钢结构的连接和节点构造.ppt

第七章钢结构的连接和节点构造主要内容：﹡连接要求足够的强度、刚度和延性﹡连接方法焊接、铆接和螺栓连接﹡焊接，广泛采用﹡铆接，应用较少﹡螺栓连接◆普通螺栓A、B级C级◆高强螺栓摩擦型连接承压型连接电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等焊条和焊剂要保证熔敷金属的抗拉强度不低于相应手工焊条数值。﹡电渣焊﹡气体保护焊﹡电阻焊﹡优点省工省材任何形状的构件均可直接连接密封性好，刚度大﹡缺点材质劣化残余应力、残余变形一裂即坏、低温冷脆7.2.3焊缝缺陷﹡焊缝缺陷三级焊缝：外观检查，外观尺寸和缺陷；二级焊缝：在外观检查的基础上再做无损检验，用超声波检验每条焊缝的20％长度，且不小于200mm；一级焊缝：在外观检查的基础上用超声波检验每条焊；全部长度，以便揭示焊缝内部缺陷；对承受动力荷载的重要构件焊缝，增加伽马射线探伤。7.2.4焊缝连接型式及焊缝型式﹡连接型式﹡焊缝型式对接焊缝和角焊缝按施焊位置﹡作用表明焊缝型式、尺寸和辅助要求﹡表示方法(GB324-88)由基本符号、引出线、辅助符号、补充符号和焊缝尺寸等部分组成分为：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、带钝边单边V形缝和双Y形缝等﹡不同宽度和厚度的钢板拼接7.3.2对接焊缝的计算计算原则（2）受弯、受剪的对接焊缝计算＝M/Ww≤fwt＝VS/(Iwt)≤fwv（3）轴力、剪力和弯矩共同作用时，对接焊缝的最大正应力为轴力和弯矩引起的应力之和，剪力和折算应力和上面相同。7.3.3部分焊透的对接焊缝计算原则：按角焊缝计算7.4角焊缝的构造和计算7.4.1构造和强度﹡应力分布侧面角焊缝的应力分布正面角焊缝的应力分布角焊缝的应力—位移曲线hf应与焊件的厚度相适应。对手工焊，hf应不小于，t为较厚焊件的厚度(mm)，对自动焊，可减小1mm；hf应不大于较薄焊件厚度的1.2倍。对于板件边缘的焊缝，当t≤6mm时，hf≤t；当t>6mm时，hf＝t－(1~2)mm。7.4.2角焊缝计算的基本公式则有仅有平行于焊缝长度方向的轴心力时7.4.3常用连接方式的角焊缝计算三面围焊时（图c）先计算计算正面角焊缝l1受力N1，剩余的N－N1由侧面角焊缝l2承担。2、受轴心力作用的角钢连接三面围焊时（图b）L形焊缝（图c）3、弯矩作用下的焊缝4、扭矩作用下的焊缝焊缝群受扭：环焊缝受扭5、弯矩、剪力和轴心力共同作用6、扭矩、剪力和轴心力共同作用7、塞焊计算7.5.1焊接残余应力的分类和产生的原因﹡横向残余应力﹡厚度方向的残余应力﹡约束状态下的焊接应力7.5.2焊接残余应力的影响﹡对结构刚度的影响﹡对低温冷脆的影响：三向应力7.5.3焊接残余变形﹡残余变形形式7.5.4减小焊接残余应力和焊接残余变形的方法﹡施焊前加相反的预变形（图a、b）﹡焊前预热，焊后回火（图c）7.5.5合理的焊缝设计7.6.1螺栓连接的排列和构造要求受力要求：钢板端部不剪断，端距不应小于2d0;受拉时，栓距和线距不应过小；受压时，沿作用力方向的栓距不宜过大构造要求：栓距和线距不宜过大施工要求：有一定的施工空间﹡孔、螺栓图例7.6.2普通螺栓连接受剪、受拉时的性能1、抗剪螺栓连接﹡受力状态：弹性时两端大而中间小，进入塑性阶段后，因内力重分布使各螺栓受力趋于均匀。为防止“解纽扣”破坏，当连接长度l1较大时，应将螺栓的承载力乘以折减系数：﹡一个抗剪螺栓的设计承载力计算2、抗拉螺栓连接7.6.3螺栓群的计算错列（图b）除考虑1-1截面破坏外，还要考虑2-2截面的破坏，净截面面积为①被连接构件是绝对刚性的，而螺栓则是弹性的；②各螺栓绕螺栓群形心o旋转，其受力大小与其至螺栓群平衡条件：3、螺栓群在扭矩、剪力和轴心力作用下的抗剪计算4、螺栓群在轴心力作用下的抗拉计算6、螺栓群同时受剪力和拉力的计算螺栓不发生拉剪破坏：7.7.1高强度螺栓连接的性能1、高强螺栓连接的预拉力预拉力设计值：2、高强螺栓连接摩擦面抗滑移系数对于承压型连接，只要求清除油污及浮锈；对于摩擦型连接，要求见下表：排列构造要求同普通螺栓。沿受力方向的连接长度l1，也要考虑l1>15d0时对承载力的折减。7.7.2高强度螺栓的抗剪承载力设计值破坏状态同普通螺栓，极限承载力由杆身抗剪和孔壁承压决定，摩擦力只起延缓滑动作用，计算方法和普通螺栓相同。7.7.3高强度螺栓群的抗剪计算螺栓群受扭矩T、剪力V和轴心力N共同作用的高强度螺栓连接的抗剪计算与普通螺栓相同，只是用高强度螺栓的承载力设计值。7.7.4高强度螺栓的抗拉计算当Nt=0.8P时，Pf=1.07P。可认为螺栓中的预拉力基本不变。撬力的影响：限制抗拉承载力在0.8P以内2、高强度螺栓的抗拉连接计算板不被拉开时，中和轴在螺栓群形心处；板可被拉开时，与普通螺栓一样，中和轴在最外排受压螺栓形心处7.7.5同时承