钢结构设计原理钢结构连接学习教案.pptx

钢结构设计(shèjì)原理钢结构连接教学(jiāoxué)参考书及规范:钢结构的连接(liánjiē)§3.1钢结构的连接(liánjiē)简介二、铆钉(mǎodīng)连接§3.2焊接方法和焊接连接(liánjiē)形式/Q235钢选择(xuǎnzé)E43型焊条（E4300--E4328)2.埋弧焊（自动(zìdòng)或半自动(zìdòng)）A、焊丝的选择应与焊件等强度。
B、优、缺点：
优点：自动化程度高，焊接速度快，劳动强度低，焊接质量好。
缺点：设备投资大，施工(shīgōng)位置受限等。3.气体(qìtǐ)保护焊3.2.2焊接连接形式(xíngshì)和焊缝形式(xíngshì)焊接连接形式(xíngshì)（按被连接构件的相对位置）2.焊缝(hànfénɡ)形式2.焊缝(hànfénɡ)质量检查《钢结构工程施工及验收(yànshōu)规范》规定：3.2.3焊缝(hànfénɡ)连接的优缺点3.2.4焊缝(hànfénɡ)缺陷及焊缝(hànfénɡ)质量检查3.2.5焊缝(hànfénɡ)代号§3.3角焊缝的构造(gòuzào)与计算（2）斜角(xiéjiǎo)角焊缝2.角焊缝(hànfénɡ)的构造2）最小焊脚尺寸(chǐcun)hf,min3）侧面(cèmiàn)角焊缝的最大计算长度4）侧面(cèmiàn)角焊缝的最小计算长度5）搭接连接的构造(gòuzào)要求C.当角焊缝(hànfénɡ)的端部位于构件转角处时，应作2hf的绕
角焊，且转角处必须连续施焊。3.3.2角焊缝的工作(gōngzuò)性能及强度A.应力(yìnglì)分析B.破坏(pòhuài)形式（2）正面(zhèngmiàn)角焊缝A.应力(yìnglì)分析B.正面(zhèngmiàn)角焊缝的破坏形式（3）斜角(xiéjiǎo)焊缝2.角焊缝(hànfénɡ)有效截面上的应力2）实际上计算截面(jiémiàn)的各应力分量的计算比较繁难，为了简化计算，规范假定：焊缝在有效截面(jiémiàn)处破坏，且各应力分量满足以下折算应力公式:3.基本(jīběn)计算公式将3—3、3—4式，代入3—2式得：对于正面(zhèngmiàn)角焊缝，τf=0，由3—5式得：3.3.3角焊缝(hànfénɡ)的计算算例1（2）仅有正面(zhèngmiàn)角焊缝；可得角焊缝计算的基本(jīběn)公式为2.轴心力作用下，角钢与节点板连接(liánjiē)的角焊缝计算2.角钢角焊缝(hànfénɡ)连接对于校核(xiàohé)问题:B、采用(cǎiyòng)三面围焊对于校核(xiàohé)问题:2.轴心(zhóuxīn)力作用下，角钢与节点板连接的角焊缝计算算例23.N、M、V共同(gòngtóng)作用下算例3剪力V产生(chǎnshēng)4.T、V共同(gòngtóng)作用下剪力V作用(zuòyòng)下,A点应力:§3.4对接焊缝(hànfénɡ)的构造与计算/2、V形、U形坡口焊缝单面施焊，但背面需进行补焊；
3、对接(duìjiē)焊缝的起、灭弧点易出现缺陷，故一般用引弧板引出，焊完后将其切去；不能做引弧板时，每条焊缝的计算长度等于实际长度减去2t1t1—较薄焊件厚度；
4、当板件厚度或宽度在一侧相差大于4mm时，应做坡度不大于1:2.5(静载)或1:4(动载)的斜角，以平缓过度，减小应力集中。3.4.2对接(duìjiē)焊缝的计算1.轴心(zhóuxīn)力作用下的对接焊缝计算2.M、V共同(gòngtóng)作用下的对接焊缝计算（2）工字形截面梁对接连接(liánjiē)计算（1）焊缝(hànfénɡ)所处截面的惯性矩：

上翼缘对x轴的面积矩：

上半截面对x轴的面积矩：（2）折算应力(yìnglì)验算：腹板与上翼缘交界点

折算应力(yìnglì)：§3.5焊接应力(yìnglì)和焊接变形焊接过程是一个不均匀的加热和冷却过程，焊件上产生不均匀的温度场，焊缝处可达1600oC，而邻近区域温度骤降。高温钢材膨胀大，但受到两侧温度低、膨胀小的钢材限制，产生热态塑性压缩(yāsuō)，焊缝冷却时被塑性压缩(yāsuō)的焊缝区趋向收缩，但受到两侧钢材的限制而产生拉应力。对于低碳钢和低合金钢，该拉应力可以使钢材达到屈服强度。焊接残余应力是无荷载的内应力，故在焊件内自相平衡，这必然在焊缝稍远区产生压应力。产生的原因:
1、焊缝的纵向收缩，使焊件有反向弯曲(wānqū)变形的趋势，导致两焊件在焊缝处中部受拉，两端受压；
2、焊接时已凝固的先焊焊缝，阻止后焊焊缝的横向膨胀，产生横向塑性压缩变形。焊缝冷却时，后焊焊缝的收缩受先焊焊缝的限制而产生拉应力，而先焊焊缝产生压应力，因应力自相平衡，更远处焊缝则产生拉应力；应力分布与施焊方向有