钢结构设计原理连接学习教案.pptx

钢结构设计(shèjì)原理连接钢结构常用的焊接方法
手工电弧焊：最常用的焊接方法。通电后，在涂有药皮的焊条和焊件间产生电弧，使焊条中的焊丝熔化，滴落在焊件上被电弧所吹成的小凹槽熔池中。由电焊条药皮形成的熔渣和气体覆盖着熔池，防止空气中的氧、氮等气体与熔化的液体金属接触，避免形成脆性易裂的化合物。焊缝(hànfénɡ)金属冷却后把被连接件连成一体。手工电弧焊设备简单，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。但生产效率低，劳动强度(láodòngqiándù)大，焊接质量与焊工的技术水平和精神状态有很大的关系。
手工电弧焊所用焊条应与焊件钢材（或称主体金属）相适应。
Q235——E43型焊条（E4300～E4328）；
Q345——E50型焊条（E5000～E5048）；
Q390、Q420——E55型焊条（E5500～E5518）。
焊条型号中字母E表示焊条（elecfrodes），前两位数字为熔敷金属的最小抗拉强度（单位为kgf/mm2），第三、四位数字表示适用焊接位置、电流以及药皮类型等。
不同钢种的钢材相焊接时，宜采用与低强度钢相适应的焊条。埋弧焊：埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。
电弧焊的焊丝不涂药皮，但施焊端靠由焊剂漏头自动流下的颗粒状焊剂所覆盖(fùgài)，电弧完全被埋在焊剂之内，电弧热量集中，熔深大，适于厚板的焊接，具有很高的生产率。
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，而焊接方向的移动靠工人操作的称为埋弧半自动电弧焊。
由于采用了自动或半自动化操作，焊接时的工艺条件稳定，焊缝(hànfénɡ)的化学成分均匀，故焊成的焊缝(hànfénɡ)的质量好，焊件变形小。同时，高的焊速成也减小了热影响区的范围。焊缝连接形式及焊缝形式
焊缝连接形式：按被连接钢材(gāngcái)的相互位置可分为对接、搭接、T型连接和角部连部四种焊缝形式：
按受力的方向(fāngxiàng)：
对接焊缝分为正对接焊缝和斜对接焊缝。
角焊缝可分为正面角焊缝、侧面角焊缝和斜焊缝。按焊缝沿长度方向的布置：分为连续角焊缝和间断角焊缝二种。连续角焊缝的受力性能较好，为主要的角焊缝形式。间断角焊缝的起、灭弧处容易引起应力集中，重要(zhòngyào)结构应避免采用。
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。按施焊位置：分为平焊、横焊、立焊及仰焊。
平焊（又称俯焊）施焊方便。立焊和横焊要求焊工的操作水平(shuǐpíng)比平较高。仰焊的操作条件最差，焊缝质量不易保证，因此应尽量避免采用仰焊。焊缝缺陷(quēxiàn)

(a)裂纹；(b)焊瘤；(c)烧穿；(d)弧坑；(e)气孔；(f)夹渣；
(g)咬边；(h)未熔合；(i)未焊透焊缝质量检验
外观检查：检查外观缺陷和几何尺寸。
内部无损检验：检查内部缺陷。内部无损检验目前广泛(guǎngfàn)采用超声波检验。该方法使用灵活、经济，对内部缺陷反应灵敏，但不易识别缺陷性质；有时还用磁粉检验、荧光检验等较简单的方法作为辅助。此外还可采用X射线或γ射线透照或拍片。
《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）规定焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三级。
三级焊缝只要求作外观检查；
一级、二级焊缝则除外观检查外，还要求用超声波探伤进行内部缺陷的检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤检验。焊缝质量等级的规定(guīdìng)
焊缝应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况，按GB50017规范规定(guīdìng)选用不同的质量等级。
教材中也有相应内容，自学铆钉和螺栓(luóshuān)连接螺栓连接
普通螺栓连接
普通螺栓分为A、B、C三级。A级与B级为精制螺栓，C级为粗制螺栓。
C级螺栓材料性能等级为4.6级或4.8级。小数点前的数字表示螺栓的抗拉强度不小于400N/mm2，小数点及小数点以后数字表示其屈强比为0.6或0.8。A级和B级螺栓材料性能等级则为8.8级，其抗拉强度不小于800N/mm2，屈强比为0.8。
C级螺栓由未经加工的圆钢压制而成。螺栓孔的直径比螺栓杆的直径大1.5~3mm，受剪力时会产生较大滑移。一般可用于次要的抗拉或抗剪连接中，或安装时的临时固定。
A、B级精制螺栓表面光滑，尺寸准确，螺杆直径与螺栓孔径相同，但螺杆直径仅允许(yǔnxǔ)负公差，螺栓孔直径仅允许(yǔnxǔ)正公差，对成孔质量要求高。制作和安装复杂，价格较高，已很少在钢结构中采用。高强度螺栓连接
一般采用45号钢，40B钢和20MnTiB钢加工制作，经热处理后。