第二章钢结构连第二章钢结构连接接第五节焊接应力与变形第五节焊接应力与变形一、焊接应力的产生焊接应力暂时应力：只在焊接过程中，一定的温度情况下存在，冷却至常温时，即行消失。残余应力：焊件冷缩后残留在焊件中的应力，又称收缩应力。残余应力是一种在结构体系内自相平衡的力。第二章钢结构连第二章钢结构连接接1、纵向焊接应力焊接高温焊缝周围产生塑性压缩，冷却时收缩受到限制，焊缝附近区受拉，焊缝区以外受压，第二章钢结构连第二章钢结构连接接2、横向焊接应力纵向收缩产生反向变形—中间受拉，两端受压先焊接限制后焊接变形—中间受压，两端受拉应力叠加第二章钢结构连第二章钢结构连接接3、Z向焊接应力表面先冷却限制内部收缩，内部受拉，表面受压第二章钢结构连第二章钢结构连接接二、焊接应力的影响1、结构静力强度自平衡应力，内外应力叠加，有焊接应力处先屈服，内力重分布，最终全截面屈服，第二章钢结构连第二章钢结构连接接先屈服区刚度为零，应变增加，变形增大3、降低疲劳强度4、低温冷脆2、降低结构刚度第二章钢结构连第二章钢结构连接接三、焊接变形不均匀收缩产生（a）纵横向收缩（b）弯曲变形（c）角变形（d）波浪变形(e)扭曲变形第二章钢结构连第二章钢结构连接接四、控制焊接应力和变形(1)焊缝均匀对称(a,c)(2)避免焊缝尺寸过大(e)(3)避免焊缝集中(g)(4)尽量避免在母材厚度方向的收缩应力(i)第二章钢结构连第二章钢结构连接接(5)采用合理的焊接次序：分段退焊、沿厚度分层焊、对角跳焊、钢板分块拼接(6)焊后校直(7)焊前预热、焊后热处理(8)钢板不易过薄t>4mm第二章钢结构连第二章钢结构连接接第六节普通螺栓连第六节普通螺栓连接接一、普通螺栓1、螺栓类型(1)A级、B级和C级三种(2)A级和B级为精制螺栓，螺杆、螺孔加工精度高，制作安装复杂，螺栓等级为8.8级。很少用，已被高强度螺栓代替。第二章钢结构连第二章钢结构连接接(4)小数点前为材料抗拉强度，小数点后为屈强比，刻在螺杆头上。例4.8级表示抗拉强度400N/mm2，屈服强度320N/mm2。(5)常用螺栓直径为d=16，20，24mm，用M表示，如M16(3)C级为粗制螺栓，螺杆表面粗糙，螺孔直径比螺杆大1.5~2mm，制作安装方便，螺栓等级为4.6级和4.8级。C级螺栓变形大，多用于围护结构或次要结构连接。第二章钢结构连第二章钢结构连接接2、螺栓符号(1)普通螺栓，安装螺栓，高强度螺栓(2)孔径do=d+1.5~2，用表示，如孔径22(3)设计说明：螺栓类型，等级，直径，孔径永久螺栓安装螺栓高强度螺栓圆形螺栓孔椭圆形螺栓孔第二章钢结构连第二章钢结构连接接3、螺栓排布(1)并列和错列：规则、统一、紧凑(2)排布参数：端距，边距，间距(3)排布尺寸要求：考虑安装，受力(4)至少要有两个受力螺栓第二章钢结构连第二章钢结构连接接4、最大、最小尺寸要求(1)保证安装要求：用扳手拧紧螺帽—最小间距，节省连接板—最大间距和边(端)距(2)保证受力要求：不过多削弱截面，最小间距和边(端)距(3)保证使用要求：避免锈蚀和变形—最大间距和边(端)距中距≥3d0边距≥1.5d0（切割边）≥1.2d0（轧成边）端距≥2d0（防止端部钢板冲剪破坏）中距≤12d0或18t(受压构件)≤16d0或24t(受拉构件)端、边距≤4d0或8t第二章钢结构连第二章钢结构连接接第二章钢结构连第二章钢结构连接接5、螺栓连接受力(1)连接可传递弯矩、剪力和轴力，单个螺栓只能受拉或受剪(2)受剪螺栓—作用力与螺杆垂直，受拉螺栓—作用力与螺杆平行第二章钢结构连接第二章钢结构连接•连接类型按受力情况：抗剪连接抗拉连接抗拉与抗剪组合连接受剪螺栓—作用力与螺杆垂直受拉螺栓—作用力与螺杆平行第二章钢结构连第二章钢结构连接接二、普通螺栓受剪性能1、单个螺栓受剪破坏试验摩擦传力(0-1)，滑移(1-2)，螺杆传力(2-3)，弹塑性破坏第二章钢结构连第二章钢结构连接接(1)螺栓直径小，连接板厚，螺杆剪切破坏(2)螺栓直径大，连接板薄，孔壁挤压破坏(3)螺栓孔径大，连接板削弱多，连接板受拉破坏(4)连接板端距小，冲剪破坏（构造解决，端距≥2d0）(5)连接板厚，螺杆长，螺杆弯曲破坏（构造解决）第二章钢结构连第二章钢结构连接接2、单个螺栓抗剪承载力(1)螺杆剪切破坏：...
