钢结构第七章VIP专享VIP免费

1第7章钢结构的连接27.1钢结构连接方法钢结构中所用的连接方法有：焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接。最早出现的连接方法是螺栓连接，目前则以焊缝连接为主，高强度螺栓连接近年来发展迅速，使用越来越多，而铆钉连接已很少采用。焊缝连接是现代钢结构最主要的连接方式，它的优点是任何形状的结构都可用焊缝连接，构造简单。焊缝连接一般不需拼接材料，省钢省工，而且能实现自动化操作，生产效率较高。目前土木工程中焊接结构占绝对优势。但是，焊缝质量易受材料，操作的影响，因此对钢材材性要求较高。高强度钢更要有严格的焊接程序，焊缝质量要通过多种途径的检验来保证。37.2焊接连接的特性7.2.1钢结构焊接方法1.电弧焊电弧焊是利用通电后焊条和焊件之间产生的强大电弧提供热源，熔化焊条，使其滴落在焊件上被电弧吹成的小凹槽的熔池中，并与焊件熔化部分结成焊缠，将两焊件连接成一整体。电弧焊的焊缝质量比较可靠，是最常用的一种焊接方法。2.电阻焊电阻焊利用电流通过焊件接触点表面产生的热量来熔化金属，再通过压力使其焊合。薄壁型钢的焊接常采用电阻焊。电阻焊适用于板叠厚度不超过12mm的焊接。3.气焊气焊是利用乙炔在氧气中燃烧而形成的火焰来熔化焊条，形成焊缝。气焊用于薄钢板或小型结构中。47.2.2焊缝连接形式及焊缝形式1.焊缝连接形式焊缝连接形式按被连接钢材的相互位置可以分为对接、塔接、T形连接和角部连接四种。2.焊缝的形式对接焊缝一般焊透全厚度，但有时也可不焊透全厚度。57.3对接焊缝的构造和计算1.对接焊缝的构造对接焊缝的焊件常需做成坡口，故又叫坡口焊缝。坡口形式与焊件的厚度有关。当焊件厚度很小(手工焊6mm，自动埋弧焊10mm)时，可用直边缝。对于一般厚度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共同组成一个焊条能够运转的施焊空间，使焊缝易于焊透；钝边p有托住熔化金属的作用。62.对接焊缝的计算由于对接焊缝是焊接截面的组成部分，焊缝中的应力分布情况基本上与焊件原来的情况相同，故计算方法与构件的强度计算一样。77.4角焊缝的构造和计算7.4.1角焊缝的形式和构造要求1.角焊缝的形式角焊缝按其与作用力的关系可分为正面角焊缝、侧面角焊缝和斜焊缝。正面角焊缝的焊缝与作用力垂直；侧面角焊缝的焊缝长度方向与作用力平行；斜焊缝的焊缝长度方向与作用力方向斜交。角焊缝按其截面形式可分为直角角焊缝和斜角角焊缝。82.角焊缝的构造要求(1)最小焊角尺寸。(2)最大焊脚尺寸。(3)角焊缝的最小计算长度。(4)侧面角焊缝的最大计算长度。(5)搭接连接的构造要求。(6)减小角焊缝应力集中的措施。97.4.2角焊缝的受力特点及强度1.焊缝破坏面及应力分布不论端缝或侧缝，角焊缝假定沿焊脚面破坏。为焊脚边的夹角。破坏面上焊缝厚度称为有效厚度。2.直角角焊缝的计算1)直角角焊缝强度计算的基本公式2)轴心力作用的角焊缝连接计算3)轴心力作用下，角钢与其他构件连接的角焊缝计算。/2eh107.4.3不焊透对接焊缝的计算不焊透的对接焊缝的工作情况与角焊缝有些类似，故规定按角焊缝进行计算。计算时注意两点：(1)取；(2)有效厚度应取为①对V形坡口当时，；当时，。②对U、J形坡口。③不得小于，为坡口所在焊件的较大原度(单位为mm)。s为坡口根部至焊缝表面(不考虑全高)的最短距离。f1.060≥ehs60e0.75hsehseh1.5t117.5焊接应力和焊接变形7.5.1焊接应力的分类和产生原因钢结构在焊接过程中，局部区域受到高温作用，焊接中心处可达1600℃以上。不均匀的加热和冷却，使构件产生焊接变形。同时，高温部分钢材在高温时的体积膨胀以及在冷却时的体积收缩均受到周围低温部分钢材的约束而不能自由变形，从而产生焊接应力。焊接应力根据应力方向与钢板长度方向以及钢板表面的关系可分为纵向应力、横向应力和厚度方向应力。其中纵向应力是沿焊缝长度方向的应力，横向应力是垂直于焊缝长度方向且平行于构件表面的应力，厚度方向应力则是垂直于焊缝长度方向且垂直于构件表面的应力。127.5.2焊接应力对结构性能的影响虽然在常温和静载作用下，焊接应力对构件的强度没有什么影响，但对其刚度则有影响。由于焊缝中存在三向应力，...