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第10章鋼結(jié)構(gòu)10.1鋼結(jié)構(gòu)的連接鋼結(jié)構(gòu)的連接方法主要有:

1)鉚釘連接

2)螺栓連接(普通螺栓連接和高強螺栓連接)

3)焊縫連接鉚釘連接優(yōu)點:塑性和韌性比焊接好,工作可靠。

缺點:費料費工,使用很不方便。適用范圍:一般只用于重型和直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)。普通螺栓連接優(yōu)點:裝拆方便,施工簡單。

適用范圍:主要用于結(jié)構(gòu)的安裝連接和臨時性結(jié)構(gòu)。高強螺栓連接優(yōu)點:強度高、工作可靠、安裝簡便迅速、耐疲勞、可拆換等。適用范圍:廣泛應(yīng)用于永久性結(jié)構(gòu)的連接,尤其是承受動力荷載的結(jié)構(gòu)。焊接連接優(yōu)點:不削弱構(gòu)件截面,剛性好,構(gòu)造簡單,施工便捷,節(jié)約鋼材,密封性能好,易于自動化作業(yè)等。

缺點:產(chǎn)生殘余應(yīng)力和殘余變形,連接處的塑性和韌性較差。

適用范圍:焊接是目前鋼結(jié)構(gòu)最主要的連接方法。10.1.1焊縫連接

1.焊接原理鋼結(jié)構(gòu)常用的焊接方法是電弧焊。(1)手工電弧焊焊條選取原則:

1)對于焊接低碳鋼的結(jié)構(gòu),采用T426[1]和T427焊條;

2)對于焊接普通低合金鋼的結(jié)構(gòu),則采用T506(交直流兩用)及T507(直流用)型焊條。電弧焊分為三種:手工電弧焊;埋弧焊(自動或半自動);氣體保護焊。(2)埋弧焊自動埋弧焊焊縫質(zhì)量:比手工電弧焊好。適合范圍:焊接較長的直線焊縫。

半自動埋弧焊質(zhì)量:介于自動焊和手工焊之間。

適合范圍:可于焊接曲線或任意形狀的焊縫。(3)氣體保護焊優(yōu)點:焊工能夠清楚地看到焊縫成型的過程;熔滴過渡平緩;焊縫強度比手工電弧焊高;塑性和抗腐蝕性能好。適用范圍:全位置的焊接;不適用于野外或有風(fēng)的地方施焊。2.焊縫的構(gòu)造焊縫的型式主要:對接焊縫和貼角焊縫。焊接接頭的常用型式有3種:對接、搭接和角接(1)對接焊縫的構(gòu)造不等厚或不等寬的鋼板采用對接焊接時,當(dāng)焊件寬度或厚度相差超過4mm時,應(yīng)分別在寬度方向或厚度方向?qū)宓囊粋?cè)或兩側(cè)做成坡度不大于1:4的斜角。

當(dāng)厚度(或?qū)挾龋┫嗖畈怀^4mm時,可采用焊縫表面斜度來過渡。采用手工焊時,板邊應(yīng)加工成一定形狀的坡口。采用自動焊時,因加熱溫度高而熔深大,板邊的加工要求與手工焊不同。板厚不超過6mm,且雙面施焊,一般可不開坡口。板厚較大時,需開坡口,但坡度應(yīng)較手工焊略大。(2)貼角焊縫的構(gòu)造

按照焊縫與作用力的方向不同貼角焊縫分為:端貼角焊縫、側(cè)貼角焊縫、周邊環(huán)焊縫。

貼角焊縫的截面型式可分為:正常式、坦式、深熔式?!豆窐蛞?guī)》規(guī)定:貼角焊縫的焊腳尺寸hf(圖10-8)不得小于1.5,此處為較厚焊件厚度(單位mm);同時也不得大于較薄焊件厚度的1.2倍。對于焊件邊緣的貼角焊縫,其最大焊腳尺寸:

當(dāng)t2≤6mm時,hf≤t;當(dāng)t2>6mm時,hf≤t-(1~2)mm。其中t2為焊件邊緣的厚度。

角焊縫的焊腳邊比例一般為1:1。當(dāng)焊件厚度不等時,允許采用不等的焊腳尺寸,與較厚焊件接觸的最小焊腳尺寸和與較薄焊件接觸的最大焊腳尺寸,應(yīng)滿足上述焊腳尺寸的要求。在承受動荷載的結(jié)構(gòu)中,角焊縫焊腳邊比例,對于正面角焊縫宜為1:1.5(長邊順內(nèi)力方向),對于側(cè)面角焊縫可為1:1。角焊縫表面應(yīng)做成凹形或直線形。當(dāng)角焊縫的端部在被焊件轉(zhuǎn)角處時,可連續(xù)地繞轉(zhuǎn)角加焊一段2hf

的長度(圖10-9)?!豆窐蛞?guī)》規(guī)定:側(cè)面角焊縫的計算長度,當(dāng)受動荷載時不宜大于50hf

,受靜荷載時不宜大于60hf

。如采用大于上述的數(shù)值時,其超過部分在計算中不予考慮。采用貼角焊縫時,由于兩構(gòu)件不在同一平面內(nèi),力線之間有一些偏心,在焊縫中會產(chǎn)生附加的彎矩,焊縫太短就會降低其抗彎能力,因此焊縫不宜過短。側(cè)面角焊縫和正面角焊縫的計算長度不得小于8hf

。圖10-10側(cè)貼角焊縫中的應(yīng)力分布圖10-11鋼板的部側(cè)面角焊縫及其橫向收縮變形圖10-12端貼角焊縫的傳力及搭接長度要求(a)端貼角焊縫的傳力;(b)搭接長度要求圖10-13T形連接的坡口形式(a)不開坡口;(b)K形坡口;(c)U形坡口(1)對接焊縫的計算當(dāng)焊條的型號符合《公路橋規(guī)》的規(guī)定,且焊接的質(zhì)量有保證時,對接焊縫的各項容許應(yīng)力規(guī)定與基本鋼材的容許應(yīng)力相同,故可不必進行焊接強度驗算。(2)貼角焊縫的計算對直角焊縫,不論焊腳邊比例如何,均取he=0.7hf。1)軸向力作用下貼角焊縫的計算當(dāng)構(gòu)件受軸向力且通過連接焊縫的重心時,為計算方便,假設(shè)焊縫中的應(yīng)力均勻分布,得其應(yīng)力驗算公式為為了計算方便,對端焊縫也偏安全地按破壞時計算截面上的平均應(yīng)力來確定其強度,這樣不論側(cè)貼角焊縫、端貼角焊縫或由兩者組成的環(huán)焊縫,均可按同樣公式計算。貼角焊縫與側(cè)貼角焊縫的差異很大,要精確計算。N——作用于連接構(gòu)件的計算軸向力;——貼角焊縫的有效厚度;——連接各側(cè)的焊縫計算的有效長度之和,采用引弧板施焊的焊縫,其計算長度取焊縫的實際長度;未采用引弧板時,取實際長度減去

10mm;——貼角焊縫的容許剪應(yīng)力,其值等于基本鋼材的容許剪應(yīng)力。2)用側(cè)焊縫連接的不對稱構(gòu)件的計算

根據(jù)這一原則,角鋼背和角鋼尖焊縫分配的內(nèi)力可按下式計算:

N——作用于連接構(gòu)件上的軸向力;

k1、k2——角鋼背和角鋼尖的焊縫分配系數(shù)。表10-2角鋼與鋼板搭接時的焊縫分配系數(shù)若已知焊腳尺寸時,則所需的側(cè)焊縫有效長度為——分別為角鋼背與角鋼尖側(cè)焊縫的計算長度;——分別為角鋼背與角鋼尖的焊縫厚度。3)扭矩和剪力共同作用下貼角焊縫的計算貼角焊縫的破壞主要原因:剪切引起在扭矩和剪力共同作用下,仍驗算在焊縫直角的分角線平面上,由這些外力所引起的最大剪應(yīng)力。例題10.1:3.焊縫的疲勞強度應(yīng)力集中是疲勞強度的決定因素之一。應(yīng)力集中原因:

1)焊縫處力線發(fā)生彎折;

2)焊縫表面及兩端焊口不平;

3)焊縫中存在氣孔、裂紋、夾渣等缺陷。對接焊縫傳力平順,疲勞強度較高。在承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中,除應(yīng)采取適當(dāng)措施以提高焊縫疲勞強度外,尚應(yīng)進行疲勞驗算。表10-3各種鋼構(gòu)件或連接的疲勞容許應(yīng)力在反復(fù)荷載作用下,各種焊縫的容許疲勞應(yīng)力按表10-3計算,其中容許應(yīng)力類型按附錄查取。4.焊接應(yīng)力及焊接變形

焊接應(yīng)力:鋼結(jié)構(gòu)在焊接過程中,由于構(gòu)件局部受到高溫作用,焊縫冷卻時收縮又不一致,從而在構(gòu)件內(nèi)部引起內(nèi)應(yīng)力和初變形。初變形稱為焊接變形。為了減少和限制焊接應(yīng)力和焊接變形措施:

1)構(gòu)造形式;

2)合理的焊接工藝。

構(gòu)造方式:

1)選用適宜的焊腳尺寸;

2)選用適宜的焊縫長度;

3)最好采用細(xì)長焊縫,不用粗短焊縫;

4)焊縫應(yīng)盡可能布置在結(jié)構(gòu)的對稱位置上;

5)對接焊縫的拼接處,應(yīng)做成平緩過渡;

6)盡量避免焊縫的交叉和集中;

7)三向焊縫相交;

8)長焊縫可采用分段反向跳焊法9)厚焊縫可采用分層焊等。10.1.2普通螺栓連接1.螺栓的規(guī)格普通螺栓一般用Q235鋼制成。普通螺栓分為:

A級;

B級;

C級。其中:A、B級為精制螺栓,C級為粗制螺栓。

鋼結(jié)構(gòu)采用的螺栓為大六角頭型,其代號用字母M和公稱直徑(單位為mm)表示,常用的為M16、M18、M20、M22、M24、M27等。按國際標(biāo)準(zhǔn),螺栓統(tǒng)一用螺栓的性能等級來表示,如“4.6級”、“8.8級”、“10.9級”等。小數(shù)點前數(shù)字表示螺栓材料的最低抗拉強度,如“4”表示400N/mm2。小數(shù)點及以后數(shù)字(0.6、0.8等)表示螺栓材料的屈強比,即屈服點與最低抗拉強度的比值。螺栓桿的長度l(mm)按下式計算:——被連接鋼板的總厚度,一般不宜大于栓孔直徑的4.5倍;H1——螺母的高度;——墊圈的厚度。2.構(gòu)造要求螺栓(鉚釘)的排列分并列和錯列兩種形式

各螺栓(鉚釘)的連線稱為釘線。釘線應(yīng)按直線布置,以便于施工制作。螺栓(鉚釘)的間距應(yīng)根據(jù)以下要求確定:

(1)受力要求:從受力的角度考慮,螺栓間的距離及螺栓至構(gòu)件邊緣的距離不宜過大或過小。

1)受壓構(gòu)件螺栓間距過大時,容易引起鋼板鼓屈;

2)間距過小時,釘孔對截面削弱過大,而使構(gòu)件應(yīng)力過于集中,容易產(chǎn)生熱鉚松動,孔前鋼板可能沿作用力方向被剪斷。

(2)構(gòu)造要求:螺栓間距過大時:連接鋼板不宜夾緊,潮氣容易侵入縫隙引起鋼板銹蝕。

(3)施工要求:螺栓間距過小時:不利于扳手操作。10-5螺栓和鉚釘?shù)娜菰S距離

注:

1)角鋼兩肢上的螺栓(鉚釘)位置,一般宜互相錯開布置。

2)肢寬小于125mm時按單排布置,肢寬在125mm以上時須排成雙行并列或雙行錯列。

3)對于主要受力構(gòu)件,螺栓(鉚釘)的數(shù)量除應(yīng)滿足計算的要求外,還應(yīng)滿足構(gòu)造上的要求。

4)為了保證連接受力構(gòu)件的螺栓(鉚釘)群承受可能產(chǎn)生的局部撓曲并滿足裝配工藝上的要求?!豆窐蛞?guī)》規(guī)定:在構(gòu)件的節(jié)點上連接的螺栓(或鉚釘)或接頭一邊的螺栓(或鉚釘),其最少數(shù)量為:

1)一排螺栓時2個,一排鉚釘時3個;

2)二排及二排以上螺栓(或鉚釘)時,每排2個;

3)角鋼在連接或接頭處采用交叉布置的螺栓(或鉚釘)時,第一個螺栓(或鉚釘)應(yīng)排在靠近角鋼背處。3.普通螺栓連接計算普通螺栓連接的受力形式可分為三類:外力與栓桿垂直的受剪螺栓連接;外力與栓桿平行的受拉螺栓連接;同時受剪和受拉的螺栓連接。圖10-20剪力螺栓與拉力螺栓(a)剪力螺栓;(b)拉力螺栓;(c)同時受剪和受拉的螺栓連接(1)單個螺栓的承載力

1)剪力螺栓連接圖10-21螺栓群的不均勻受力狀態(tài)(a)彈性階段受力狀態(tài);(b)塑性階段受力狀態(tài)一種是螺栓直徑較小,而鋼板厚度較大時,螺桿被剪斷。剪力螺栓可能的破壞情況有兩種:可通過計算單個螺栓的承載力來控制。當(dāng)螺栓直徑較大,而鋼板相對較薄時,連接會由于孔壁壓壞產(chǎn)生塑性變形而喪失承載能力??赏ㄟ^計算單個螺栓的承載力來控制。構(gòu)件本身也有可能由于截面削弱過多而被拉斷。通過驗算構(gòu)件凈截面強度來控制。鋼板端部螺孔端距太小而被剪壞。通過構(gòu)造措施來避免。由于連接鋼板太厚,桿身受彎而破壞。通過構(gòu)造措施來避免。單個剪力螺栓的承載力按下列兩式計算:按受剪計算的容許承載力按承壓計算的容許承載力

d——螺栓桿直徑;——在同一受力方向的承壓構(gòu)件較小總厚度;——分別為螺栓抗剪和承壓容許應(yīng)力值。2)拉力螺栓連接在受拉螺栓連接中,外力會使被連接構(gòu)件的接觸面互相脫開而使螺栓受拉,最后螺桿被拉斷而破壞。表10-8粗制螺栓、鉚釘容許應(yīng)力(MPa)單個受拉螺栓的承載力按下式計算:——螺栓螺紋處的有效直徑(螺栓內(nèi)徑);——螺栓的抗拉容許應(yīng)力,按表10-8采用。(2)螺栓群的計算在軸向力作用下的螺栓群,不論是剪力螺栓或拉力螺栓,均假定所有螺栓受力相等。

在軸向力作用下已知一只螺栓的抗剪容許承載力和承壓容許承載力,或已知一只螺栓的抗拉容許承載力:即可計算出該連接所需要的螺栓數(shù)目,并取整數(shù)進行排列。在力矩作用下或軸向力和力矩共同作用下的螺栓群:需先選定螺栓數(shù)目并進行排列,然后進行驗算。對于軸心受拉的連接,還需驗算其構(gòu)件凈截面的強度。N——連接承受的軸心拉力或軸心壓力;——單個剪力螺栓的容許承載能力計算值。由于螺栓孔削弱了構(gòu)件的截面,因此在排列好所需的螺栓后,還需驗算構(gòu)件的凈截面強度:1)剪力螺栓群在軸向力作用下的計算剪力螺栓群在軸向力作用下所需螺栓數(shù)目為:圖10-24構(gòu)件凈截面當(dāng)螺栓并列布置(圖10-24a)時當(dāng)螺栓錯列布置(圖10-24b)時Ⅱ—Ⅱ截面的凈截面面積可近似地取為圖10-24構(gòu)件凈截面

2)剪力螺栓群在力矩、剪力和軸力共同作用下的計算發(fā)生位置:在梁與梁或梁與柱的連接處,以及鋼板梁腹板的接頭處。計算步驟:1)首先分別計算各種內(nèi)力對螺栓所產(chǎn)生的剪力值;

2)再按矢量疊加求出同一螺栓在所有內(nèi)作用下的合力;

3)合力不超過螺栓的容許承載能力。.3)拉力螺栓群在軸力作用下的計算當(dāng)外力通過螺栓群形心時,所需要的螺栓數(shù)目n為:4)拉力螺栓群在力矩和軸力共同作用下的計算

圖10-25表示在力矩M和軸力N共同作用下的螺栓群受偏心力(圖中M、V、N)作用。由于有焊在柱上的支托承受剪力V,故螺栓群只承受由M和N產(chǎn)生的拉力。

計算方法:利用疊加法。求出最不利的螺栓——最上一排螺栓所受的合力,并使其不超過螺栓的容許承載能力。例題10.210.1.3鉚釘連接鉚釘連接是先將鉚釘燒紅到1000℃左右后,即將釘桿插入直徑比釘桿大1~1.5mm左右的被連接構(gòu)件的釘孔中,然后用風(fēng)動鉚釘槍或油壓鉚釘機趁熱先鐓粗桿身,填滿釘孔,再將桿端鍛打成半球形封閉釘頭。

1.鉚接的構(gòu)造(1)鉚釘?shù)囊?guī)格鉚釘一般采用塑性性能良好的鉚螺2號鋼(ML2)制成。

圖10-27鉚釘?shù)男褪?a)半圓頭;(b)高頭;(c)平頭按用途的不同,鉚釘有半圓頭、高頭和平頭三種形式:

鋼結(jié)構(gòu)中常用的鉚釘,其釘桿直徑有16mm、20mm、22mm、25mm等幾種,相應(yīng)的釘孔直徑則為17mm、21mm、23mm及26mm。

《公路橋規(guī)》規(guī)定:

1)位于主要構(gòu)件上的鉚釘直徑,不宜大于角鋼肢寬的1/4。

2)只有在條件所限或在次要構(gòu)件上,d/b允許放寬到1/3~l/4之間,即對于肢寬75mm的角鋼可采用直徑為22mm的鉚釘;對于肢寬90mm的角鋼可用直徑為25mm的鉚釘。常用的半圓頭鉚釘所需要的釘桿長度按下式計算——被連接構(gòu)件的總厚度;——鉚釘桿的直徑。(2)鉚接的形式鉚釘連接的形式有對接、搭接和角接三種。圖10-28鉚釘連接的形式(a)單蓋板對接接頭;(b)雙蓋板對接接頭;(c)搭接接頭;(d)角接連接2.鉚釘連接計算要點鉚釘連接的計算方法和普通螺栓基本相同,不同之處是:(1)由于鉚釘在鉚合時釘孔填塞得很密實,因此計算鉚釘?shù)娜菰S承載力時應(yīng)采用鉚釘孔的直徑,而不采用鉚釘桿的直徑;(2)鉚釘沒有螺紋的削弱,因此計算鉚釘?shù)目估菰S承載力時采用鉚釘孔直徑,而不采用有效直徑。10.1.4高強螺栓連接1.高強螺栓連接的工作原理高強螺栓受力特點:

1)與普通螺栓和鉚釘一樣,能傳遞剪力和拉力。

2)高強螺栓主要是靠被連接構(gòu)件接觸面之間的摩擦力來傳遞內(nèi)力。高強螺栓連接有兩種類型:

1)摩擦型高強螺栓,

2)是承壓型高強螺栓,

摩擦型高強螺栓:特點:只靠摩擦力傳力。適用范圍:適應(yīng)于承受動力荷載的結(jié)構(gòu)及需保證連接變形小的結(jié)構(gòu)。目前我國橋梁結(jié)構(gòu)上使用的高強螺栓只限于摩擦型。承壓型高強螺栓:特點:

1)靠摩擦力;

2)還依靠桿身的承壓和抗剪傳力。適用范圍:它適應(yīng)于承受靜力荷載。2.高強螺栓連接的構(gòu)造

(1)高強螺栓的規(guī)格高強螺栓的桿身、螺母和墊圈都需要用抗拉強度很高的鋼材來制造。高強螺栓的栓桿直徑比栓孔小1mm,最大可達1.5mm。

螺栓桿的長度l(mm)按下式計算:——被連接鋼板的總厚度,按鉚接的規(guī)定采用,一般不宜大于栓孔直徑的4.5倍;——螺母高度;——墊圈厚度;(2)其他構(gòu)造

《公路橋規(guī)》規(guī)定:

1)高強螺栓中心至構(gòu)件邊緣的最小距離較鉚釘連接?。?/p>

2)順作用力方向為2d0(鉚釘2d0),垂直于作用力方向為1.3d0(鉚釘為1.5d0)。

3)連接處的各接觸面必須互相緊密貼合。在節(jié)點上連接構(gòu)件的高強螺栓數(shù),或接頭一邊的高強螺栓數(shù):當(dāng)一排時,應(yīng)不少于2個;當(dāng)二排或二排以上時,每排也不應(yīng)少于2個。4)在栓孔加工中應(yīng)采用沖孔后擴鉆或鉆孔法,不準(zhǔn)用沖孔法。3.高強螺栓連接的計算(1)單個高強螺栓承載能力的計算高強螺栓承受剪力時的計算原則:

1)剪力不超過摩擦力;

2)不考慮螺栓桿的受剪和承壓作用。單個高強螺栓的容許承載力為:P——高強度螺栓的預(yù)拉力,M20、M22、M24高強度螺栓分別為155、190、225kN;

nm——傳力摩擦面數(shù)目;

k——安全系數(shù),采用1.70?!Σ料禂?shù),按表10-11采用;表10-11摩擦系數(shù)0.350.30軋制表面、鋼絲刷清理浮銹(或未經(jīng)處理,但軋制表面干凈)0.400.35噴砂(或酸洗)后涂無機富鋅漆0.550.45噴砂Q345Q235桿件鋼號在連接處桿件接觸面的處理方法(2)螺栓數(shù)量的計算高強螺栓連接的計算與鉚釘一樣,假定連接處的內(nèi)力均勻分配于各個螺栓上,故連接的承載力就等于單個螺栓的承載力乘以螺栓數(shù)。

1)對于次要構(gòu)件,按最大內(nèi)力法計算,所需高強螺栓數(shù)為:2)對于主要受力構(gòu)件,則按等強度法進行計算。當(dāng)被連接構(gòu)件為拉桿時當(dāng)被連接構(gòu)件為壓桿時——單個高強螺栓的容許承載力;——構(gòu)件鋼材的容許應(yīng)力。——構(gòu)件的毛截面面積;——所需高強螺栓數(shù);——在連接處構(gòu)件所承受的最大內(nèi)力;——構(gòu)件鋼材的疲勞容許應(yīng)力;——構(gòu)件受壓縱向彎曲系數(shù);例題10-3:10.2軸向受力構(gòu)件計算10.2.1概述學(xué)習(xí)目標(biāo):掌握軸向受力構(gòu)件的計算和構(gòu)造。

按受力特點不同,軸向受力構(gòu)件可分為:軸心受拉構(gòu)件;軸心受壓構(gòu)件;偏心受拉構(gòu)件;偏心受壓構(gòu)件。

按連接方法的不同,可分為:焊接構(gòu)件、鉚接構(gòu)件和螺栓連接構(gòu)件。按結(jié)構(gòu)型式的不同,可分為:實腹式構(gòu)件和空格式組合構(gòu)件。圖10-30構(gòu)件的截面型式注:圖中虛線表示綴板或綴條1.軸向受力構(gòu)件的截面型式

《公路橋規(guī)》規(guī)定:

鋼板厚度(除次要構(gòu)件、綴板和填板外)不得小于8mm;

主梁單塊節(jié)點板厚度和焊接梁腹板厚度不得小于10mm;

填板厚度不小于4mm;

縱梁與橫梁間及橫梁與主梁間的連接角鋼不得小于∟100×100×10;

主梁、行車系、聯(lián)結(jié)系、加勁角鋼及隔板中的角鋼都不得小于∟75×75×8;

綴條角鋼不小于∟45×45×5。2.組合構(gòu)件綴板是用鋼板在沿構(gòu)件的長度上分段設(shè)置,施工較綴條簡單。綴板的尺寸一般由構(gòu)造要求來確定。圖10-33隔板的構(gòu)造(a)鉚接;(b)焊接1—隔板;2—綴條或綴板;3—綴板《公路橋規(guī)》規(guī)定的綴板最小尺寸見表10-12。表10-12綴板的尺寸10.2.2軸心受拉構(gòu)件

1.軸心受拉構(gòu)件的強度計算軸心受拉構(gòu)件的強度按下式驗算:圖10-34角鋼的凈截面面積計算圖10-34所示的角鋼,可假想將角鋼展開成寬度等于角鋼兩肢寬之和(圖10-34b),厚度等于角鋼肢厚的板狀??梢钥闯鲅亟孛鍵I—II破壞的可能性較大。摩擦型高強螺栓連接的軸心受拉構(gòu)件,驗算凈截面強度時:——扣除孔前傳力后的軸心拉力,

摩擦型高強螺栓連接的拉桿,除按上式驗算凈截面強度外,還應(yīng)按全部拉力N驗算構(gòu)件的全截面強度,即——構(gòu)件的毛截面面積。2.軸心受拉構(gòu)件的剛度計算軸心受拉構(gòu)件的剛度不便直接進行計算,《公路橋規(guī)》采用限制拉桿長細(xì)比的辦法來保證其剛度:——桿件的自由長度,對于受拉構(gòu)件一般均取桿件的幾何長度,即桿端節(jié)點中心之間的距離;——桿件全截面的回轉(zhuǎn)半徑;——桿件的計算長細(xì)比;——容許長細(xì)比,見表10-13。表10-13鋼桿件容許最大長細(xì)比例題10.4:10.2.3軸心受壓構(gòu)件

1.軸心受壓構(gòu)件的承載能力計算軸心受壓構(gòu)件的承載能力應(yīng)符合下式要求:——軸心受壓構(gòu)件的縱向彎曲系數(shù),按構(gòu)件的最大長細(xì)比由表10-11查得。壓桿的長細(xì)比2.軸心受壓構(gòu)件的剛度驗算3.軸心受壓構(gòu)件的總體穩(wěn)定計算軸心受壓構(gòu)件的截面往往由其穩(wěn)定性控制。3.軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定計算圖10-36壓桿的局部失穩(wěn)——容許的板件寬厚比,見表10-14。表10-14鋼壓桿單板(或板束)的寬度與其厚度之比《公路橋規(guī)》通過控制單板(或板束)的寬度b與其厚度的比值,來保證壓桿的局部穩(wěn)定,即d10.2.4偏心受力構(gòu)件1.偏心受拉構(gòu)件偏心受拉構(gòu)件的計算內(nèi)容:

1)靜力強度;

2)疲勞強度;

3)剛度三個方面。

強度計算由于軸向拉力會使彎矩所產(chǎn)生的撓曲變形減小,使構(gòu)件截面承受的彎矩減少,因此,可偏于安全地采用簡單的疊加公式進行強度驗算。偏心受拉構(gòu)件按下式驗算強度:或

受拉并在一個主平面內(nèi)受彎曲或與此相當(dāng)?shù)钠氖芾瓨?gòu)件,其疲勞強度按下式驗算:容許應(yīng)力取軸向應(yīng)力容許應(yīng)力取彎曲應(yīng)力——結(jié)構(gòu)構(gòu)件的疲勞容許應(yīng)力;

穩(wěn)定性不需計算:因為偏心受拉構(gòu)件的撓度及受壓邊緣的最大應(yīng)力均小于純彎曲,因此,偏心受拉構(gòu)件的穩(wěn)定性一般不需要進行驗算。剛度要求:偏心受拉構(gòu)件的剛度要求與軸心受拉構(gòu)件相同。2.偏心受壓構(gòu)件

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