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3钢结构的连接计算及构造


(a)改变宽度; (b)改变厚度
钢板拼接
用引弧和引出板焊接
角焊缝的构造
➢ 一、角焊缝的形式
➢ 直角角焊缝 ➢ 普通型 ➢ 深熔直角焊缝 ➢ 平坡凸形
斜角角焊缝 斜锐焊缝 斜钝焊缝 斜凹角焊缝
二、最小焊角尺寸
hf 1.5tmax 对于自动 : hf焊 1.5tmax1 对于T形连接的 缝单 : hf面 1焊 .5tmax1 当mtax4mm 时: 取fhtma.x
3钢结构的连接计算及构造
连接方法 焊接
优点
对几何形体适应性强,构造简单, 省材省工,易于自动化,工效高
缺点
对材质要求高,焊接程序严 格,质量检验工作量大
铆接
传力可靠,韧性和塑性好,质量易 于检查,抗动力荷载好
装卸便利,设备简单 普通螺栓连

加工方便,对结构削弱少,可拆换高强螺栓连 ,能承受动力荷载,耐疲劳,塑性
在搭接连接中,当仅采用正面角焊缝时,其 搭接长度不得小于焊件较小厚度的5倍,也不得 小于25mm。
焊缝长度及两侧焊缝间距
搭接连接
杆件与节点板的焊缝连接
(a) 两面侧焊
(b)三面围焊
(c)L形围焊
3.4焊接残余应力和焊接变形
(a)、(b)纵横向收缩;(c)面内弯曲变形;(d)角变形;(e)变曲变形; (f)扭曲变形;(g)薄板失稳翘曲变形 图3.27 焊接残余变形类别示意图
见教材P43
焊缝缺陷
(a)裂纹;(b)焊瘤;(c)烧穿;(d)弧坑;(e)气孔;(f)夹渣; (g)咬边;(h)未熔合;(i)未焊透
焊缝缺陷
螺栓连接
常用的连接方法一般采用焊接、栓接和铆接。
优点:施工工艺简单,
安装方便,特别适用于 工地安装连接,工程进 度和质量易得到保证。
缺点:因开孔对构件截
三、最大焊角尺寸 hf 1.2tmin 对板边缘的角焊缝 当t1 6mm时, hf t1 当t1 6mm时, hf t1 (1 2)
每条侧焊缝的长度不宜小于两侧面角焊缝之 间的距离。两侧面角焊缝之间的距离b也不宜大 于16t (t>12mm)或190mm (t≤12mm),t 为较薄焊件的厚度。
焊接原理
钢结构常用的焊接方法是电 弧焊,包括手工电弧焊、自 动或半自动埋弧焊及气体 保护焊等。
手工电弧焊电路由焊条、焊钳、焊件、电焊机与导线组成。 通电引弧后,在涂有焊药的焊条端与焊件间产生电弧,使焊条 熔化,熔滴滴入被电弧吹成的焊接溶池中,焊药燃烧在熔池周 围形成保护气体,稍冷后在焊缝熔化金属表面形成熔渣,以隔 绝熔池中液体金属与氧、氮等气体的接触,避免形成脆性易裂 化合物,焊缝金属冷却后与焊件熔成一体。
焊接残余应力和焊接变形的危害
1、焊接应力的影响
对结构静力强度无影响 降低结构的刚度 对低温冷脆的影响是决定性的 对结构的疲劳强度有明显不利影响
2、焊接变形的影响
焊接变形不但影响结构的尺寸和外形美观,而且有 可能降低结构的承载能力,引起事故。
焊接残余应力和焊接变形的防止措施
(1)合理的焊缝设计
合理的选择焊缝的尺寸和形式,尽量采用较小的焊缝尺寸。 尽可能能减少不必要的焊缝——不适当地大量采用加劲肋。 合理地安排焊缝的位置——尽量对称于中性轴,或接近中性轴 尽量避免焊缝的过分集中和交叉——加劲肋进行切角 尽量避免在母材厚度方向的收缩应力
(2)合理的工艺措施
采用合理的焊接顺序和方向——先焊工作时受力较大的焊缝或 收缩量较大的焊缝。
采用反变形法 锤击或辗压焊缝——在刚焊完时进行。锤击应保持均匀、适度 ,避免锤击过分产生裂纹。 对于小尺寸焊件焊前预热
3.5 螺栓连接
普通螺栓连接按受力情况可分为抗剪连接和抗拉连接 ,也有同时抗剪和抗拉的。抗剪连接又有单面受剪和双 面受剪以及多面受剪等不同情况。
焊缝 的形 式与 构造
1.按构件的相对 位置分:
对接连接、 搭接连接、 T形连接、 角接连接四种
当焊缝分布不规则时,在标注焊缝符号的同时,宜在焊 缝处加粗线(表示可见焊缝)或栅线(表示不可见焊缝), 工地安装焊缝加×号,如图下图。
(a) 可见焊缝
(b) 不可见焊缝
焊缝标注方法
(c) 工地安装焊缝
面有一定的削弱,且被 连接的板件需要相互搭 接或另加拼接板或角钢 等连接件,因而比焊接 连接用材较多,构造也 较繁。
对接焊缝的计算
对接焊缝的焊件常需做成坡口,故又叫坡口 焊缝坡口形式与焊件厚度有关。当焊件厚度很小 (手工焊6mm,埋弧焊10mm)时,可用直边 缝。
对于一般厚度(6~20mm)的焊件可采用 具有斜坡口的单边V形或V形焊缝。斜坡口和根部 间隙c(离缝)共同组成一个焊条能够运转的施 焊空间,使焊缝易于焊透;对于较厚的焊件 (t>20mm),则采用U形、K形和X形坡口。
(a)直边缝;(b)单边V形坡口;(c) V形坡口;(d) U形坡口; (e) K形坡口;(f) X形坡口
对接焊缝的坡口形式
在对接焊缝的拼接处,当焊件的宽度不同或厚度相 差4mm以上时,应分别在宽度方向或厚度方向 从一侧或两侧做成坡度不大于1:2.5的斜角(图 3.11),以使截面过渡和缓,减小应力集中。
济,构造简单,加工方便,连接刚度大,密封性能好,可采用全自 动或半自动作业,生产效率高。
缺点:焊缝附近钢材,在高温作用下形成热影响区,其金相组织和力
学性能发生变化,导致局部材质变脆;焊接过程中钢材受到不均匀 的加温和冷却,使结构产生焊接残余应力和残余变形,对结构的承 载力、刚度和使用性能有一定的影响。

、韧性好
灵活,安装方便,构件无须予先处 射钉、自攻 理,适用于轻钢、薄板结构
螺栓连接
费钢、费工
螺栓精度低时不宜受剪,螺 栓精度高时加工和安装难度 较大 摩擦面处理,安装工艺略为 复杂,造价略高
不能受较大集中力
焊接
常用的连接方法一般采用焊接、栓接和铆接。
优点:任何形式的构件一般都可直接相连,不削弱构件截面,用料经
普通螺栓抗剪连接通
普通螺栓抗拉连接
1、螺栓的排列 螺栓在构件上 排列应简单、统一、 整齐而紧凑,通常 分为并列和错列两 种形式。
螺栓的排列
4、孔、螺栓图例
感谢聆听
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