钢结构原理与设计.ppt

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1、§3-1钢结构的连接§3-2对接焊缝的构造和计算§3-3角焊缝的构造和计算§3-4焊接残余应力和焊接变形§3-5普通螺栓的构造和计算§3-6高强度螺栓连接的构造和计算第3章连接第3章连接构件由型钢、钢板等通过连接构成构件通过安装连接构成整个结构安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便节约钢材连接方法分为焊接连接、铆钉连接、螺栓连接等§3-1钢结构的连接§3-1钢结构的连接钢结构的连接方法（a）焊缝连接（b）铆钉连接；（c）螺栓连接（d）紧固件连接1.连接的重要地位1）型钢组成构件，构件组成结构2）连接方式直接影响结构构造、制造工艺、造价3）连接质量影响结构的安全和使用寿命4）传递连接件间力和

2、弯矩2.基本连接形式1）对接连接2）搭接连接3）垂直连接4）角形连接§3-1钢结构的连接3.1.1焊缝连接一.焊缝连接的特点焊接连接是现代钢结构最主要的连接方法。优点：1.构造简单，任何形式的构件都可直接相连；2.用料经济，不削弱截面；3.制作加工方便，可自动化操作，质量好；4.连接的密闭性好，结构刚度大。缺点：1.在焊缝附近的热影响区内，钢材组织发生改变，导致局部材质变脆；2.焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低；3.焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，就容易扩展到整体；4.低温冷脆。§3-1钢结构的连接二.钢结构常用的焊接方法目前应用最多的是手工电弧焊和自动(或半自动)埋弧焊

3、，还有气体保护焊等1.手工电弧焊最常用的一种焊接方法。通电后，在涂有药皮的焊条和焊件间产生电弧。§3-1钢结构的连接a）电路；b）施焊过程；1—电焊机；2—导线；3—焊件；4—电弧；5—药皮；6—起保护作用的气体；7—熔渣；8—焊缝金属；9—主体金属；10—焊丝；11—熔池优点：设备简单，操作灵活方便，适于任意空间位置的焊接，特别适于焊接短焊缝。缺点：生产效率低，劳动强度大，焊接质量与焊工的技术水平和精神状态有很大的关系。对Q235钢采用E43型焊条对Q345钢采用E50型对Q390钢和Q420钢采用E55型E代表焊条E后面的两个数字如43表示焊条钢丝抗拉强度为：43kgf／mm2(420

4、N／mm2)。数字后的两个×，表示焊条药皮类型、适用的施焊位置以及适用的焊接电源§3-1钢结构的连接埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧的电弧焊方法焊丝送进和焊接方向的移动有专门机构控制的称埋弧自动电弧焊焊丝送进有专门机构控制，焊接方向移动靠工人操作的称为埋弧半自动电弧焊自动或半自动化操作，焊接工艺稳定，焊缝化学成分均匀，焊缝质量好，焊件变形小。2.埋弧焊（自动或半自动）不同强度钢材焊接，采用与较低强度钢材适应焊接材料用与较低强度钢材相适应焊条施焊，焊缝塑性性能与冲击韧性好。§3-1钢结构的连接埋弧自动电弧焊1—焊丝转盘；2—转动焊丝的电动机；3—焊剂漏斗；4—电源；5—熔化的焊剂；6—焊缝金属；7

5、—焊件；8—焊剂；9—移动方向§3-1钢结构的连接现场用自动行走埋弧焊机焊接重型H型钢§3-1钢结构的连接3.气体保护焊气体保护焊采用裸焊丝用从焊枪中喷出的气体保护施焊过程中的电弧、熔池和高温焊缝金属，用保护气体代替了焊剂二氧化碳作为保护气体，称为二氧化碳保护焊§3-1钢结构的连接二氧化碳保护焊的焊接效率高，金属熔化深度大，焊缝质量好，是一种良好的焊接方法，施焊时周围的风速要小，以免气体被吹散。§3-1钢结构的连接4.电阻焊电阻焊利用电流通过焊件接触点表面电阻所产生的热来熔化金属，再通过加压使其焊合。适用于板叠厚度不大于12mm的焊接。对冷弯薄壁型钢构件，电阻焊可用来缀合壁厚不超过3.5m

6、m的构件。三.焊接连接形式及焊缝形式1.焊缝连接形式分为对接、搭接、T型连接和角部连接对接连接主要用于厚度相同或接近相同的两构件相互连接。采用对接焊缝的对接连接，由于相互连接的两构件在同一平面内，因而传力均匀平缓，没有明显的应力集中，且用料经济，但是焊件边缘需要加工，被连接两板的间隙和坡口尺寸有严格的要求。§3-1钢结构的连接a)对接接头；(b)搭接接头；（c）T形接头；(d)角接接头。§3-1钢结构的连接§3-1钢结构的连接双层盖板和角焊缝对接连接，传力不均匀、费料，但施工简便，连接两板间隙无需严格控制。角焊缝的搭接连接，适用不同厚度构件连接。传力不均匀，材料较费，但构造简单，施工方便。

7、T型连接省工省料，用于制作组合截面。当采用角焊缝连接时，焊件间存在缝隙，截面突变，应力集中现象严重，疲劳强度较低，可用于不直接承受动力荷载结构连接。对于直接承受动荷载的结构？2.焊缝形式a)对接焊缝：正对接焊缝、斜对接焊缝。b)角焊缝：正面角焊缝、侧面角焊缝、斜焊缝。§3-1钢结构的连接c)焊缝沿长度方向的布置分为连续角焊缝和间断角焊缝连续角焊缝和间断角焊缝d)焊缝按施焊位置分为平焊、横焊、立焊及仰焊§3-1钢结构的连接