钢结构的连接设计VIP专享VIP免费

3.1钢结构的连接方法在传力过程中，连接部位应有足够的强度。被连接件间应保持正确的位置，以满足传力和使用要求。钢结构的连接通常有焊接，铆接和螺栓连接三种方式（图3-1）。3.2焊接连接的特性钢结构常用的焊接方法有电弧焊，电渣焊、气体保护焊和电阻焊等。焊缝连接形式按构件的相对位置可分为平接、搭接、T形连接和角接四种。（图3-2）焊缝形式主要有对接焊缝和角焊缝。其中对接焊缝按受力方向可分为对接正焊缝和对接斜焊缝；角焊缝长度方向垂直于力作用方向的称正面角焊缝，平行于力作用方向的称侧面角焊缝。焊缝缺陷和焊缝等级焊缝中可能存在裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊透、咬边、焊瘤等缺陷。（图3-3）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205）规定，焊缝依其质量检查标准分为三级，其中三级焊缝只要求通过外观检查，即检查焊缝实际尺寸是否符合设计要求和有无看得见的裂纹，咬边等缺陷。对于重要结构或要求焊缝金属强度等于被焊金属强度的对接焊缝，必须进行一级或二级质量检验，即在外观检查的基础上再做无损检验。其中二级要求用超声波检验每条焊缝的20％长度，且不小于200mm；一级要求用超声波检验每条焊缝全部长度，以便揭示焊缝内部缺陷。焊缝代号焊缝符号主要由图形符号、辅助符号和引出线等部分组成。（表3-1a）（表3-1b）3钢结构的连接设计3钢结构的连接设计3.3对接焊缝的构造和计算对接焊缝按坡口形式分为I形缝、V形缝、带钝边单边V形缝、带钝边V形缝（也叫Y形缝）、带钝边U形缝、带钝边双单边V形缝和双Y形缝等。（图3-4）对基焊缝计算对接焊缝的应力分布情况基本上与焊件相同。可用计算焊件的方法计算对接焊缝。对于重要的构件，按一、二级标准检验焊缝质量，焊缝和构件等强，不必另行计算，只有对三级焊缝，才需要计算。（1）轴心受力的对接焊缝＝N／（lwt）≤fwt或fwc(3-1)式中N——轴心拉力或压力的设计值；lw——焊缝计算长度，当采用引弧板施焊时，取焊缝实际长度；当无法采用引弧板时，每条焊缝取实际长度减去2t；t——在对接接头中为连接件的较小厚度，不考虑焊缝的余高；在T形接头中为腹板厚度;ftw，fcw——对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值。抗压焊缝和质量等级为一、二级的抗拉焊缝与母材等强，三级抗拉焊缝强度为母材的85%。（2）受弯、受剪的对接焊缝计算＝M／Ww≤fwt(3-2)＝VS／（Iwt）≤fwV(3-3)(3-4)3钢结构的连接设计wtzsf1.132B2B3.4角焊缝的构造和计算(1)角焊缝的截面角焊缝两边夹角一般为900（直角角焊缝），夹角大于1350或小于600的斜角交焊缝，除钢管结构外，一般不宜用作受力焊缝。（图3-5）角焊缝的有效截面为平分角焊缝夹角的截面，破坏往往从这个截面发生。有效截面的高度（不考虑焊缝余高）称为角焊缝的有效厚度he，当≤90o时，he＝0.7hf；当>90o时，he＝hfcos(/2)。(2)角焊缝的尺寸限制焊脚尺寸hf应与焊件的厚度相适应，不宜过大或过小。对手工焊，hf应不小于，t为较厚焊件的厚度（mm），对自动焊，可减小1mm；hf应不大于较薄焊件厚度的1.2倍。对于板件边缘的焊缝，当t≤6mm时，hf≤t；当t>6mm时，hf＝t－(1~2)mm。（图3-6）焊缝长度lw也不应太长或太短，其计算长度不宜小于8hf或40mm，且不宜大于60hf。(3)角焊缝计算的基本公式(3-5)式中f——正面角焊缝的强度设计值增大系数，；但对直接承受动力荷载结构中的角焊缝，由于正面角焊缝的刚度大，韧性差，应取f＝1.0；x、y——按角焊缝有效截面计算，垂直于焊缝长度方向的正应力；z——按角焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力。3钢结构的连接设计t5.1wfzyxyxff2222)(122.123f(4)常用连接方式的角焊缝计算①受轴心力作用时（图3-7）焊缝长度与受力方向垂直（正面角焊缝）：(3-6)焊缝长度与受力方向平行（侧面角焊缝）：(3-7)式中lw为连接一侧所有焊缝的计算长度之和，每条焊缝按实际长度减去2hf。三面围焊时，先按式（3－6）计算计算正面角焊缝受力N1，再由N－N1按式（3－7）计算。②弯矩单独作用时（图3-8）(3-8)式中Ww——角焊缝有效截面的截面模量。③扭矩单独作用时（图3-9）(3-9)式中J——角焊缝有效...