11.4 栓焊并用连接的加固

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钢结构加固设计标准 GB51367-2019

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11.4.1 抗剪螺栓群采用焊缝加固的栓焊并用连接接头的设计计算应符合本节的规定。
11.4.2 栓焊并用的连接加固(图11.4.2)，应符合下列规定：
1 平行于受力方向的侧焊缝起弧点距连接板近端不应小于角焊缝焊脚尺寸h_f，且与最近的螺栓距离不应小于1.5倍的螺栓公称直径d₀；
2 侧焊缝末端应连续绕角焊缝长度不小于2h_f。连接板边缘与焊件边缘距离不应小于30mm。

图11.4.2 栓焊并用的连接接头要求
1-侧焊缝；2-端焊缝；3-连续烧焊

11.4.3 摩擦型高强度螺栓与焊缝并用的连接，当其连接的承载力比值在0.5～3.0范围内时，可按共同工作的假定进行加固计算；当其连接的承载力比值在0.5～3.0范围外时，荷载应由摩擦型高强度螺栓与焊缝中承载力大的连接承担，不考虑承载力小的连接的作用。
11.4.4 施工时必须先紧固高强度摩擦型螺栓，后实施焊接，并应在设计文件中作出规定。在焊接24h后还应对摩擦型高强度螺栓进行补拧，补拧扭矩应为施工终拧扭矩值。焊缝形式应为角焊缝。
11.4.5 在原有摩擦型高强度螺栓连接接头上新增角焊缝进行加固补强时，摩擦型高强度螺栓连接和角焊缝焊接连接应分别承担加固焊接补强前的荷载和加固焊接后新增的荷载。
11.4.6 高强度摩擦型螺栓连接不得设计成仅与端焊缝并用的连接。
11.4.7 栓焊并用连接的受剪承载力的计算应符合下列规定：
1 高强度摩擦型螺栓与侧焊缝并用连接：

1) 当ψ＜0.5时，应按下式计算：

2) 当0.5≤ψ＜0.8时，应按下式计算：

3) 当0.8≤ψ≤2时，应按下式计算：

4) 当2＜ψ≤3时，应按下式计算：

5) 当ψ＞3时，应按下式计算：

式中：
ψ——栓焊强度比；
N_v——栓焊并用连接受剪的承载力设计值(N)；
N_fs——侧焊缝受剪承载力设计值(N)；
N_b——高强度摩擦型螺栓连接受剪承载力设计值(N)。
2 高强度摩擦型螺栓与侧焊缝及端焊缝并用连接时，应按下式计算：

式中：N_fe——连接接头中端焊缝受剪承载力设计值(N)。

条文说明

11.4.1 本节规定了适用于栓焊并用连接接头的设计计算，其构造要求可参照现行行业标准《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ 82的规定执行。
11.4.3 采用焊缝与高强度螺栓并用连接时，应符合两者的承载力比值范围要求和刚度一致原则。若比值超出这一范围，荷载将主要由强的连接承担，较弱的连接起不到分担作用；一旦荷载超过强连接的极限承载力，两种连接会同时发生破坏，造成严重后果。
11.4.4 焊接热效应对螺栓连接会产生影响，导致螺栓连接预紧力降低。因此焊接24h后需要对螺栓进行补拧。
11.4.5 采用新角焊缝补强时，其原有荷载由螺栓连接单独承担。因为这部分荷载在焊接前已作用于节点，不能引起焊缝的变形，因而焊缝不受力；加固焊接补强后所增加的荷载由焊缝单独承担，不考虑螺栓的分担作用，是偏于安全的设计。
11.4.6 端焊缝连接刚度较大，若用于加固螺栓连接，则荷载应由端焊缝承担。设计时不宜考虑由螺栓和端焊缝共同分担荷载。
11.4.7 本条公式(11.4.7-1)～公式(11.4.7-5)系参考标准编制组相关研究报告《钢结构高强度螺栓与侧焊缝并用连接建议设计方法》给出的；公式(11.4.7-6)是引用现行行业标准《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ 82的相应公式制定的。这些公式均具有良好的安全性和实用性。

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