3.第20章-钢结构的连接-1(ppt文档).ppt
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1、第二十章第二十章钢结构的连接钢结构的连接 钢结构的连接方式可分为焊接连接、螺栓连接钢结构的连接方式可分为焊接连接、螺栓连接和铆钉连接三种。和铆钉连接三种。一、焊缝连接一、焊缝连接 优点优点:不削弱截面,方便施工,连接刚度:不削弱截面,方便施工,连接刚度大;大;缺点缺点:材质易脆,存在残余应力,对裂纹:材质易脆,存在残余应力,对裂纹敏感。敏感。第第2020章章 钢结构的连接钢结构的连接对接焊缝连接对接焊缝连接角焊缝连接角焊缝连接二、铆钉连接二、铆钉连接 优点优点:连接刚度大,传力可靠;:连接刚度大,传力可靠;缺点缺点:对施工技术要求很高,劳动强度大,:对施工技术要求很高,劳动强度大,施工条件差,
2、施工条件差,施工速度慢。施工速度慢。第第2020章章 钢结构的连接钢结构的连接三、螺栓连接三、螺栓连接分为:分为:普通螺栓连接普通螺栓连接 高强度螺栓连接高强度螺栓连接优点:优点:拆装方便拆装方便缺点:缺点:板件有削弱板件有削弱第第2020章章 钢结构的连接钢结构的连接N第二十章第二十章 钢结构的连接钢结构的连接20.1 焊缝连接焊缝连接20.2 普通螺栓连接普通螺栓连接20.3 高强度螺栓连接高强度螺栓连接第第2020章章 钢结构的连接钢结构的连接20.1 20.1 焊缝连接焊缝连接20.1.1 钢结构中的焊接方法和焊缝连接的形式钢结构中的焊接方法和焊缝连接的形式1)1)焊接方法焊接方法 1
3、.1.手工电弧焊手工电弧焊 原理:利用电弧产生热量熔化焊条和母材形原理:利用电弧产生热量熔化焊条和母材形成焊缝。成焊缝。第第2020章章 钢结构的连接钢结构的连接 焊机焊机导线导线熔池熔池焊条焊条焊钳焊钳保护气体保护气体焊件焊件电弧电弧20.1 20.1 20.1 20.1 焊缝连接焊缝连接焊缝连接焊缝连接2.2.埋弧焊(自动或半自动)埋弧焊(自动或半自动)第第2020章章 钢结构的连接钢结构的连接、焊丝转盘焊丝转盘送丝器送丝器焊剂漏斗焊剂漏斗焊剂焊剂熔渣熔渣焊件焊件埋弧自动焊埋弧自动焊20.1 20.1 20.1 20.1 焊缝连接焊缝连接焊缝连接焊缝连接A A、焊丝的选择应与焊件等强度。、
4、焊丝的选择应与焊件等强度。B B、优、缺点:、优、缺点:优点:自动化程度高,焊接速度快,劳动优点:自动化程度高,焊接速度快,劳动强度低,焊接质量好。强度低,焊接质量好。缺点:设备投资大,施工位置受限等。缺点:设备投资大,施工位置受限等。第第2020章章 钢结构的连接钢结构的连接送送丝丝器器机机器器20.1 20.1 20.1 20.1 焊缝连接焊缝连接焊缝连接焊缝连接3.3.气体保护焊气体保护焊 优点优点:焊接速度快,焊接质量好。:焊接速度快,焊接质量好。缺点缺点:施工条件受限制等。:施工条件受限制等。第第2020章章 钢结构的连接钢结构的连接20.1 20.1 20.1 20.1 焊缝连接焊
5、缝连接焊缝连接焊缝连接2 2)焊缝连接的形式)焊缝连接的形式(1 1)对接焊缝)对接焊缝第第2020章章 钢结构的连接钢结构的连接正对接焊缝正对接焊缝T型对接焊缝型对接焊缝斜对接焊缝斜对接焊缝(2 2)角焊缝)角焊缝20.1 20.1 20.1 20.1 焊缝连接焊缝连接焊缝连接焊缝连接 焊缝按施焊位置可分为俯焊、立焊、横焊和仰焊缝按施焊位置可分为俯焊、立焊、横焊和仰焊。焊。第第2020章章 钢结构的连接钢结构的连接20.1 20.1 20.1 20.1 焊缝连接焊缝连接焊缝连接焊缝连接3 3)焊缝连接的缺陷及质量检验焊缝连接的缺陷及质量检验焊缝缺陷焊缝缺陷第第2020章章 钢结构的连接钢结构
6、的连接20.1 20.1 20.1 20.1 焊缝连接焊缝连接焊缝连接焊缝连接焊缝质量检查焊缝质量检查外观检查:检查外观缺陷和几何尺寸;外观检查:检查外观缺陷和几何尺寸;内部无损检验:检验内部缺陷。内部无损检验:检验内部缺陷。第第2020章章 钢结构的连接钢结构的连接 内部检验主要采用超声内部检验主要采用超声 波,有时还用磁粉检验波,有时还用磁粉检验 荧光检验等辅助检验方荧光检验等辅助检验方法。还可以采用法。还可以采用X射线射线或或射线透照或拍片。射线透照或拍片。20.1 20.1 20.1 20.1 焊缝连接焊缝连接焊缝连接焊缝连接20.1.2 20.1.2 对接焊缝的构造与计算对接焊缝的构
7、造与计算1)对接焊缝的构造)对接焊缝的构造对接焊缝的坡口形式对接焊缝的坡口形式:对接焊缝的焊件常做坡口,坡口形式与板厚和对接焊缝的焊件常做坡口,坡口形式与板厚和施工条件有关。施工条件有关。(1)(1)当当:t6mmt6mm(手工焊手工焊),),t10mmt20mmt20mm时,宜采用时,宜采用U U形、形、K K形、形、X X形坡口。形坡口。t-t-焊件厚度焊件厚度第第2020章章 钢结构的连接钢结构的连接20.1 20.1 20.1 20.1 焊缝连接焊缝连接焊缝连接焊缝连接第第2020章章 钢结构的连接钢结构的连接C=0.52mm(a)C=23mm(b)C=23mm(C)p p(d)C=3
8、4mmp pC=34mmp p(e)C=34mmp p(f)20.1 20.1 20.1 20.1 焊缝连接焊缝连接焊缝连接焊缝连接2)2)对接焊缝的计算对接焊缝的计算(1)(1)轴心拉力作用下的对接焊缝计算轴心拉力作用下的对接焊缝计算第第2020章章 钢结构的连接钢结构的连接NNlw wtA式中:式中:N轴心拉力或压力;轴心拉力或压力;t板件较小厚度;板件较小厚度;T T形连接中为腹形连接中为腹板厚度;板厚度;t对接焊缝的抗拉容许应力。对接焊缝的抗拉容许应力。20.1 20.1 20.1 20.1 焊缝连接焊缝连接焊缝连接焊缝连接当不满足上式时,可采用斜对接焊缝连接当不满足上式时,可采用斜对
9、接焊缝连接如图如图B B。第第2020章章 钢结构的连接钢结构的连接NNtBNsinsinNcoscoslw wt对接焊缝的抗剪容许应力。对接焊缝的抗剪容许应力。20.1 20.1 20.1 20.1 焊缝连接焊缝连接焊缝连接焊缝连接(2 2)弯矩和剪力共同作用下的对接焊缝计算弯矩和剪力共同作用下的对接焊缝计算第第2020章章 钢结构的连接钢结构的连接lw wtAMV因焊缝截面为矩形,因焊缝截面为矩形,M M、V V共同作用下应力图为:共同作用下应力图为:故其强度计算公式为:故其强度计算公式为:式中:式中:Ww-焊缝截面模量;焊缝截面模量;Sw-焊缝截面面积矩;焊缝截面面积矩;Iw-焊缝截面惯
10、性矩。焊缝截面惯性矩。20.1 20.1 20.1 20.1 焊缝连接焊缝连接焊缝连接焊缝连接工字形截面梁对接连接计算工字形截面梁对接连接计算第第2020章章 钢结构的连接钢结构的连接max11maxMV1焊缝截面焊缝截面 对于翼缘与腹板交接点焊缝对于翼缘与腹板交接点焊缝(1 1点)点),其折,其折算应力尚应满足下式要求:算应力尚应满足下式要求:1.11.1考虑最大折算应力只在局部出现的强度增考虑最大折算应力只在局部出现的强度增大系数。大系数。20.1 20.1 20.1 20.1 焊缝连接焊缝连接焊缝连接焊缝连接20.1.3 20.1.3 角焊缝的构造与计算角焊缝的构造与计算1 1)角焊缝的
11、构造角焊缝的构造(1 1)角焊缝的形式:角焊缝的形式:按照截面形式可分为两焊脚边夹角为直角的按照截面形式可分为两焊脚边夹角为直角的直角角焊缝和夹角为锐角或钝角的斜角角焊直角角焊缝和夹角为锐角或钝角的斜角角焊缝。缝。第第2020章章 钢结构的连接钢结构的连接hehfhf普通式普通式hehf1.5hf平坡式平坡式hehfhf深熔式深熔式20.1 20.1 20.1 20.1 焊缝连接焊缝连接焊缝连接焊缝连接第第2020章章 钢结构的连接钢结构的连接对于对于135o或或6mm时时,h hf,maxf,maxt-(12)mmt-(12)mm;tt t1 1hf fhf ft t1 1t20.1 20.
12、1 20.1 20.1 焊缝连接焊缝连接焊缝连接焊缝连接 最小焊脚尺寸最小焊脚尺寸第第2020章章 钢结构的连接钢结构的连接为了避免在焊缝金属中由于冷却速度快而产为了避免在焊缝金属中由于冷却速度快而产生淬硬组织,导致母材开裂,生淬硬组织,导致母材开裂,hf,min应满足以应满足以下要求下要求:式中式中:tmax-较厚焊件厚度较厚焊件厚度 另另:对于埋弧自动焊对于埋弧自动焊hf,min可减去可减去1mm;对于对于T T型连接单面角焊缝型连接单面角焊缝hf,min应加上应加上1mm;当当tmax4mm时时,hf,min=tmax20.1 20.1 20.1 20.1 焊缝连接焊缝连接焊缝连接焊缝连
13、接 侧面角焊缝的最大计算长度侧面角焊缝的最大计算长度第第2020章章 钢结构的连接钢结构的连接 侧面角焊缝在弹性工作阶段沿长度方向受侧面角焊缝在弹性工作阶段沿长度方向受力不均,两端大而中间小。焊缝长度越长,力不均,两端大而中间小。焊缝长度越长,应力集中系数越大。如果焊缝长度不是太大,应力集中系数越大。如果焊缝长度不是太大,焊缝两端达到屈服强度后,继续加载,应力焊缝两端达到屈服强度后,继续加载,应力会渐趋均匀;当焊缝长度达到一定的长度后,会渐趋均匀;当焊缝长度达到一定的长度后,可能破坏首先发生在焊缝两端可能破坏首先发生在焊缝两端.当角焊缝承受动载时:当角焊缝承受动载时:当角焊缝承受动载时:当角焊
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