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1、鋼 結 構基 本 原 理 土 木 工 程 學 院2007年 2008年 第 二 學 期 3 鋼 結 構 的 連 接本 章 內 容 ： (1) 鋼 結 構 的 連 接 方 法 (2) 焊 接 方 法 和 焊 接 連 接 形 式 (3) 角 焊 縫 的 構 造 與 計 算 (4) 對 接 焊 縫 的 構 造 與 計 算 (5) 螺 栓 連 接 的 構 造 (6) 普 通 螺 栓 連 接 的 工 作 性 能 和 計 算 (7) 高 強 度 螺 栓 連 接 的 工 作 性 能 和 計 算本 章 重 點 ： 角 焊 縫 的 構 造 與 計 算 ， 普 通 螺 栓 連 接 的 計 算 ， 高 強 度 螺

2、栓 連 接 的 計 算 。本 章 難 點 ： 如 何 運 用 相 關 公 式 進 行 各 種 連 接 計 算 。 2、 鉚 接1、 焊 接 對 接 焊 縫角 焊 縫焊 縫 連 接 、 鉚 釘 連 接 、 螺 栓 連 接3.1 鋼 結 構 的 連 接 方 法3.1.1 鋼 結 構 連 接 種 類圖 3.1 鋼 結 構 的 連 接 方 法(a) 、 (b)焊 縫 連 接 ； (c)鉚 釘 連 接(a) (b) (c) 3、 螺 栓 連 接 普 通 螺 栓 ：高 強 螺 栓 靠 螺 栓 桿 承 壓 和受 剪 傳 遞 荷 載圖 3.2 螺 栓 連 接 優(yōu) 點 ： （ 1） 構 造 簡 單 ， 制 造

3、省 工 ； （ 2） 不 削 弱 截 面 ， 經 濟 ； （ 3） 連 接 剛 度 大 ， 密 閉 性 能 好 ； （ 4） 易 采 用 自 動 化 作 業(yè) ， 生 產 效 率 高 。 缺 點 ： （ 1） 焊 縫 附 近 有 熱 影 響 區(qū) ， 該 處 材 質 變 脆 ； （ 2） 產 生 焊 接 殘 余 應 力 和 殘 余 應 變 ； （ 3） 裂 縫 易 擴 展 ， 低 溫 下 易 脆 斷 。1、 焊 縫 連 接3.1.2 連 接 特 點 優(yōu) 點 ： 安 裝 拆 卸 方 便 。缺 點 ： 構 造 復 雜 ， 削 弱 截 面 ， 不 經 濟 。2、 螺 栓 連 接 1、 普 通 螺 栓 連

4、 接 由 235鋼 制 成 ， 根 據 加 工 精 度 分 A、 B、 C三 級 。 A、 B級 精 制 螺 栓 , 類 孔 ， 孔 徑 比 桿 徑 大 0.3-0.5mm， 抗 剪 性 能 好 , 制 造 安 裝 費 工 ， 少 用 。 C 級 粗 制 螺 栓 , 類 孔 ， 孔 徑 比 桿 徑 大 1.5-2.0mm，抗 剪 性 能 差 ， 但 傳 遞 拉 力 性 能 好 ， 性 能 等 級 為 4.6級或 4.8級 。 （ 1） 性 能 等 級 高 強 鋼 材 制 成 ： 優(yōu) 質 碳 素 鋼 ： 35號 、 45號 合 金 鋼 ： 20MnTiB、 40B、 35VB 性 能 等 級 ：

5、 8.8級 、 10.9級 。 小 數 點 前 8、 10 螺 栓 材 料 經 熱 加 工 后 的 最 低 抗 拉 強 度 為 800、 1000N/mm2； 小 數 點 后 0.8、 0.9 屈 強 比 uff /2.0 2、 高 強 螺 栓 連 接 摩 擦 型 ： 只 靠 摩 擦 阻 力 傳 力 ， 以 剪 力 達 到 接 觸 面 的 摩 擦 力 作 為 承 載 力 極 限 狀 態(tài) 設 計 準 則 。（ 2） 按 抗 剪 性 能 分承 壓 型 ： 以 作 用 剪 力 達 到 栓 桿 抗 剪 或 孔 壁 承 壓 破 壞 作 為 承 載 力 極 限 狀 態(tài) 設 計 準 則 。摩 擦 型 螺 栓

6、 連 接 ： 變 形 小 ， 彈 性 性 能 好 ， 耐 疲 勞 ， 施 工 較 簡 單 ， 適 用 于 承 受 動 力 荷 載 的 結 構 。承 壓 型 螺 栓 連 接 ： 承 載 力 高 于 摩 擦 型 連 接 ， 連 接 緊 湊 ， 剪 切 變 形 大 ， 不 能 用 于 承 受 動 力 荷 載 的 結 構 。 3.2 焊 接 方 法 和 焊 縫 連 接 形 式3.2.1 鋼 結 構 常 用 焊 接 方 法 1.手 工 電 弧 焊 打 火 引 弧 -電 弧 周 圍 的 金 屬 液 化 (溶 池 )焊 條 熔 化 滴 入 溶 池 與 焊 件 的 熔 融 金 屬 結 和 冷 卻 即 形 成

7、焊 縫 。電 弧 焊 ： 手 工 電 弧 焊 、 自 動 或 半 自 動 埋 弧 焊 、 氣 體 保 護 焊 。優(yōu) 點 ： 方 便 ， 特 別 在 高 空 和 野 外 作 業(yè) ；缺 點 ： 質 量 波 動 大 ， 要 求 焊 工 等 級 高 ， 勞 動 強 度 大 ， 效 率 低 。 焊 條 ： 焊 條 應 與 焊 件 鋼 材 相 適 應 （ 等 強 度 要 求 ） 。 Q235E43 焊 條 ； Q345E50 焊 條 ； Q390（ Q420） E55 焊 條 。 E焊 條 ； 型 號 由 四 部 分 組 成 E 前 兩 位 數 焊 縫 金 屬 最 小 抗 拉 強 度 (43kg/mm2)

8、； 后 兩 位 數 焊 接 位 置 、 電 流 及 藥 皮 類 型 。 不 同 鋼 種 的 鋼 材 相 焊 接 時 ， 宜 采 用 與 低 強 度 鋼 材 相 適應 的 焊 條 。 手 工 電 弧 焊 2. 自 動 （ 半 自 動 ） 埋 弧 焊電 弧 在 焊 劑 層 下 燃 燒 的 一 種 方 法 。優(yōu) 點 ： 質 量 好 ， 效 率 高 ；缺 點 ： 需 要 專 用 設 備 。3. 氣 體 保 護 焊 利 用 二 氧 化 碳 氣 體 或 者 其 他 惰 性 氣 體 作 為保 護 介 質 的 一 種 方 法 。優(yōu) 點 ： 質 量 好 ；缺 點 ： 對 環(huán) 境 要 求 高 。 （ 被 連 接

9、鋼 材 的 相 互 位 置 ）對 接 連 接搭 接 連 接T型 連 接角 部 連 接焊 縫 連 接 形 式 3.2.2 焊 縫 連 接 形 式 及 焊 縫 形 式1.焊 縫 連 接 形 式 圖 3.3 T形 連 接圖 3.4 搭 接 連 接 焊 縫 連 接 形 式 圖 3.5 焊 縫 連 接 的 形 式(a)對 接 連 接 ； (b)用 拼 接 蓋 板 的 對 接 連 接 ； (c)搭 接 連 接 ； (d)、 (e) T形 連 接 ； (f)、 (g)角 部 連接 (1)按 焊 縫 的 截 面 形 式 分 對 接 焊 縫角 焊 縫 2.焊 縫 形 式 圖 3.6 焊 縫 形 式 (a)正 對

10、 接 連 接 ； (b)斜 對 接 焊 縫 ； (c)角 焊 縫 按受力方向劃分 正 對 接 焊 縫 ： 焊 縫 垂 直 于 力 線 對 接 焊 縫 斜 對 接 焊 縫 ： 焊 縫 傾 斜 于 力 線 正 面 角 焊 縫 ： 焊 縫 垂 直 于 力 線 角 焊 縫 側 面 角 焊 縫 ： 焊 縫 平 行 于 力 線 斜 角 焊 縫 : 焊 縫 傾 斜 于 力 線 (2)焊 縫 沿 長 度 方 向 的 布 置 注 意 : L不 宜 過 長 在 受 壓 構 件 中 L 15t 在 受 拉 構 件 中 L 30t （ t為 較 薄 焊 件 的 厚 度 ） 圖 3.7 連 接 角 焊 縫 和 斷 續(xù)

11、角 焊 縫 （ 3） 焊 縫 的 施 焊 方 位平 焊 （ 俯 焊 ） 橫 焊 立 焊 仰 焊 圖 3.8 焊 縫 施 焊 位 置 (a)平 焊 ； (b)橫 焊 ； (c)立 焊 ； (d)仰 焊 3.2.3 焊 縫 缺 陷 及 焊 縫 質 量 檢 驗1、 焊 縫 缺 陷 ： 焊 接 過 程 中 產 生 于 焊 縫 金 屬 或 附 近 熱 影 響 區(qū) 鋼 材 表 面 或 內 部 的 缺 陷 圖 3.9 焊 縫 缺 陷(a)裂 紋 ； (b)焊 瘤 ； (c)燒 穿 ； (d)弧 坑 ； (e)氣 孔 ； (f)夾 渣 ； (g)咬 邊 ； (h)未 熔 合 ； (i)未 焊 縫 2.焊 縫

12、質 量 檢 驗三 級 ： 只 進 行 外 觀 檢 查 （ 即 檢 查 外 觀 缺 陷 和 幾 何 尺 寸 ）二 級 ： 除 外 觀 檢 查 ， 超 聲 波 抽 檢一 級 ： 同 二 級3.焊 縫 質 量 等 級 的 選 用 （ 1） 需 要 進 行 疲 勞 計 算 的 構 件 ， 凡 是 對 接 焊 縫 均 應焊 透 。 其 中 垂 直 于 作 用 力 方 向 的 橫 向 對 接 焊 縫 或 T形 對接 與 角 接 組 合 焊 縫 受 拉 時 應 為 一 級 ， 受 壓 時 應 為 二 級 ；作 用 力 平 行 于 焊 縫 長 度 方 向 的 縱 向 對 接 焊 縫 應 為 二 級 。 （ 2

13、） 不 需 要 進 行 疲 勞 計 算 的 構 件 ， 凡 要 求 與 母材 等 強 的 對 接 焊 縫 應 焊 透 。 母 材 等 強 的 受 拉 對 接 焊縫 應 不 低 于 二 級 ； 受 壓 時 宜 為 二 級 。 （ 3） 重 級 工 作 制 和 起 重 量 Q 500kN的 中 級 工 作制 吊 車 梁 的 腹 板 與 上 翼 緣 板 之 間 ， 以 及 吊 車 桁 架 上弦 桿 與 節(jié) 點 板 之 間 的 T形 接 頭 均 要 求 焊 透 ， 質 量 等 級不 應 低 于 二 級 。 （ 4） 不 要 求 焊 透 的 T形 接 頭 采 用 的 角 焊 縫 或 部 分焊 透 的 對

14、 接 與 角 接 組 合 焊 縫 ， 以 及 搭 接 連 接 采 用 的角 焊 縫 ， 一 般 僅 要 求 外 觀 質 量 檢 查 ， 具 體 規(guī) 定 如 下 :三 級 檢 驗 ;承 受 動 力 荷 載 且 需 要 驗 算 疲 勞 和 Q 500kN的 中 級 吊 車 梁 ， 二 級 。 3.2.4 焊 縫 代 號 、 螺 栓 及 其 孔 眼 圖 例 焊 縫 符 號 表 示 法 規(guī) 定 ： 焊 縫 符 號 一 般 由 基 本符 號 與 指 引 線 組 成 ， 必 要 時 還 可 加 上 補 充 符 號 和 焊 縫尺 寸 ?；?本 符 號 ： 表 示 焊 縫 的 橫 截 面 形 狀 ， 如 用

15、“ ” 表 示角 焊 縫 ,用 “ V” 表 示 V形 坡 口 聽 對 接 焊 縫 ；補 充 符 號 ： 補 充 說 明 焊 縫 的 某 些 特 征 ， 如 用 “ ” 表示 現 場 安 裝 焊 縫 ， 用 “ ” 表 示 焊 件 三 面 帶 有 焊 縫 ；指 引 線 ： 一 般 由 橫 線 和 帶 箭 頭 的 斜 線 組 成 ， 箭 頭 指向 圖 形 相 應 焊 縫 處 ， 橫 線 上 方 和 下 方 用 來 標 注 基 本 符號 和 焊 縫 尺 寸 等 。 表 3.1 焊 縫 符 號 表 3.1 焊 縫 符 號 續(xù) 表 當 焊 縫 分 布 比 較 復 雜 或 用 上 述 標 注 方 法 不

16、 能 表 達 清 楚時 ,在 標 注 焊 縫 符 號 的 同 時 ,可 在 圖 形 上 加 柵 線 表 示 。圖 3.10 用 柵 線 表 示 焊 縫(a)正 面 焊 縫 ； (b)背 面 焊 縫 ； (c)安 裝 焊 縫表 3.2 螺 栓 及 其 孔 眼 圖 例 3. 3 角 焊 縫 的 構 造 和 計 算 fh 角 焊 縫 的 焊 腳 尺 寸eh 角 焊 縫 的 計 算 厚 度 ， 對 直 角 角 焊 縫 ： fe hh 7.0 按 截 面 形 式 劃 分3.3.1 角 焊 縫 的 形 式 與 強 度圖 3.11 直 角 角 焊 縫 截 面角 焊 縫 直 角 角 焊 縫斜 角 角 焊 縫角

17、 焊 縫 一 般 用 直 角 角 焊 縫 。夾 角 或 的 斜 角 角 焊 縫 ， 不 宜 用 作受 力 焊 縫 (鋼 管 結 構 除 外 ). 圖 3.12 斜 角 角 焊 縫 截 面135 60 側 面 角 焊 縫 強 度 低 、 塑 性 好 ； 應 力 沿 長 度 方 向 分 布 不 均勻 ， 呈 兩 端 大 而 中 間 小 的 狀 態(tài) 。1、 側 面 角 焊 縫 平 行 于 力 的 作 用 方 向NN NN tbL La N按 角 焊 縫 與 作 用 力 的 關 系 分 :側 面 角 焊 縫 、 正 面 角 焊 縫 、 斜 焊 縫圖 3.13 側 面 角 焊 縫 受 力 示 意 圖 圖

18、 3.14 側 焊 縫 的 應 力 正 面 角 焊 縫 受 力 復 雜 ， 截 面 中 的 各 面 均 存 在 正 應 力和 剪 應 力 ； 強 度 高 ， 塑 性 差 。2、 正 面 角 焊 縫 垂 直 于 力 的 作 用 方 向3、 斜 焊 縫 受 力 性 能 和 強 度 值 介 于 正 面 角 焊 縫 和 側 面 角 焊 縫 之 間 。 圖 3.15 正 面 角 焊 縫 應 力 狀 態(tài) minmax 2.1 th f （ 1） 最 大 焊 腳 尺 寸對 邊 緣 角 焊 縫 thmmt f max,6 )21(,6 max mmthmmt f 為 避 免 焊 縫 區(qū) 基 本 金 屬 “ 過

19、 熱 ” ， 減 少 焊 件的 殘 余 應 力 和 殘 余 變 形 。3.3.2 角 焊 縫 構 造 要 求圖 3.16 最 大 焊 腳 尺 寸 焊 腳 尺 寸 過 小 ， 會 在 焊 縫 金 屬 中 由 于 冷 卻 速 度快 而 產 生 淬 硬 組 織 。 maxmin 5.1 th f 對 自 動 焊 : mmhf 1min 對 T型 連 接 的 單 面 角 焊 縫 ： mmhf 1min 當 焊 件 厚 度 thmmt f min,4 maxffminf hhh 設 計 ： （ 2） 最 小 焊 腳 尺 寸 要 求 （ 3） 不 等 焊 腳 尺 寸 的 構 造 要 求 當 焊 件 的 厚

20、 度 相 差 較 大 且等 焊 腳 尺 寸 不 能 符 合 要 求 時 ，可 采 用 不 等 焊 腳 尺 寸 。（ 4） 側 面 角 焊 縫 的 最 大 計 算 長 度 側 面 角 焊 縫 沿 長 度 受 力 不 均 勻 ， 兩 端 大 中 間 小 ,所 以 一 般 均 規(guī) 定 其 最 大 計 算 長 度 。 wl 60hf 靜 力 荷 載40hf 動 力 荷 載注 ： 若 內 力 沿 角 焊 縫 全 長 分 布 ， 則 計 算 長 度 不 受 此 限注 意 ： 焊 腳 尺 寸 和 焊 縫 計 算 長 度 取 mm的 整 數 ， 小 數 點 以 后 都 進 為 1。 圖 3.17 不 等 焊

21、腳 尺 寸 的 構 造 要 求 )40,8max(min mmhl fw 設 計 ： maxmin www lll 防 止 局 部 加 熱 嚴 重 ， 焊 縫 起 滅 弧 所 引 起 的 缺 陷 相 距太 近 ， 及 其 他 缺 陷 ， 使 得 焊 縫 不 可 靠 。 在 搭 接 連 接 中 ， 搭 接 長 度 L 5t min ， 且 25mm。 為 了 減 少 收 縮 應 力以 及 因 偏 心 在 鋼 板 與 連接 件 中 產 生 的 次 應 力（ 5） 角 焊 縫 的 最 小 計 算 長 度（ 6） 搭 接 連 接 的 構 造 要 求 圖 3.18 搭 接 連 接 圍 焊 的 轉 角 處

22、 必 須 連 續(xù) 施 焊 . 非 圍 焊 ， 可 在 構 件 轉 角 處 作 長 度 2h f 的 繞 角 焊 。為 了 避 免 焊 縫橫 向 收 縮 時 引起 板 件 的 拱 曲大 。 當 板 件 端 部 僅 有 兩 側 面 角 焊 縫 時 ， lwb (b為 兩 側 焊 縫 距 離 )同 時 或16 ( 12mm)b t t 190mm( 12mm)t 圖 3.19 焊 縫 長 度 及 兩 側 焊 縫 間 距 fww hll ll 側 面 角 焊 縫正 面 角 焊 縫三 面 圍 焊 ：.1 fw hll 2.2 側 面 角 焊 縫兩 面 側 焊 ： fw fw hll hllL 側 面 角

23、 焊 縫正 面 角 焊 縫形 圍 焊 ：.3 N NllN NllN Nll N N fh2 l l焊 縫 實 際 長 度 取 為 5mm的 倍 數 ， 如 192mm取 為 195mm，196mm取 為 200mm。l 角 焊 縫 的 計 算 長 度 lw 和 實 際 長 度 l 的 關 系 ：4.繞 角 焊 ： 側 面 角 焊 縫 lw=l(繞 角 焊 的 2hf不 在 內 ) 圖 3.20 角 焊 縫 長 度 的 計 算 fe h.h 70（ 1） 側 面 角 焊 縫 的 破 壞 大 多 在 45o截 面 ；受 力 特 點 ：3.3.3 直 角 角 焊 縫 強 度 計 算 的 基 本 公

24、 式圖 3.21 側 焊 縫 破 壞 形 式 (a)實 際 剪 壞 面 ； (b)計 算 剪 壞 面 圖 3.22 角 焊 縫 截 面h 焊 縫 厚 度 ； hf焊 縫 厚 度 ； he焊 縫 有 效 厚 度 (焊喉 部 位 )； h1熔 深 ； h2凸 度 ； d焊 趾 ； e焊 跟 （ 3） 正 面 角 焊 縫 破 壞 強 度 高 ， 剛 度 大 ， 塑 性 差 。 （ 2） 正 面 角 焊 縫 應 力 狀 態(tài) 復 雜 ， 可 能 沿 45o截 面 破壞 ， 也 可 能 沿 溶 合 邊 破 壞 ； fe h.h 70fh eh圖 3.23 焊 腳 尺 寸 及 有 效 焊 腳 厚 度 計 算

25、 步 驟 ：（ 1） 求 出 同 一 平 面 焊 縫 群 的 形 心 ；（ 2） 將 荷 載 向 形 心 簡 化 ， 找 出 最 不 利 位 置 ；（ 3） 分 別 求 出 各 荷 載 分 量 在 最 不 利 位 置 產 生 的 應 力 ；（ 4） 區(qū) 分 正 面 角 焊 縫 受 力 和 側 面 角 焊 縫 受 力 ， 視 荷 載 種 類 （ 靜 荷 或 動 荷 ） 代 入 角 焊 縫 的 基 本 計 算 公 式 進 行 計 算 。（ 5） 驗 算 是 否 滿 足 構 造 要 求 。 （ 作 用 力 平 行 于 焊 縫 方 向 ） fN N 1、 側 面 角 焊 縫 圖 3.24 側 面 角

26、焊 縫 的 應 力 分 布 示 意 圖 wf fe wN fh l wfwffwef fflhN 22.1 當 承 受 動 力 荷 載 時 ： fN N-正 面 角 焊 縫 強 度 增 大 系 數 ， 1.22 。 f 2、 正 面 角 焊 縫（ 作 用 力 垂 直 于 焊 縫 方 向 ） 圖 3.25 正 面 角 焊 縫 的 應 力 分 布 示 意 圖1.0f ffN Ny= Ncos f Nx=Nsin3、 斜 向 角 焊 縫 2 2 wf f ff f yf e wNh l 圖 3.26 斜 向 軸 心 力 作 用xf e wNh l 兩 面 側 焊 (由 構 造 確 定 hf ) NN

27、 NN tbL La(1) 用 蓋 板 的 對 接 連 接 承 受 軸 心 力 時1.承 受 軸 心 力 作 用 時 角 焊 縫 連 接 計 算wfwef flhN wffw fhNl 7.0 fww hll 24 蓋 板 長 度 ： alL w 2板由得 3.3.4 各 種 受 力 狀 態(tài) 下 直 角 角 焊 縫 連 接 計 算 圖 3.27 受 軸 心 力 的 蓋 板 連 接 (只 有 側 面 角 焊 縫 ) wewff lhfN blw NNN1(由 構 造 確 定 hf ) NN NN tbL Lawffwe flhN 由得 )( 1 NNN 三 面 圍 焊(a)端 面 角 焊 縫 承

28、 擔 N(b)側 面 角 焊 縫 承 擔 N1 圖 3.28 受 軸 心 力 的 蓋 板 連 接 (三 面 圍 焊 ) 蓋 板 長 度 ： NN NN b tL LaN N由 N1得 (c)焊 縫 長 度 計 算 圖 3.28 受 軸 心 力 的 蓋 板 連 接 (三 面 圍 焊 )1 wf fe wN fh l 10.7w wf fNl h f 4ww fll h 2 wL l a 板 解 查 附 表 1.2 2/160 mmNf wf mmthf 9.7 285.15.1 maxmin mmh f 10min取mmh f 1415)21(16max 例 3.1試 設 計 用 拼 接 蓋 板

29、 的 對 接 連 接 (圖 3.29)。已 知 鋼 板 寬 B=270mm， 厚 度 t1=28mm， 拼 接 蓋 板 厚 度 t2=16mm。該 連 接 承 受 靜 態(tài) 軸 心 力 N=1400kN(設 計 值 )， 鋼 材 為 Q235B，手 工 焊 ， 焊 條 為 E43型 。 圖 3.29 例 3.1圖 (a)兩 面 側 焊 時 (1) 兩 面 側 焊 NN NN tbL La 蓋 板 長 度 mmalL w 6761033322 板 一 條 焊 縫 的 實 際 長 度取 680mm 焊 縫 總 長 度 3w we f 1400 10 1250mm0.7 10 160Nl h f ww

30、 f f12502 20 333mm20mm， U形 、 K形 或 X 形 坡 口 。3.4 對 接 焊 縫 的 構 造 與 計 算3.4.1 對 接 焊 縫 的 構 造1、 坡 口 形 式 圖 3.40 對 接 焊 縫 的 坡 口 形 式(a)直 邊 縫 ； (b)單 邊 V形 坡 口 ； (c) V形 坡 口 ； (d) U形 坡 口 ； (e) K形 坡 口 ； (f) X形 坡 口 拼 接 處 ， 當 焊 件 的 寬 度 或 厚 度 相 差 4mm以 上 時 ， 從 一 側 或兩 側 做 坡 度 不 大 于 1： 2.5 （ 承 受 動 力 荷 載 且 需 要 進 行 疲 勞計 算 的

31、 結 構 不 大 于 1： 4） 的 斜 角 ， 平 緩 過 渡 。 靜 力 荷 載 作 用 時 允 許 不 設 。 當 不 設 引 弧 板 時 ， 每 條 焊 縫計 算 長 度 等 于 實 際 長 度 減 2 t（ t為 較 薄 焊 件 厚 度 ） 。 起 落 弧 處 ,宜 加 引 弧 板 (引 出 板 )。2、 截 面 的 改 變3、 引 弧 板圖 3.41 鋼 板 拼 接 圖 3.42 用 引 弧 板 和 引 出 板 焊 接(a)改 變 寬 度 ； (b)改 變 厚 度 焊 縫 強 度 與 鋼 材 強 度 比 較 ：-質 量 檢 驗 為 一 、 二 級 時 ,焊 縫 強 度 與 鋼 材

32、強 度 相 等 ；-質 量 檢 驗 為 三 級 時 , 抗 壓 強 度 、 抗 剪 強 度 與 鋼 材 強 度 相 等 ， 抗 拉 強 度 等 于 0.85%的 母 材 強 度 。 受 拉 連 接 ,三 級 檢 驗 時 ,進 行 焊 縫 強 度 驗 算 。對 接 焊 縫 的 計 算 公 式 與 構 件 強 度 公 式 相 同 。 焊 縫 可 視 為 構 件 的 組 成 部 分 ； 焊 縫 中 應 力 分 布 基 本 同 構 件 。3.4.2 對 接 焊 縫 的 計 算1、 焊 透 的 對 接 焊 縫 的 計 算 (1)軸 心 受 力 對 接 焊 縫 時 ,強 度 可 不 進 行 驗 算 。N

33、軸 心 拉 力 或 壓 力 ；lw 焊 縫 的 計 算 長 度 ， 未 采 用 引 弧 板 ,實 際 長 度 減 2t 。t 對 接 連 接 中 ,連 接 件 較 小 厚 度 ； T形 連 接 中 , 腹 板 厚 度 。注 ： 當 w wt cwN f fl t 或 圖 3.43 對 接 焊 縫 受 軸 心 力tan 1.5 (2)承 受 彎 矩 和 剪 力 共 同 作 用 的 對 接 焊 縫 圖 3.44 對 接 焊 縫 受 彎 矩 和 剪 力 聯(lián) 合 作 用(a) 鋼 板 對 接 接 頭 ； (b)工 字 形 截 面 梁 的 對 接 接 頭 Ww-焊 縫 截 面 模 量Sw-焊 縫 截 面

34、 面 積 矩 Iw-焊 縫 截 面 慣 性 矩-焊 縫 抗 剪 強 度 設 計 值t lwM V a)矩 形 截 面 截 面 正 應 力 wmax t2w w6M M fW l t wwmax vw w32VS V fI t l t 截 面 剪 應 力 wvf 圖 3.45 對 接 焊 縫 矩 形 截 面 wtf1.13 2121 hh0max1 在 腹 板 與 翼 緣 交 接 處 ， 驗 算 折 算 應 力tIVSww11 t1Sw1-翼 緣 對 中 和 軸 的 面 積 矩 , b b)工 字 形 截 面 最 大 正 應 力 : wmax t2w w6M M fW l t wwmax vw

35、w32VS V fI t l t 最 大 剪 應 力 : 0 1w1 1 2 2h tS bt , h0為 腹 板 高 度圖 3.46 工 字 形 截 面 例 3.4計 算 工 字 形 截 面 牛 腿 與 鋼 柱 連 接 的 對 接 焊 縫 強 度 (圖3.50)。 F=550kN(設 計 值 )， 偏 心 距 e=300mm。 鋼 材 為 Q235B，焊 條 為 E43型 ， 手 工 焊 。 焊 縫 為 三 級 檢 驗 標 準 ， 上 、 下 翼 緣 加引 弧 板 和 引 出 板 施 焊 。 圖 3.47 例 3.4圖 a） 最 大 正 應 力解 ：截 面 幾 何 特 征 值 和 內 力 :

36、3 2 4x 1 1.2 38 2 1.6 26 19.8 38105cm12I 3x1 26 1.6 19.8 824cmS 550kNV F 550 0.30 165kN mM 6 2max 4x 165 10 206 89.2N/mm2 38105 10M hI w 2t 185N/mmf c） “ 1” 點 的 折 算 應 力b） 最 大 剪 應 力 3xmax 4x 550 10 190(260 16 198 190 1238105 10 12 2VSI t 2 w 2v125.1N/mm 125N/mmf 21 max 190 82.3N/mm206 3 3 2x11 4x 550

37、 10 824 10 99.1N/mm38105 10 12VSI t 2 2 2 2 21 13 82.3 3 99.1 190.4N/mm 21.1 185 203.5N/mm 3.5 焊 接 應 力 和 焊 接 變 形3.5.1 焊 接 應 力 的 分 類 和 產 生 的 原 因1、 縱 向 焊 接 應 力 沿 焊 縫 長 度 方 向 圖 3.48 施 焊 時 焊 縫 及 附 近 的 溫 度 場 和 焊 接 殘 余 應 力(a)、 (b)施 焊 時 焊 縫 及 附 近 的 溫 度 場 (c)鋼 板 上 縱 向 焊 接 應 力 2、 橫 向 焊 接 應 力 垂 直 于 焊 縫 長 度 方

38、向3、 厚 度 方 向 的 焊 接 應 力圖 3.49 焊 縫 的 橫 向 焊 接 應 力 圖 3.50 厚 板 中 的 焊 接 殘 余 應 力 3.5.2 焊 接 應 力 對 結 構 性 能 的 影 響1、 對 結 構 靜 力 強 度 的 影 響 沒 有 影 響2、 對 結 構 剛 度 的 影 響 會 降 低 結 構 的 剛 度3、 對 低 溫 工 作 的 影 響 會 增 加 鋼 材 在 低 溫 下 的 脆 斷 傾 向4、 對 疲 勞 強 度 的 影 響 有 明 顯 的 不 利 影 響 3.5.3 焊 接 變 形 焊 接 變 形 是 焊 接 構 件 經 局 部 加 熱 冷 卻 后 產 生 的

39、 不 可 回 復 變形 ， 包 括 縱 向 收 縮 、 橫 收 縮 、 角 變 形 、 彎 曲 變 形 或 扭 曲 變 形等 ， 通 常 是 幾 種 變 形 的 組 合 。 3.5.4 減 小 焊 接 應 力 和 焊 接 變 形 的 措 施1、 設 計 上 的 措 施（ 1） 焊 接 位 置 的 安 排 要 合 理 ；（ 2） 焊 縫 尺 寸 要 適 當 ；（ 3） 焊 縫 的 數 量 宜 少 ， 且 不 宜 過 分 集 中 ；（ 4） 應 盡 量 避 免 兩 條 或 三 條 焊 縫 垂 直 交 叉 ；（ 5） 盡 量 避 免 在 母 材 厚 度 方 向 的 收 縮 應 力 。 圖 3.51

40、減 小 焊 接 應 力 和 焊 接 變 形 影 響 的 設 計 措 施(a)、 (c)、 (e)、 (g) 、 (i)推 薦 ； (b)、 (d)、 (f)、 (h)、 (j)不 推 薦 2、 工 藝 上 的 措 施（ 1） 采 用 合 理 的 施 焊 次 序 ； （ 2） 采 用 反 變 形 ；（ 3） 對 于 小 尺 寸 焊 件 ， 焊 前 預 熱 ， 或 焊 后 回 火 加 熱 600 左 右 ， 然 后 緩 慢 冷 卻 ， 可 以 部 分 消 除 焊 接 應 力 和 焊 接 變 形 。 也 可 采 用 剛 性 固 定 法 將 構 件 加 以 固 定 來 限 制 焊 接 變 形 ， 但

41、增 加 了 焊 接 殘 余 應 力 。 圖 3.52 合 理 的 施 焊 次 序(a)分 段 退 焊 ； (b)沿 厚 度 分 層 焊 ； (c)對 角 跳 焊 ； (d)鋼 板 分 塊 拼 接圖 3.53 焊 接 前 反 變 形 規(guī) 格 ： 形 式 為 大 六 角 頭 型 ， 其 代 號 用 字 母 M與 公 稱 直 徑 表 示 。 常 用 M16、 M20、 M24。 螺 栓 的 排 列 ： 并 列 、 錯 列 。螺 栓 的 排 列 要 滿 足 以 下 三 個 方 面 的 要 求 ： （ 1） 受 力 要 求 ： 端 距 過 小 ， 端 部 撕 裂 ； 受 壓 ， 順 內 力 方 向 ，

42、中 距 過 大 ， 鼓 曲 。 （ 2） 構 造 要 求 ： 螺 栓 間 距 不 能 太 大 ， 避 免 壓 不 緊 潮 氣 進 入 導 致 腐 蝕 。 （ 3） 施 工 要 求 ： 螺 栓 間 距 不 能 太 近 ， 滿 足 凈 空 要 求 ， 便 于 安 裝 。 3.6 螺 栓 連 接 的 構 造3.6.1 螺 栓 的 排 列 規(guī) 范 制 定 出 螺 栓 排 列 最 大 、 最 小 容 許 距 離（ 書 中 表 3-4） ,在 型 鋼 上 排 列 的 螺 栓 還 應 符 合 各自 線 距 和 最 大 孔 徑 的 要 求 （ 書 中 表 3-5 3-7） 。 圖 3.54 鋼 板 的 螺 栓

43、 (鉚 釘 )排 列(a) 并 列 ； (b)錯 列 圖 3.55 型 鋼 的 螺 栓 (鉚 釘 )排 列 1、 每 一 桿 件 在 節(jié) 點 上 以 及 拼 接 接 頭 的 一 端 ， 永 久 性 螺 栓 數 不 宜 少 于 兩 個 ； 2、 直 接 承 受 動 力 荷 載 的 普 通 螺 栓 受 拉 連 接 應 采 用 雙 螺 帽 或 其 他 防 止 螺 帽 松 動 的 有 效 措 施 ； 3、 由 于 C級 螺 栓 與 孔 壁 有 較 大 間 隙 ， 只 宜 用 于 沿 其 桿 軸 方 向 受 拉 的 連 接 。 承 受 靜 力 荷 載 結 構 的 次 要 連 接 、 可 拆 卸 結 構

44、的 連 接 和 臨 時 固 定 構 件 用 的 安 裝 連 接 中 ， 也 可 用 C級 螺 栓 受 剪 。 4、 當 采 用 高 強 螺 栓 連 接 時 ， 拼 接 件 不 能 采 用 型 鋼 ， 只 能 采 用 鋼 板 。 (型 鋼 抗 彎 剛 度 大 ， 不 能 保 證 摩 擦 面 緊 密 結 合 ) 5、 沿 桿 軸 方 向 受 拉 的 螺 栓 連 接 中 的 端 板 ， 應 適 當 增 強 其 剛 度 ， 以 減 少 撬 力 對 螺 栓 抗 拉 承 載 力 的 不 利 影 響 。3.6.2 螺 栓 連 接 的 構 造 要 求 剪 力 螺 栓 （ 抗 剪 螺 栓 ） ： 螺 栓 桿 垂

45、 直 于 力 線 按 受 力 情 況 分 為 拉 力 螺 栓 （ 抗 拉 螺 栓 ） ： 螺 栓 桿 平 行 于 力 線 既 受 剪 又 受 拉 的 螺 栓N N NN NN F 3.7 普 通 螺 栓 連 接 的 工 作 性 能 和 計 算 圖 3.56 普 通 螺 栓 連 接 抗 剪 連 接 抗 拉 連 接抗 剪 連 接 板 件 之 間 有 相 互 錯 動 的 趨 勢抗 拉 連 接 板 件 之 間 有 相 互 脫 開 的 趨 勢圖 3.57 抗 剪 連 接 與 抗 拉 連 接 普 通 螺 栓 按 加 工 精 度 可 分 為 ：1. 粗 制 螺 栓 （ C級 ） 級、級 8.4)6.0,/4

46、00(6.4 0.35.1 20 uyu ffmmNf mmdd 螺 桿 直 徑 螺 孔 直 徑dd0優(yōu) 點 ： 安 裝 簡 單 ， 便 于 拆 裝 ；缺 點 ： 螺 桿 與 鋼 板 孔 壁 不 夠 緊 密 ， 傳 遞 剪 力 時 ， 連 接 變 形 較 大 。 宜 用 于 承 受 拉 力 的 連 接 中 ， 或 用 于 次 要 結 構 和 可 拆 卸 結 構 的 受 剪 連 接 及 安 裝 時 的 臨 時 固 定 。2. 精 制 螺 栓 （ A、 B級 ） 級、級 6.5)8.0,/800(8.8 5.03.0 20 uyu ffmmNf mmdd優(yōu) 點 ： 受 力 性 能 好 ；缺 點 ：

47、 安 裝 費 時 費 工 ， 且 費 用 較 高 。 目 前 建 筑 結 構 中 已 較 少 使 用 。 3.7.1 普 通 螺 栓 的 抗 剪 連 接 （ 受 剪 螺 栓 連 接 ）1、 抗 剪 連 接 的 工 作 性 能 N 圖 3.58 單 個 螺 栓 抗 剪 試 驗 結 果 高 強 度 螺 栓 普 通 螺 栓 從 加 載 至 破 壞 經 歷 以 下 四 個 階 段 ：（ 1） 彈 性 階 段 （ 01段 ） 加 載 初 ， 荷 載 小 ， 連 接 中 剪 力 小 ， 荷 載 靠 構 件 間 接 觸面 的 摩 擦 力 傳 遞 ， 栓 桿 與 孔 壁 之 間 的 間 隙 保 持 不 變 。

48、（ 2） 滑 移 階 段 （ 12段 ） 剪 力 達 到 摩 擦 力 最 大 值 ， 板 件 間 產 生 相 對 滑 移 ， 直 至栓 桿 與 孔 壁 接 觸 。（ 3） 栓 桿 直 接 傳 力 的 彈 性 階 段 外 力 主 要 是 靠 螺 栓 受 剪 和 孔 壁 受 擠 壓 傳 遞 ， 曲 線 上 升 ，3點 ， 螺 栓 或 連 接 板 達 到 彈 性 極 限 。（ 4） 彈 塑 性 階 段 在 此 階 段 即 使 荷 載 增 量 很 小 ， 連 接 的 剪 切 變 形 迅 速 加大 ， 直 至 連 接 破 壞 。 4點 -極 限 荷 載 。 受 剪 螺 栓 的 破 壞 形 式 1） 栓

49、桿 被 剪 斷 2） 鋼 板 被 擠 壓 破 壞 （ 螺 栓 承 壓 破 壞 ）3） 鋼 板 被 拉 斷4） 鋼 板 被 剪 壞 b)a) 35d) 35c) 圖 3.59 抗 剪 螺 栓 連 接 的 破 壞 形 式 針 對 以 上 破 壞 形 式 ， 應 采 取 以 下 措 施 : 1） 通 過 計 算 保 證 螺 栓 抗 剪 2） 通 過 計 算 保 證 螺 栓 抗 擠 壓 3） 通 過 計 算 保 證 板 件 有 足 夠 的 拉 壓 強 度 4） 螺 栓 端 距 2d 0 避 免 鋼 板 被 拉 豁 抗 剪 承 載 力 設 計 值 bvvbv fdnN 42 4 2dnv -受 剪 面

50、數 目 , 單 剪 nv =1.0 , 雙 剪 nv=2.0 , 四 剪 nv=4.0 。d -螺 栓 桿 直 徑 。 N N NN NN FN N 2、 單 個 普 通 螺 栓 抗 剪 連 接 的 承 載 力N/2 NN/2 圖 3.60 抗 剪 螺 栓 連 接 單 個 螺 栓 承 載 力 設 計 值 bcbvb NNN ,minmin 承 壓 承 載 力 設 計 值 bcbc ftdN t -同 一 受 力 方 向 承 壓 板 較 小 總 厚 度 。 N/2N/2 N圖 3.61 螺 栓 承 壓 單 個 螺 栓 所 受 的 力 N1 bNnNN min1 01 15dl 時 ， 對 承 載

51、 力 進 行 修 正 ： 所 需 螺 栓 數 n:bNNn min bNnNN min1 7.01501.1 01 dl強 度 折 減 系 數 bNNn min 3、 普 通 螺 栓 群 抗 剪 連 接 普 通 螺 栓 群 軸 心 受 剪 圖 3.62 長 接 頭 螺 栓 的 內 力 分 布l1 普通螺栓群軸心受剪的計算流程 bcbV NN 、計 算 bcbVb NNN ，minmin 01 15dl bNNn min bNNn min 7.01501.1 01 dl） 排 列 螺 栓取 整 數 按 規(guī) 定 （ 表 4.3 是否 例 3.5設 計 兩 塊 鋼 板 用 普 通 螺 栓 的 蓋 板

52、 拼 接 (圖 3.60)。 已 知軸 心 拉 力 的 設 計 值 N=325kN， 鋼 材 為 Q235A， 螺 栓 直 徑 d=20mm（ 粗 制 螺 栓 ） 。 圖 3.63 例 3.5圖 受 剪 承 載 力 設 計 值 kNNfdnN bvvbv 9.878790014042014.324 22 承 壓 承 載 力 設 計 值 kNNftdN bcbc 8.4848800305820 一 側 所 需 螺 栓 數 n: 7.6 8.48325min bNNn 取 8個 。 解 ： 假 定 ： 板 件 絕 對 剛 性 ； 螺 栓 彈 性 ； 扭 矩 作 用 下 螺 栓 受 力 與 螺 栓

53、到 旋 轉 中 心 距 離 成 正 比 。V=F (剪 力 )T=Fe (扭 矩 ) bNN min1滿 足 : 普 通 螺 栓 群 偏 心 受 剪 圖 3.64 螺 栓 群 偏 心 受 剪 212121 yxr a) 計 算 T作 用 下 單 個 螺 栓 受 力 (N1=?) 圖 3.64 螺 栓 群 偏 心 受 剪 (c) T1T 2T1 2 iiNN Nr r r 22T 1T 1rN N rT 1T 1ii rN N r1T 1 2T 2 T= i iT N r N r N r 圖 3.64 螺 栓 群 偏 心 受 剪 (c) T 1T 1ii rN N r 2 22 21 21T 2

54、T iT 1T1 1 1 1= i ir rr rT N N N Nr r r r 11T 2 iTrN r 圖 3.61(c)螺 栓 1所 承 受 的 力 為 ：1 11T 2 2 2( )i i iTr TrN r x y 圖 3.64 螺 栓 群 偏 心 受 剪 (c)受 力 最 大 的 螺 栓 1所 承 受 的 力 為 ：1 11T 2 2 2( )i i iTr TrN r x y 其 分 力 為 ： 1 1 11Tx 1T 2 2 21 i i iy Ty TyN N r r x y 1 1 11Ty 1T 2 2 21 i i ix Tx TxN N r r x y c) 螺 栓

55、 群 偏 心 受 剪 :b) 剪 力 V作 用 下 ： 圖 3.64 螺 栓 群 偏 心 受 剪 (b)圖 3.64 螺 栓 群 偏 心 受 剪 (d)1TxN1TxN 螺 栓 群 偏 心 受 剪 時 ,受 力 最 大的 螺 栓 1所 受 的 合 力 為 :2 2 b1Tx 1Tx 1F min( )N N N N 1F FN n 圖 3.64 螺 栓 群 偏 心 受 剪 (e)圖 3.64 螺 栓 群 偏 心 受 剪 (b) 1Tx 0N 11Ty 2iTxN x 1Ty 0N 11Tx 2iTyN y (1)當 x 3y時 , yi=0(2)當 y 3x時 , xi=0 普通螺栓群偏心受剪

56、的計算流程 ， 按 規(guī) 定 排 列 螺 栓選 定 數 目 n bcbVb NNN ，minmin TV和到將 偏 心 力 向 形 心 簡 化 得 1找 出 受 力 最 大 的 螺 栓bcbV NN 、計 算 nVNVy 1 22 1122 11 iiTyiiTx yx xTNyx yTN ， bVyTyTx NNNN min21121 結 束是否 例 3.6 設 計 圖 3.62 所 示 的 普 通 螺 栓 拼 接 。 柱 翼 緣 厚 度 為10mm,連 接 板 厚 度 為 8mm,鋼 材 為 Q235B,荷 載 設 計 值 為 F=150kN,偏 心 距 為 e=250mm, 粗 制 螺 栓

57、 M22。 圖 3.65 例 3.6圖 解 ：將 力 向 形 心 簡 化T Fe150 0.25 150kNV F 37.5kN m 222222 1640)16484(610 cmyx ii kNyx yTN iixT 6.361640 10165.37 222 11 kNyx xTN iiyT 7.1316401065.37 222 11 扭 矩 作 用 下 1號 螺 栓 受 力 剪 力 作 用 下 1號 螺 栓 受 力 kNnFN F 15101501 kNfdnN bvvbv 2.5314042214.314 22 kNftdN bcbc 7.53305822 kNNNNN TyFTx

58、 5.46)7.1315(6.36 22211211 kNNkNN b 2.535.46 min1 1號 螺 栓 受 力 承 載 力 驗 算 工 作 性 能 : 連 接 角 鋼 剛 度 大 時 tNN 連 接 角 鋼 剛 度 小 時 QNNt 設 計 時 不 計 算 撬 力 ， 降 低 螺 栓 的 強 度 。 3.7.2 普 通 螺 栓 的 抗 拉 連 接 圖 3.66 受 拉 螺 栓 的 撬 力 圖 3.67 T形 連 接 中 螺 栓 受 拉bt 0.8f f取(a) (b) btebtebt fdfAN 4 2de 螺 栓 的 有 效 直 徑 ；btf 螺 栓 抗 拉 強 度 設 計 值

59、; 有 效直 徑凈 直 徑 平 均直 徑 最 大直 徑Ae 螺 栓 的 有 效 面 積 。1、 單 個 普 通 螺 栓 的 抗 拉 連 接 圖 3.68 螺 栓 桿 直 徑 btt NnNN btNNn n 螺 栓 數 目 。2、 普 通 螺 栓 群 軸 心 受 拉 (a) (b)圖 3.69 螺 栓 群 承 受 軸 心 拉 力 假 設 ： 螺 栓 受 力 與 到 旋 轉 中 心 距 離 成 正 比3、 普 通 螺 栓 群 彎 矩 受 拉 (a) (b) (c)(d) 圖 3.70 普 通 螺 栓 彎 矩 受 拉 nn yNyNyNM 2211 nnyNyNyN 2211 bti NyyMN

60、211 1 11 212 yyNNyyNN ii 1 2112112211211 y yNyyNyyNyyNM in 圖 3.70 普 通 螺 栓 彎 矩 受 拉 (e) 例 3.7牛 腿 用 C級 普 通 螺 栓 以 及 承 托 與 柱 連 接 ， 如 圖 3.68 ，承 受 豎 向 荷 載 （ 設 計 值 ） F=200kN， 偏 心 距 為 e=200mm。 試 設計 其 螺 栓 連 接 。 已 知 構 件 和 螺 栓 均 用 Q235鋼 材 ， 螺 栓 為 M20，孔 徑 21.5mm。 圖 3.71 例 3.7圖 承 托 傳 遞 全 部 剪 力 V,彎 矩 由 螺 栓 連 接 傳 遞

61、 mkNVeMkNV 442.0220220查 表 ,M20（ Ae=245mm2） kNyyMN i 7.36)32024016080(2 3201044 2222 3211 單 個 螺 栓 最 大 拉 力 解 ： b bt e t 1245 170 41.7kN 36.7kNN A f N 單 個 螺 栓 的 抗 拉 承 載 力 設 計 值滿 足 要 求 . 大 小 偏 心 判 別 21min / iyNeynNN4、 普 通 螺 栓 群 偏 心 受 拉根 據 偏 心 距 的 大 小 可 能 出 現 小 偏 心 受 拉 和 大 偏 心 受 拉 . 圖 3.72 螺 栓 群 偏 心 受 拉

62、、 小 偏 心 受 拉 、 大 偏 心 受 拉 )/( 12 nyye i )/( 12 nyye i1max 2iM yNN n y 1max 2iM yN y tmax bN N tmax bN N 例 3.8 設 圖 3.70為 一 剛 接 屋 架 支 座 節(jié) 點 ， 豎 向 力 由 承 托 承受 。 螺 栓 為 C級 ， 只 承 受 偏 心 拉 力 。 設 N=250kN， e=100mm。 螺栓 布 置 如 圖 3.70(a)所 示 。 圖 3.73 例 3.8、 例 3.9圖 螺 栓 有 效 截 面 的 核 心 距 ：即 偏 心 力 作 用 在 核 心 距 以 內 ， 屬 小 偏

63、心 受 拉 圖 3.70(c). kNyyeNnNN i 7.38250150504 25010025012250 222 121 解 ：2 2 2 21 4 (50 150 250 ) 116.7mm 100mm12 250iy eny b 3 2e 1 t/ 38.7 10 /170 228mmA N f 需 要 的 有 效 面 積 ：采 用 M20螺 栓 : 2e 245mmA 例 3.9 同 例 3.8題 ， 但 取 e 200mm。 由 于 e 200mm117mm， 應 按 大 偏 心 受 拉 計 算 螺 栓 的最 大 拉 力 。 假 設 螺 栓 直 徑 為 M22( Ae=303

64、mm2),并 假 定 中和 軸 在 上 面 第 一 排 螺 栓 處 ， 則 以 下 螺 栓 均 為 受 拉 螺 栓 圖3.70(d). kNyyNeN i 1.511002003004005002 500250200250 22222211 需 要 的 螺 栓 有 效 面 積 ： 223 4.3036.300170101.51 mmmmAe 解 122 bVVbtt NNNN bcV NN 承 壓 承 載 力nVN V 3.7.3 普 通 螺 栓 受 剪 力 和 拉 力 的 聯(lián) 合 作 用 圖 3.74 螺 栓 群 受 剪 力 和 拉 力 聯(lián) 合 作 用 例 3.10設 圖 3.72為 短 橫

65、 梁 與 柱 翼 緣 的 連 接 ， 剪 力 V=250kN，e=120mm， 螺 栓 為 C級 ， 梁 端 豎 板 下 有 承 托 。 鋼 材 為 Q235B， 手工 焊 ， 焊 條 E43型 ， 試 按 考 慮 承 托 傳 遞 全 部 剪 力 V以 及 不 承 受 剪力 V兩 種 情 況 設 計 此 連 接 。 圖 3.75 例 3.109圖 1、 承 托 傳 遞 全 部 剪 力 V, 螺 栓 群 受 彎 矩 作 用設 螺 栓 為 M20（ Ae=245mm2） ， n=8（ 1） 單 個 螺 栓 抗 拉 承 載 力（ 2） 單 個 螺 栓 最 大 拉 力（ 3） 承 托 焊 縫 驗 算

66、h f =10mm解 ： 250kNV 250 0.12 30kN mM Ve b bt e t 245 170 41.7kNN A f 3 b1 1 t2 2 2 2 230 10 400 20kN 41.7kN2 (100 200 300 400 )t iMyN y Nm y 3 2f e w1.35 1.35 250 10 150.7N/mm2 0.7 10 (180 2 10)Vh l w 2f 160N/mmf （ 2） 一 個 螺 栓 受 力（ 1） 一 個 螺 栓 承 載 力2、 不 考 慮 承 托 傳 遞 剪 力 V（ 3） 剪 力 和 拉 力 聯(lián) 合 作 用 下2 2b bv v v 3.14 201 140 44.0kN4 4dN n f b bc c 20 20 305 122kNN d t f bt 41.7kNN t 20kNN bv c250 25kN 122kN10VN Nn 2 2 22v t t b bv t 2025 0.744 144.0 41.7N NN N 摩 擦 型 ： 只 靠 摩 擦 阻 力 傳 力 ,以 剪 力 達 到 接 觸 面 的 摩