垂直以螺栓抗剪形式使連接件緊密連接。二、普通螺栓連接的受力性能3、同時受拉剪螺栓連接b)PfPf2Nt螺栓受拉螺栓同時受剪、受拉a、螺桿被剪斷b、連接件半孔壁擠壓破壞c、鋼板拉(壓)斷d、鋼板剪壞e、螺桿彎曲破壞e)Aa)ABb)BAc)Ad)35o35oa1A1、受剪螺栓連接五種破壞形式P45三、受剪螺栓連接螺
6、栓剪斷2、單個螺栓受剪時的工作性能高強度螺栓N/mm2ab123412s粗制螺栓δ(mm)0③彈塑性工作階段(2后)螺桿與孔壁接觸、擠壓。②相對滑移階段(1-2)傳遞的剪力大于摩擦力,連接板間相對滑移。①彈性工作階段(0-1)傳遞的剪力小于板間的摩擦阻力,連接板間相對位置保持不變。螺栓工作分以下三階段1)單個螺栓的承載力計算公式分螺栓抗剪和螺栓承壓兩種情況:圖受軸力作用螺栓群剪力分布圖3-54螺栓的承壓面N/5V=Nl1實際承壓面計算承壓面實際的假定的l1l23、受剪螺栓連接的計算∑t——連接件最小承壓總厚度fcb——螺栓承壓設(shè)計強度(2
7、-28)(2-29)①螺桿抗剪NVb——一個螺栓的抗剪設(shè)計承載力nv——受剪面數(shù)目。單剪nv=1,雙剪nv=2d——螺桿直徑(公稱直徑,附錄三表3-5。常用16、20、22、24等,最常用16、20)fvb——螺栓抗剪設(shè)計強度,由附表1.3給出。②螺桿承壓N/2N/2N/3N/3N/3acbde③式(3-37)、(3-38)說明d)上述承載力未計入摩擦。c)Nvb和Ncb計算式中的受剪面數(shù)nv,上圖中nv=4。螺栓承載力是Nvb和Ncb中之最小值。b)∑t取a+b+c和d+e之間的最小值。(2-28)(2-29)(1)受剪螺栓連接受軸心力
8、作用的設(shè)計NN++++++++++++++++NNL1目標:確定螺栓數(shù)目n和排列。2)受剪螺栓連接的設(shè)計a、連接所需螺栓數(shù)目(假設(shè)每個螺栓的受力相同)n——所需螺栓數(shù)N——軸心力Nbmin——