钢结构第三章第五章

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1、第第 三三 章章 钢结构的连接钢结构的连接连接要求连接要求 足够的强度、刚度和延性。足够的强度、刚度和延性。连接方法连接方法 焊接、铆接、普通螺栓连接和高强度螺栓连接。焊接、铆接、普通螺栓连接和高强度螺栓连接。3.1 钢结构对连接的要求及连接方法钢结构对连接的要求及连接方法 焊接，广泛采用焊接，广泛采用. . 铆接，应用较少铆接，应用较少. . 螺栓连接螺栓连接 普通螺栓普通螺栓 A、B级级. C级级. 高强度螺栓高强度螺栓 摩擦型连接摩擦型连接. 承压型连接承压型连接.特点：特点：C C级螺栓一般用级螺栓一般用Q235Q235钢（称为钢（称为4.64.6级）制成；级）制成；A A、B B级螺

2、栓一般用级螺栓一般用4545号钢（称为号钢（称为8.88.8级）制成。级）制成。 电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等 手工电弧焊焊条手工电弧焊焊条与焊件与焊件金属强度相适应金属强度相适应： Q235钢用钢用E43系列；系列； Q345用用E50系列；系列； Q390、Q420用用E55系列。系列。 手工电弧焊手工电弧焊3.2 焊接连接的特性焊接连接的特性3.2.1 常用焊接方法常用焊接方法EXX的的XX表示焊条的表示焊条的最低抗拉强度。最低抗拉强度。 焊条和焊剂要保焊条和焊剂要保证熔敷金属的抗拉证熔敷金属的抗拉强度强度不低于相应手不低于相应手工焊条数值。工

3、焊条数值。埋弧焊埋弧焊电渣焊电渣焊气体保护焊气体保护焊电阻焊电阻焊 优点优点 省工、省材；省工、省材； 任何形状的构件均可直接连接；任何形状的构件均可直接连接； 密封性好，刚度大。密封性好，刚度大。 缺点缺点 材质劣化；材质劣化； 残余应力、残余变形；残余应力、残余变形； 一裂即坏、低温冷脆。一裂即坏、低温冷脆。3.2.2 焊接连接的优缺点焊接连接的优缺点焊接连接与螺栓连接、铆钉连接比较：焊接连接与螺栓连接、铆钉连接比较： 3.2.3 焊缝缺陷焊缝缺陷焊缝缺陷焊缝缺陷裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊透、咬边、裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊透、咬边、 焊瘤等。焊瘤等。三级焊缝：外观检查，外观尺寸和缺陷

4、；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声波检验每条焊缝的20长度，且不小于长度，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缝一级焊缝：在外观检查的基础上用超声波检验每条焊缝全部长度，以便揭示焊缝内部缺陷；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。对承受动力荷载的重要构件焊缝，增加伽马射线探伤。焊缝等级：焊缝等级：钢结构工程施工质量验收规范钢结构工程施工质量验收规范（GB50205）分为三级。）分为三级。强度折减：强度折减：

5、 高空安装焊缝，强度设计值乘以高空安装焊缝，强度设计值乘以0.9。 3.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式焊缝连接型式及焊缝型式连接型式连接型式 按被连按被连接构件间的接构件间的相对位置：相对位置：平接、平接、搭接、搭接、T T形连接、形连接、角接。角接。焊缝型式焊缝型式 按所受力的方向分：对接正焊缝和对接斜焊缝。按所受力的方向分：对接正焊缝和对接斜焊缝。角焊缝：正面角焊缝和侧面角焊缝。角焊缝：正面角焊缝和侧面角焊缝。按施焊位置：按施焊位置：焊缝沿长度分布情况：连续角焊缝和断续角焊缝。焊缝沿长度分布情况：连续角焊缝和断续角焊缝。作用作用 表明焊缝型式、尺寸和辅助要求。表明焊缝型式、尺寸和辅助要求。

6、表示方法表示方法(GB324-88) 由由指引线、基本符号、辅助符号、补充符号和指引线、基本符号、辅助符号、补充符号和焊缝尺寸焊缝尺寸等部分组成。等部分组成。3.2.5 焊缝代号焊缝代号指引线一般由箭头线和基准线组成。指引线一般由箭头线和基准线组成。 分为：分为：I形缝、形缝、V形缝、带钝边单边形缝、带钝边单边V形缝、带钝形缝、带钝边边V形缝（也叫形缝（也叫Y形缝）、带钝边形缝）、带钝边U形缝、带钝边形缝、带钝边单边单边V形缝和双形缝和双Y形缝等形缝等3.3 对接焊缝的构造和计算对接焊缝的构造和计算3.3.1对接焊缝的对接焊缝的构造要求构造要求 坡口形式坡口形式 斜坡口为了和焊缝根部共同形成一

7、个焊条能运转斜坡口为了和焊缝根部共同形成一个焊条能运转的施焊空间的施焊空间不同宽度和厚度的钢板拼接不同宽度和厚度的钢板拼接动载时不大于动载时不大于1:41:4，计算时取较薄焊件厚度。，计算时取较薄焊件厚度。3.3.2 对接焊缝的计算对接焊缝的计算 计算原则计算原则 计算焊件的方法。计算焊件的方法。I、II级标准检验焊缝质量，级标准检验焊缝质量，焊缝和构件焊缝和构件等强不计算；仅计算等强不计算；仅计算III级焊缝。级焊缝。（1）轴心受力的对接焊缝）轴心受力的对接焊缝 规范规定当斜缝和作用力间夹角规范规定当斜缝和作用力间夹角符合符合tantan1.51.5时，可不计算焊缝强度。时，可不计算焊缝强度

8、。 N/(lw t)f wt 或或 f wc（3-13-1）式中式中 N轴心拉力或压力的设计值；轴心拉力或压力的设计值； lw焊缝的计算长度，当采用引弧板施焊时，取焊焊缝的计算长度，当采用引弧板施焊时，取焊 缝实际长度；当未采用引弧板施焊时，每条焊缝实际长度；当未采用引弧板施焊时，每条焊 缝取实际长度减去缝取实际长度减去2t2t； t在对接连接中为连接件的较小厚度；在在对接连接中为连接件的较小厚度；在T T形连接形连接 中为腹板厚度；中为腹板厚度； 对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值，查附表对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值，查附表 1212，P334P334。wcwtff 、（2）受弯、受剪的对接焊

9、缝计算）受弯、受剪的对接焊缝计算 M/Ww f wt VS/(Iwt) f wv(3-2)(3-3)（3）轴力、剪力和弯矩共同作用时，对接焊）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，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。剪力和折算应力和上面相同。I I字形、箱形、字形、箱形、T T形等构件：形等构件：(3-4) 3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 3.4.1角焊缝的构造和强度角焊缝的构造和强度截面形状截面形状1.1.角焊缝的应力分布角焊缝的应力分布 侧面角焊缝的应力分布侧面角焊缝的应力分布 正面角焊缝的应力分布正面角焊

10、缝的应力分布角焊缝的应力角焊缝的应力位移曲线位移曲线有效截面有效截面 等边角焊缝的最小截面和两边焊角成等边角焊缝的最小截面和两边焊角成/2/2角角( (直角直角角焊角焊缝为缝为4545) )称为有效截面或计算截面，不计余高和溶深。称为有效截面或计算截面，不计余高和溶深。 计算时假定计算时假定有效截面上应力均匀分布，且不分抗拉、有效截面上应力均匀分布，且不分抗拉、抗压和抗剪都采用同一强度设计值抗压和抗剪都采用同一强度设计值 。wff2.2.焊脚尺寸的限制焊脚尺寸的限制 在直接承受动力荷载的结构中，为了减缓应力集中，角在直接承受动力荷载的结构中，为了减缓应力集中，角焊缝应做成直线形或凹形。焊缝应做

11、成直线形或凹形。 焊缝直角边的比例：焊缝直角边的比例： 正面角焊缝宜为正面角焊缝宜为1 1：1.51.5，侧面角焊缝可为侧面角焊缝可为1 1：1 1。 hf 应与焊件的厚度相适应。应与焊件的厚度相适应。 对手工焊，对手工焊，hf应不小于应不小于 ，t为较厚焊件的厚度为较厚焊件的厚度(mm)，对自动焊，可减小，对自动焊，可减小1mm； hf应不大于较薄焊件厚度的应不大于较薄焊件厚度的1.2倍。倍。 t5.1 对于板件边缘的焊缝，当对于板件边缘的焊缝，当t6mm时时，hft；当；当t6mm时时，hf t(12)mm。 焊缝长度焊缝长度lw 也不应太长或太短，其计算长度不宜小于也不应太长或太短，其计