建筑結構 第10章.pptVIP

,第十節(jié),鋼結構的連接,一、焊接連接,鋼結構的連接方法,優(yōu)點：不削弱截面，方便施工，連接剛度大；,缺點：材質易脆，存在殘余應力，對裂紋敏感， 低溫冷脆。,三、螺栓連接,優(yōu)點：連接剛度大，傳力可靠；,分為： 普通螺栓連接 高強度螺栓連接,二、鉚釘連接,缺點：對施工技術要求很高，勞動強度大，成本高，施工條件差， 施工速度慢，現(xiàn)在很少使用。,普通螺栓連接：分為A、B、C三級。A級與B級為精制螺接，C級為粗制螺栓。,高強度螺栓連接： 兩種方法工藝相同，但計算不同。,摩擦型連接：依靠摩擦阻力傳力，并以剪力不超過接觸面摩接力作為設計準則。,摩擦型剪切變形小，彈性性能好，施工較簡單，可拆卸，耐疲勞，特別適用于承受動力荷裁的結構 承壓型承載力高于摩擦型，連接緊湊，但剪切變形大，故不得用于承受動力荷裁的結構中。,承壓型連接：允許接觸面滑移，以連接達到破壞的極限承載力作為設計準則.,一、鋼結構常用焊接方法,1.手工電弧焊,A、焊條的選擇： 焊條應與焊件鋼材相適應。,原理：利用電弧產(chǎn)生熱量 熔化焊條和母材形 成焊縫。,第一節(jié) 焊接連接,Q390、Q420鋼選擇E55型焊條(E5500-5518),Q345鋼選擇E50型焊條(E5000-5048),B、焊條的表示方法：,E焊條(Electrode),第1、2位數(shù)字為熔融金屬的最小抗拉強度（N/mm2),第3、4適用焊接位置、電流及藥皮的類型。,不同鋼種的鋼材焊接，宜采用與低強度鋼材相適應的焊條。,缺點：質量波動大，要求焊工等級高，勞動強度大，效率低。,優(yōu)點：方便，特別在高空和野外作業(yè)，小型焊接；,Q235鋼選擇E43型焊條（E4300-E4328),C、優(yōu)、缺點,二 焊縫代號、圖例,焊縫符號表示法規(guī)定：焊縫符號一般由基本符號與指引線組成，必要時還可加上補充符號和焊縫尺寸。,基本符號：表示焊縫的橫截面形狀，如用“ ”表示 角焊縫,用“V”表示V形坡口聽對接焊縫； 補充符號：補充說明焊縫的某些特征，如用“ ”表示現(xiàn)場安裝焊縫，用“ ”表示焊件三面帶有焊縫； 指引線 ：一般由橫線和帶箭頭的斜線組成，箭頭指向圖形相應焊縫處，橫線上方和下方用來標注基本符號和焊縫尺寸等。,表3.1 焊縫符號,表3.1 焊縫符號,續(xù)表,三、焊接連接形式和焊縫形式,1.焊接連接形式,搭接,角部連接,T形連接,對接,2.焊縫形式,（1）對接焊縫,（2）角焊縫,3. 焊縫位置,1、角焊縫的形式:,一、角焊縫的形式和受力分析,四、角焊縫的構造,直角角焊縫、斜角角焊縫,（1）直角角焊縫,（2）斜角角焊縫,對于135o或60o斜角角焊縫,除鋼管結構外,不宜用作受力焊縫。,試驗表明側面角焊縫主要承受剪力，強度相對較低，塑性性能較好。因外力通過焊縫時發(fā)生彎折，故剪應力沿焊縫長度分布不均勻，兩端大中間小，lw/hf越大剪應力分布越不均勻。,A. 應力分析,2.直角角焊縫的受力分析,（1）側面角焊縫（側焊縫）,B. 破壞形式,A. 應力分析,正面角焊縫受力復雜，應力集中嚴重，塑性較差，但強度較高，與側面角焊縫相比可高出35%-55%。（f）,（2）正面角焊縫,B. 正面角焊縫的破壞形式,（3）斜角焊縫,斜焊縫的受力性能介于側面角焊縫和正側面角焊縫之間。,五、角焊縫的構造,1、最大焊腳尺寸hf,max,為了避免焊縫處局部過熱，減小焊件的焊接殘余應力和殘余變形，hf,max應滿足以下要求:,hf,max1.2t1（鋼管結構除外） 式中: t1-較薄焊件厚度。,對于板件邊緣的角焊縫,尚應滿足以下要求： 當 t6mm時，hf,maxt； 當 t6mm時，hf,maxt-(12)mm；,2、最小焊腳尺寸hf,min,為了避免在焊縫金屬中由于冷卻速度快而產(chǎn)生淬硬組織，導致母材開裂，hf,min應滿足以下要求:,式中: t2-較厚焊件厚度 另:對于埋弧自動焊hf,min可減去1mm; 對于T型連接單面角焊縫hf,min應加上1mm; 當t24mm時, hf,min=t2,3.側面角焊縫的最大計算長度,側面角焊縫在彈性工作階段沿長度方向受力不均，兩端大而中間小。焊縫長度越長，應力集中系數(shù)越大。如果焊縫長度不是太大，焊縫兩端達到屈服強度后，繼續(xù)加載，應力會漸趨均勻；當焊縫長度達到一定的長度后，可能破壞首先發(fā)生在焊縫兩端，故：,注： 1、當實際長度大于以上值時，計算時不與考慮； 2、當內力沿側焊縫全長分布時，不受上式限制。,4.側面角焊縫的最小計算長度,對于焊腳尺寸大而長度小的焊縫，焊件局部加熱嚴重且起落弧坑相距太近，以及可能產(chǎn)生缺陷，使焊縫不可靠。故為了使焊縫具有一定的承載力，規(guī)范規(guī)定：,5. 搭接連接的構造要求,當板件端部僅采用兩條側面角焊縫連接時： A、為了避免應力傳遞的過分彎折而使構件中應力 不均，規(guī)范規(guī)定：,B、為了避免焊縫橫向收 縮時引起板件的拱曲 太大，規(guī)范規(guī)定：,D. 在搭接連接中，搭接長度不得小于焊件較小厚度 的5倍，且不得小于25mm。,C. 當角焊縫的端部位于構件轉角處時，應作2hf的繞 角焊，且轉角處必須連續(xù)施焊。,第二節(jié) 螺栓連接的構造,一、螺栓的種類,1.普通螺栓,C級-粗制螺栓，性能等級為4.6或4.8級； 4表示fu400N/mm2, 0.6或0.8表示fy/fu=0.6或0.8；類孔，孔徑(do)-栓桿直徑(d) 13mm。,A、B級-精制螺栓，性能等級為5.6或8.8級; 5或8表示fu500或800N/mm2, 0.6或0.8表示fy/fu=0.6 或0.8；類孔，孔徑(do)-栓桿直徑(d)0.30.5mm。,按其加工的精細程度和強度分為:A、B、C三個級別。,2.高強度螺栓,由45號、40B和20MnTiB鋼加工而成，并經(jīng)過熱處理,45號8.8級； 40B和20MnTiB10.9級,（a）大六角頭螺栓 （b）扭剪型螺栓,扭剪型高強度螺栓,二、螺栓的排列,1.并列簡單、整齊、緊湊所用連接板尺寸小，但構 件截面削弱大；,2.錯列排列不緊湊，所用連接板尺寸大，但構件截 面削弱??；,3.螺栓排列的要求,（1）受力要求: 垂直受力方向：為了防止螺栓應