第七章钢结构的连接和节点构造上ppt课件.ppt

第七章钢结构的连接和节点构造
本章要点：
了解三类连接（焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接）各自的优缺点及适用范围。
了解常见的焊接方法和焊接形式，能够正确识别与标注焊缝符号。掌握对接焊缝和角焊缝的构造要求和计算方法，并能熟练地进行设计与计算。
掌握焊接残余应力和残余变形对构件工作性能的具体影响，了解减少焊接残余应力和残余变形的措施。
掌握普通螺栓和高强度螺栓（摩擦型和承压型）的工作性能、破坏形式和计算方法，以及对螺栓排列的构造要求。
能够根据被连接件的受力情况选用恰当的连接形式，并进行合理设计。第一节钢结构的连接方法
二、焊接连接及焊接结构的特性
1、焊接连接的优缺点
焊接连接与铆钉、螺栓连接比较，有以下优点：
1）不需打孔，省工省时；
2）任何形状的构件可直接连接，连接构造方便；
3）气密性、水密性好，结构刚度较大，整体性较好。
缺点：
1）焊接附近有热影响区，材质变脆；
2）焊接的残余应力使结构易发生脆性破坏，残余变形使结构形状、尺寸发生变化；
3）焊接裂缝一经发生，便容易扩展。
2、常见的焊接缺陷：
裂纹、气孔、未焊透、夹渣、咬边、烧穿、凹坑、
塌陷、未焊满。3、焊接质量检查:
焊缝质量检验方法:外观检查、
超声波探伤检验、x射线检验.
焊缝质量分级:一级焊缝需经
外观检查、超声波探伤、x射
线检验都合格；二级焊缝需外
观检查、超声波探伤合格；三
级焊缝需外观检查合格。2、焊缝型式
1）、对接焊缝按受力与焊缝方向分：
a）直缝：作用力方向与焊缝方向正交
b）斜缝：作用力方向与焊缝方向斜交
2）、角焊缝按受力与焊缝方向分：
a）端缝：作用力方向与焊缝长度方向垂直
b）侧缝：作用力方向与焊缝长度方向平行
3）、按焊缝连续性：
a）连续焊缝：受力较好
b）断续焊缝：易发生应力集中
4）、按施工位置：
俯焊、立焊、横焊、仰焊，其中以俯焊施工位置
最好，所以焊缝质量也最好，仰焊最差。四、焊缝的表示方法（代号）表7-1、表7-2第三节对接焊缝的构造和计算
一、对接焊缝的构造
1．对接连接的形式为了保证焊接质量，根据被连接板的厚度，坡口型
式可分为I型（垂直坡口），V型，单面V型，U型，单
面U型，X型，K型，如图中(a)～(h)所示；2.对接焊缝的优缺点
优点：用料经济、传力均匀、无明显的应力集中，利于承受动力荷载。
缺点：需剖口，焊件长度要精确。
3.对接焊缝的构造处理
（1）起落弧处易有焊接缺陷，所以用引弧板。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tmm（t为较小板件厚度）。
（2）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。
4.对接焊缝的强度
有引弧板的对接焊缝在抗压和一、二级抗拉时与母
材等强，三级抗拉焊缝的抗拉强度为母材的85％。二、对接焊缝的计算
对接焊缝的应力分布认为与焊件原来的应力分布基本
相同。计算时，焊缝中最大应力（或折算应力）不能超
过焊缝的强度设计值。
轴心受力的对接焊缝
斜向受力的对接焊缝
钢梁的对接焊缝
牛腿与翼缘的对接焊缝
1、轴心受力的对接焊缝

lw——焊缝计算长度，无引弧板时，焊缝长度取实长减去10mm，有引弧板时，取实长;2、斜向受力的对接焊缝

主要用于焊缝强度设计值低于构件强度设计值的连
接中.当tgq£1.5即q£56.3°时,可不验算焊缝强度。
3、钢梁的对接焊缝
焊缝内应力分布同母材。
最大正应力：
最大正应力：
折算应力：
其中s1、t1为腹板与翼缘交界点处的正应力和剪应力；4、牛腿与翼缘的对接焊缝
牛腿和柱的对接焊缝，剪力全部由腹板承受并均匀分
布，弯矩、拉力由全截面承担，与梁计算相同，截面形
式和截面上各种应力分布
如图。图中1、2、3、4点
均需强度验算：
点1：
点2：
点3：
点4：
式中：A`w——有效抗剪面积，三、部分焊透的对接焊缝
应用：当板件较厚，而板件间连接受力较小时，可以采用部分焊透的对接焊缝。当垂直于焊缝长度方向受力时，部分焊透处的应力集中会带来不利影响，对于直接承受动力荷载的连接不宜采用；但当平行于焊缝长度方向受力时，其影响较小可以采用。
计算：按角焊缝的计算
公式计算，取βf＝1.0，
仅在垂直于焊缝长度方
向的压力作用下，可取
βf＝1.22。第四节角焊缝的构造和计算
一、角焊缝的构造
1、截面形式
（1）直角角焊缝
（a）普通焊缝
（b）平坡焊缝
（c）深熔焊缝
一般采用(a)。但(a)应力集中较严
重，在承受动力荷载时采用(b)、(c)。
（2）斜角角焊缝
（d）斜锐角焊缝
（e）斜钝角焊缝
（f）斜凹面角焊缝
主要用于钢管连接中2、直角角焊缝应力分布
端缝：焊缝垂直于受力方向，其特点为受力后应力状态较复杂，应力集中严重，焊缝根部形成高峰应力，易于开裂。端缝破坏强度要高一些