钢结构单元二.ppt

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1、钢结构制作与安装教案单元二钢结构的连接单元2钢结构的连接课题1钢结构连接的种类、特点课题2焊接方法、焊缝形式及标注课题3对接焊缝连接课题4角焊缝连接课题5螺栓连接小结本章重点课题1钢结构连接的种类、特点钢结构的连接通常有焊接，铆接和螺栓连接三种方式（图2-1）。图2-1钢结构的连接方式（a）焊接连接；（b）铆钉连接；（c）螺栓连接钢结构的连接方法连接方法优点缺点焊接构造简单，用料经济，制作方便，密闭性好焊缝附近热影响区内，易导致材质变脆；焊接残余应力和残余变形会使构件的刚度降低；对裂纹敏感，一旦出现裂纹易延伸到整体。对材质要求高，焊接程序严格，质量检验工作量大。铆接

2、传力可靠，韧性和塑性好，质量易于检查，抗动力荷载好构造复杂，既费材料又费工普通螺栓连接装卸便利，设备简单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高强螺栓连接加工方便，对结构削弱少，可拆换，能承受动力荷载，耐疲劳，塑性、韧性好摩擦面处理，安装工艺略为复杂，造价略高课题2焊接方法、焊缝形式及标注一、钢结构的焊接方法焊接方法很多，但在钢结构中通常采用电弧焊。电弧焊有手工电弧焊、埋弧焊（埋弧自动或半自动焊）以及气体保护焊等,具体见单元7。二、焊缝连接形式焊缝连接形式按被连接钢材的相互位置可分为对接、搭接、T形连接和角部连接四种如图2-2所示。这些连接所采用的焊缝

3、主要有对接焊缝和角焊缝。（a）对接焊缝的平接连接（b）用拼接板和角焊缝的平接连接（c）用角焊缝的搭接连接图2-2焊缝连接形式（d）用角焊缝的T形连接（e）焊透的T形连接（f）用角焊缝的角部连接（g）用对接焊缝的角部连接图2-2焊缝连接形式三．焊缝代号及标注方法焊缝代号主要由引出线、图形符号、辅助符号三部分组成。引出线由横线和带箭头的斜线组成。图形符号用来表示焊缝的基本形式。辅助符号用来表示焊缝的辅助要求。焊缝代号见教材表2-1。课题3对接焊缝连接一、对接焊缝的形式和构造1.对接焊缝的形式对接焊缝按所受力的方向分为正对接焊缝如图2-4a所示和斜对接焊缝如图2-4b所示

4、。图2-4焊缝形式a）正对接焊缝b）斜对接焊缝对接焊缝的坡口形式分为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。（a）I形缝（b）带钝边单边V形缝（c）Y形缝（d）带钝边U形缝（e）带钝边双单边V形缝（f）双Y形缝直边缝：适合板厚t10mm单边V形：适合板厚t＝10～20mm双边V形：适合板厚t＝10～20mmU形：适合板厚t>20mmK形：适合板厚t>20mmX形：适合板厚t>20mm（g）、（h）、（i）加垫板的I形缝、带钝边单边V形缝和Y形缝2.对接焊缝的构造处理起落弧处易有焊接缺陷，所以用引弧

5、板。但采用引弧板施工复杂，除承受动力荷载外，一般不用，计算时将焊缝长度两端各减去2tmm（t为较薄焊件厚度）。图2-6用引弧板焊接变厚度板对接，在板的一面或两面切成坡度不大于1：2.5的斜面，避免应力集中。变宽度板对接，在板的一侧或两侧切成坡度不大于1：2.5的斜边，避免应力集中。图2-7变截面钢板拼接a）改变宽度b）、c）改变厚度a)b)c)1.轴心受力对接焊缝的计算(2-1)式中N——轴心拉力或轴心压力的设计值；lw——焊缝计算长度，当未采用引弧板时，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；在T形接头中为腹板厚度;ƒwt、ƒwc——对接

6、焊缝的抗拉、抗压强度设计值。二、对接焊缝连接计算＝≤ƒwt或ƒwc2.对接焊缝在弯矩和剪力共同作用下的计算＝=≤ƒwt(2-2)＝VSw／（Iwt）≤ƒwV(2-3)图2-9对接焊缝受弯矩和剪力共同作用式中Ww——焊缝截面抵抗矩（mm3）；Sw——受拉部分截面到中和轴的面积矩（mm3）；Iw——焊缝截面惯性矩（mm4）。fwv——对接焊缝的抗剪强度设计值（N/mm2）。≤1.1ƒwt(2-4)受弯受剪的工字形截面对接连接3.对接焊缝在弯矩和剪力、轴心力共同作用下的计算＝+=+≤ƒwt(2-7)＝≤ƒwV≤1.1ƒwt(2-8)式中Ww——焊缝截面抵抗矩（m

7、m3）；Sw——受拉部分截面到中和轴的面积矩（mm3）；Iw——焊缝截面惯性矩（mm4）。fwv——对接焊缝的抗剪强度设计值（N/mm2）。课题4角焊缝连接一、角焊缝的形式角焊缝按其与作用力的关系可分为：焊缝长度方向与作用力垂直的正面角焊缝；焊缝长度方向与作用力平行的侧面角焊缝以及斜焊缝角焊缝按沿长度方向的布置分为连续角焊缝和间断角焊缝。间断角焊缝的间断距离l不宜过长，以免连接不紧密，潮气侵入引起构件锈蚀。一般在受压构件中应满足l≤15t；在受拉构件中l≤30t，t为较薄焊件的厚度。按施焊时焊缝在焊件之间的相对空间位置，焊缝连接可分为俯焊（平焊）、横焊、立焊及仰