钢结构 第三章(焊接)VIP专享VIP免费

第第33章钢结构的连章钢结构的连接接3.1连接的种类与特点3.2对接焊缝构造与计算3.3角焊缝构造与计算3.4焊接应力与焊接变形3.5普通螺栓连接计算3.6高强螺栓连接计算3.13.1连接的种类和特点连接的种类和特点（1）概述•钢结构中，连接占有相当重要的位置。•钢结构的连接通常有：焊接连接、普通螺栓连接高强度螺栓连接等，这些也是钢结构的基本连接方式。（（22）常用焊接方法）常用焊接方法（2-1）电弧焊通过通电后焊条与焊件之间产生的强大电弧提供热源，溶化的焊条（焊丝）与焊件溶化部分形成焊缝。焊缝质量可靠，为最常用的一种焊接方法。分手工电弧焊和自动埋弧焊（半自动）。手工电弧焊接工艺手工电弧焊接工艺Q235-E43；Q345-E50；Q390-E55自动埋弧焊接工艺自动埋弧焊接工艺Q235-H08、H08A、H08MnA;Q345、Q390-H08A、H08E、H08Mn（2-2）电阻焊利用电流通过焊件接触点表面产生的热量熔化金属，再通过压力使其焊合。适用薄壁型钢（12mm内）。（2-3）气焊利用乙炔在氧气中燃烧而形成的火焰来熔化金属，形成焊缝。适用薄钢板或小型结构。各种连接的特点各种连接的特点•焊接连接：优点：不削弱构件截面，构造简单，节约钢材，加工方便，可采用自动化操作，生产效率高。刚度较大、密封性能好。缺点：焊缝附近存在热影响区，由高温快速降到常温，使钢材脆性加大；存在焊接残余应力及残余变形；焊接结构低温冷脆问题也比较突出。•螺栓连接优点：安装方便，便于拆卸。缺点：需要在板件上开孔和拼装时对孔，制造工作量大；螺栓孔还使构件截面削弱，被连接的板件需要相互搭接或另加拼接板，比焊接连接多费钢材（3）各种连接的特点3.2对接焊缝构造与计算3.2.1对接焊缝的构造1、形式2、对接焊缝的优缺点优点：用料经济、传力均匀、无明显的应力集中，利于承受动力荷载。缺点：需剖口，焊件长度要精确。3、对接焊缝的构造处理•变厚度板对接•变宽度板对接3.2.23.2.2对接焊缝的构造和计算对接焊缝的构造和计算二、弯矩剪力共同作用二、弯矩剪力共同作用•1、弯曲正应力•2、最大剪应力•3、折算应力33、折算应力、折算应力正应力、剪应力都较大时例题例题•例3-2：图3-2所示，荷载设计值F=550kN，偏心距e=300mm，钢材Q235B，手工焊，焊条E43型，焊缝等级三级，使用引弧板，试验算工字钢截面牛腿与钢柱连接的对接焊缝强度。3.33.3角焊缝的角焊缝的构造和计构造和计算算角焊缝连接（端焊缝连接）角焊缝连接（端焊缝连接）角焊缝（三面围焊）角焊缝（三面围焊）3.3.13.3.1角焊缝的构造角焊缝的构造1、角焊缝种类包括直角角焊缝（图a）和斜角角焊缝（图b）（1）、直角角焊缝（a）普通焊缝（b）平坡焊缝（c）深熔焊缝（2）斜角角焊缝：（a）斜锐角焊缝（b）斜钝角焊缝（c）斜凹面角焊缝（3）表示方法2、角焊缝的受力特点焊缝破坏面•角焊缝破坏面上的应力侧焊缝的应力变化:3.3.2角焊缝的计算一、受轴心力作用θcosθsinNNNNyx焊缝有效面积Nx、Ny假定在有效面上均匀分布wfewelhhlA7.0根据一点应力状态，强度理论根据一点应力状态，强度理论•直角角焊缝的基本公式wfffff22τ)βσ(wfffff22τ)βσ(几种特殊情况几种特殊情况•①正焊缝：•②侧焊缝：0τfwffffβσ0σfwfffτ③③斜焊缝，有斜焊缝，有两种方法两种方法：：其一：式中•其二：将N沿着垂直、平行两个方向分解成Nx、Ny，分别求出、，再利用基本公式计算。wffffθβσ3/θsin11β2θffσfτ例题例题例3-3：图3-3所示的双盖板连接，钢材为Q235-B，手工角焊缝，焊条E43系列，焊脚尺寸hf=6mm,求该连接所能承受的最大静荷载N。•已知：t=12mm,t1=8mm二、角钢与连接板焊接连接二、角钢与连接板焊接连接•在分析过程中要求：1、外力的大小平衡2、外力的作用线必须经过角钢的截面形心根据以上两点，列出受力平衡方程00MX•K1、K2——焊缝内力分配系数；•N1、N2—分别为角钢肢背和肢尖传递的内力•N3端部正面角焊缝能传递的内力2/2/322311NNkNNNkN•角钢用两面侧焊缝与节点板连接的焊缝计算N3=0•。角钢用“角钢用“L”L”型焊缝与节点板连接的焊缝计型焊缝与节点板连接的焊缝计算算•由N2=0得...