鋼結(jié)構(gòu)課件 第六講

1、大綱要求大綱要求1.1.了解鋼結(jié)構(gòu)連接的種類及各自的特點(diǎn)；了解鋼結(jié)構(gòu)連接的種類及各自的特點(diǎn)；2.2.了解焊接連接的工作性能，了解焊接連接的工作性能，掌握焊接連接的計(jì)算掌握焊接連接的計(jì)算方法及構(gòu)造要求；方法及構(gòu)造要求；3.3.了解焊接應(yīng)力和焊接變形產(chǎn)生的原因及其對(duì)結(jié)構(gòu)了解焊接應(yīng)力和焊接變形產(chǎn)生的原因及其對(duì)結(jié)構(gòu)工作的影響；工作的影響；4.4.了解螺栓連接的工作性能，了解螺栓連接的工作性能，掌握螺栓連接的計(jì)算掌握螺栓連接的計(jì)算和構(gòu)造要求。和構(gòu)造要求。一、一、焊縫連接焊縫連接 3.1 鋼結(jié)構(gòu)的連接的種類和方法對(duì)接焊縫連接對(duì)接焊縫連接優(yōu)點(diǎn)：不削弱截面，方便施工，連接剛度大；優(yōu)點(diǎn)：不削弱截面，方便施工，連

2、接剛度大；缺點(diǎn)：材質(zhì)易脆，存在殘余應(yīng)力，對(duì)裂紋敏感。缺點(diǎn)：材質(zhì)易脆，存在殘余應(yīng)力，對(duì)裂紋敏感。 角焊縫連接角焊縫連接三、螺栓連接三、螺栓連接 優(yōu)點(diǎn)：連接剛度大，傳力可靠；優(yōu)點(diǎn)：連接剛度大，傳力可靠； 分為：分為： 普通螺栓連接普通螺栓連接 高強(qiáng)度螺栓連接高強(qiáng)度螺栓連接二、鉚釘連接二、鉚釘連接N缺點(diǎn)：對(duì)施工技術(shù)要求很高，缺點(diǎn)：對(duì)施工技術(shù)要求很高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，施工條件差，勞動(dòng)強(qiáng)度大，施工條件差， 施施工速度慢。工速度慢。連接的種類 技術(shù)要點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 實(shí)際工程中應(yīng)用情況 焊逢連接 通過電弧產(chǎn)生的熱量使焊條和焊件局部熔化，經(jīng)冷卻凝結(jié)成焊縫從而將焊件連接成為一體 1. 不 受 鋼 材方 位角度形狀限

3、制 2. 不 削 弱 構(gòu)件 截面 3. 1. 可能某些部分材質(zhì)變脆 2. 可能存在焊接參與英里和殘余變形 3. 低溫下易脆斷 4. 由于施焊產(chǎn)生的缺陷使疲勞強(qiáng)度降低 應(yīng)用最為普遍 普通 螺栓連接 高強(qiáng) 通過螺栓這種緊固件把被連接件連接成一體。 1. 工藝簡(jiǎn)單，安裝方 便 - 工地 安裝連接 2. 裝 拆 方 便- 適用 臨 時(shí) 連接 及需裝拆結(jié)構(gòu) 1. 截面削弱 2. 有時(shí)需要增設(shè)輔助連接件 3. 工作量大，對(duì)制造精度要求高 高強(qiáng)螺栓發(fā) 展 很快，使用越來越多 鉚釘連接 1. 傳力可靠 2. 塑性、韌性較好 1. 構(gòu)造復(fù)雜、用剛量大 2. 施工麻煩， 噪聲大，勞動(dòng)條件差。 目前基本很少采用 名

4、稱 特性 普通螺栓連接 高強(qiáng)螺栓連接 制造精度 按傳力方式 分類 精制螺栓 （A、B） I 類孔 粗制螺栓 （C） II 類孔 摩擦型 （以外剪力達(dá)到板件接觸面最大摩擦力為極限狀態(tài)） 承壓型 （允許被連接件間的摩擦力被克服后產(chǎn)生相對(duì)滑移， 以桿身剪切或孔壁承壓為破壞極限） 孔徑 do-d0.30.5mm do-d=1.53mm do-d 1.5 2.0mm do-d1.01.5mm 性能 可用于承受較大健力、拉力的連接，其受力和抗疲勞性能較好，連接變形小，但是制造和安裝費(fèi)工，價(jià)格較貴，鋼結(jié)構(gòu)中很少采用 受剪性能差，裝配和拆卸方便，經(jīng)常用于受拉力的安裝螺栓連接、次要結(jié)構(gòu)和可拆卸結(jié)構(gòu)的受剪連接以及

5、安裝時(shí) 的 臨 時(shí) 連接。 整 體 性 和 連 接剛 度 好 ， 變 形小，受力可靠，耐疲勞。 設(shè)計(jì)承載力高于摩擦型，但整體性和剛度較差，變形大，動(dòng)力性能差，實(shí)際強(qiáng)度儲(chǔ)備小，只用于承受靜力或間接動(dòng)力荷載結(jié)構(gòu)中允許發(fā)生一定滑移變形的連接。 一、鋼結(jié)構(gòu)常用焊接方法一、鋼結(jié)構(gòu)常用焊接方法1.1.手工電弧焊手工電弧焊A、焊條的選擇：、焊條的選擇： 焊條應(yīng)與焊件焊條應(yīng)與焊件鋼材相適應(yīng)。鋼材相適應(yīng)。原理：利用電弧產(chǎn)生熱量原理：利用電弧產(chǎn)生熱量 熔化焊條和母材形熔化焊條和母材形 成焊縫。成焊縫。 3.2 焊接方法和焊接連接形式 焊機(jī)焊機(jī)導(dǎo)線導(dǎo)線熔池熔池焊條焊條焊鉗焊鉗保護(hù)氣體保護(hù)氣體焊件焊件電弧電弧Q390

6、Q390、Q420Q420鋼選擇鋼選擇E55E55型焊條型焊條(E5500-5518)(E5500-5518)Q345Q345鋼選擇鋼選擇E50E50型焊條型焊條(E5000-5048)(E5000-5048)B B、焊條的表示方法：、焊條的表示方法：E焊條焊條( (Electrode) )第第1 1、2 2位數(shù)字為熔融金屬的最小抗拉強(qiáng)度位數(shù)字為熔融金屬的最小抗拉強(qiáng)度（kgf/mm2) )第第3 3、4 4適用焊接位置、電流及藥皮的類型。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(qiáng)度鋼材相適應(yīng)的焊條。不同鋼種的鋼材焊接，宜采用與低強(qiáng)度鋼材相適應(yīng)的焊條。缺點(diǎn)：質(zhì)量波動(dòng)大，要求

7、焊工等級(jí)高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低。缺點(diǎn)：質(zhì)量波動(dòng)大，要求焊工等級(jí)高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低。 優(yōu)點(diǎn)：方便，特別在高空和野外作業(yè)，小型焊接；優(yōu)點(diǎn)：方便，特別在高空和野外作業(yè)，小型焊接；Q235Q235鋼選擇鋼選擇E43E43型焊條（型焊條（E4300-E4328)E4300-E4328)C C、優(yōu)、缺點(diǎn)、優(yōu)、缺點(diǎn)2.2.埋弧焊（自動(dòng)或半自動(dòng)）埋弧焊（自動(dòng)或半自動(dòng)）、焊絲轉(zhuǎn)盤焊絲轉(zhuǎn)盤送絲器送絲器焊劑漏斗焊劑漏斗焊劑焊劑熔渣熔渣焊件焊件埋弧自動(dòng)焊埋弧自動(dòng)焊A A、焊絲的選擇應(yīng)與焊件等強(qiáng)度。、焊絲的選擇應(yīng)與焊件等強(qiáng)度。 B B、優(yōu)、缺點(diǎn)：、優(yōu)、缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：自動(dòng)化程度高，焊接速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低，優(yōu)點(diǎn)：自動(dòng)化

8、程度高，焊接速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低，焊接質(zhì)量好。焊接質(zhì)量好。 缺點(diǎn)：設(shè)備投資大，施工位置受限等。缺點(diǎn)：設(shè)備投資大，施工位置受限等。 送送絲絲器器機(jī)機(jī)器器3.3.氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊優(yōu)、缺點(diǎn)：優(yōu)、缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：焊接速度快，焊接質(zhì)優(yōu)點(diǎn)：焊接速度快，焊接質(zhì)量好。量好。 缺點(diǎn)：施工條件受限制等。缺點(diǎn)：施工條件受限制等。二、焊接連接形式和焊縫形式二、焊接連接形式和焊縫形式1.1.焊接連接形式焊接連接形式搭接搭接對(duì)接對(duì)接T型連接型連接2.2.焊縫形式焊縫形式（1）對(duì)接焊縫）對(duì)接焊縫正對(duì)接焊縫正對(duì)接焊縫（2）角焊縫）角焊縫T型對(duì)接焊縫型對(duì)接焊縫斜對(duì)接焊縫斜對(duì)接焊縫 名稱 名目 對(duì)接焊縫 角焊縫 位置 被連接板件

9、或其中一個(gè)板件的平面內(nèi)，并且焊縫截面與構(gòu)件截面相同 位于板件邊緣 優(yōu)點(diǎn) 傳力均勻平順，沒有明顯的應(yīng)力集中，受力性能比較好，尤其是直接承受動(dòng)力荷載的接頭， 不需要開口，使用靈活，制造方便 缺點(diǎn) 要在焊件邊緣開坡口，制造費(fèi)工 傳力不均勻，受力情況復(fù)雜，容易引起應(yīng)力集中， 分類 （作用力與焊縫方向的關(guān)系） 按受力方向可分為對(duì)接正焊縫和對(duì)接斜焊縫 長(zhǎng)度方向垂直于力作用方向的稱正面角焊縫，平行于力作用方向的稱側(cè)面角焊縫 3. 3. 焊縫位置焊縫位置三、焊縫缺陷及焊縫質(zhì)量檢查三、焊縫缺陷及焊縫質(zhì)量檢查1.1.焊縫缺陷焊縫缺陷2.2.焊縫質(zhì)量檢查焊縫質(zhì)量檢查外觀檢查：外觀檢查：檢查外觀缺陷和幾何尺寸；檢查外

10、觀缺陷和幾何尺寸；內(nèi)部無損檢驗(yàn)：內(nèi)部無損檢驗(yàn)：檢驗(yàn)內(nèi)部缺陷。檢驗(yàn)內(nèi)部缺陷。 內(nèi)部檢驗(yàn)主要采用超聲內(nèi)部檢驗(yàn)主要采用超聲 波，有時(shí)還用磁粉檢驗(yàn)波，有時(shí)還用磁粉檢驗(yàn) 熒光檢驗(yàn)等輔助檢驗(yàn)方熒光檢驗(yàn)等輔助檢驗(yàn)方法。還可以采用法。還可以采用X X射線或射線或射線透照或拍片。射線透照或拍片。鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（）（）規(guī)規(guī)定：定： 焊縫按其檢驗(yàn)方法和質(zhì)量要求分為一級(jí)、二級(jí)焊縫按其檢驗(yàn)方法和質(zhì)量要求分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)。和三級(jí)。 三級(jí)焊縫只要求對(duì)全部焊縫作外觀檢查三級(jí)焊縫只要求對(duì)全部焊縫作外觀檢查,也就是說檢查焊縫的實(shí)際尺寸是否符合設(shè)計(jì)的要求，也就是說檢查焊縫的實(shí)際尺寸是否符合設(shè)計(jì)

11、的要求，觀察表面有無看得見的裂紋、咬邊等缺陷。觀察表面有無看得見的裂紋、咬邊等缺陷。 一級(jí)焊縫除外觀檢查外，尚要求用超聲波檢驗(yàn)每一級(jí)焊縫除外觀檢查外，尚要求用超聲波檢驗(yàn)每條焊縫全部的長(zhǎng)度條焊縫全部的長(zhǎng)度二級(jí)二級(jí)質(zhì)量焊縫要求除外觀檢查外，尚要求用超聲波質(zhì)量焊縫要求除外觀檢查外，尚要求用超聲波檢驗(yàn)每條焊縫的長(zhǎng)度，且不小于檢驗(yàn)每條焊縫的長(zhǎng)度，且不小于200mm200mm 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50017-2003GB50017-2003）中，對(duì)焊）中，對(duì)焊縫質(zhì)量等級(jí)的選用有如下規(guī)定：縫質(zhì)量等級(jí)的選用有如下規(guī)定： (1) (1) 需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的構(gòu)件中，垂直于作用力方向需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的

12、構(gòu)件中，垂直于作用力方向的橫向?qū)雍缚p受拉時(shí)應(yīng)為一級(jí)，受壓時(shí)應(yīng)為二級(jí)。的橫向?qū)雍缚p受拉時(shí)應(yīng)為一級(jí)，受壓時(shí)應(yīng)為二級(jí)。 3.3.焊縫質(zhì)量等級(jí)及選用焊縫質(zhì)量等級(jí)及選用(2) (2) 在不需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的構(gòu)件中，凡要求與母材在不需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的構(gòu)件中，凡要求與母材等強(qiáng)的受拉對(duì)接焊縫應(yīng)不低于二級(jí)；受壓時(shí)宜為二級(jí)。等強(qiáng)的受拉對(duì)接焊縫應(yīng)不低于二級(jí)；受壓時(shí)宜為二級(jí)。 （）重級(jí)工作制和起重量（）重級(jí)工作制和起重量 的中級(jí)工作的中級(jí)工作制吊車梁的腹板與上翼緣板之間以及吊車桁架上弦桿制吊車梁的腹板與上翼緣板之間以及吊車桁架上弦桿與節(jié)點(diǎn)板之間的形接頭焊透的對(duì)接與角接組合焊縫，與節(jié)點(diǎn)板之間的形接頭焊透的對(duì)接與角接

13、組合焊縫，不應(yīng)低于二級(jí)。不應(yīng)低于二級(jí)。 （）角焊縫質(zhì)量等級(jí)一般為三級(jí)，直接承受動(dòng)力（）角焊縫質(zhì)量等級(jí)一般為三級(jí)，直接承受動(dòng)力荷載且需要驗(yàn)算疲勞和起重量的中級(jí)工荷載且需要驗(yàn)算疲勞和起重量的中級(jí)工作制吊車梁的角焊縫的外觀質(zhì)量應(yīng)符合二級(jí)。作制吊車梁的角焊縫的外觀質(zhì)量應(yīng)符合二級(jí)。焊縫符號(hào)主要由基本符號(hào)、輔助符號(hào)和引出線、焊縫尺寸組焊縫符號(hào)主要由基本符號(hào)、輔助符號(hào)和引出線、焊縫尺寸組成。成。 引出線由帶箭頭的指引線和兩條基準(zhǔn)線（一條為實(shí)線，一引出線由帶箭頭的指引線和兩條基準(zhǔn)線（一條為實(shí)線，一條為細(xì)虛線），虛線可以在實(shí)線的上側(cè)，也可以在下側(cè)條為細(xì)虛線），虛線可以在實(shí)線的上側(cè)，也可以在下側(cè). .基本符號(hào)標(biāo)注

14、在基準(zhǔn)線上，如果焊縫在接頭的一側(cè)，將基本基本符號(hào)標(biāo)注在基準(zhǔn)線上，如果焊縫在接頭的一側(cè)，將基本符號(hào)標(biāo)注在基準(zhǔn)線實(shí)線側(cè)，反之，則標(biāo)注在虛線側(cè)。如果為符號(hào)標(biāo)注在基準(zhǔn)線實(shí)線側(cè)，反之，則標(biāo)注在虛線側(cè)。如果為雙面焊縫，可以不加虛線。雙面焊縫，可以不加虛線。焊縫尺寸標(biāo)注在基準(zhǔn)線上。有關(guān)焊縫橫截面的尺寸一律標(biāo)在焊縫尺寸標(biāo)注在基準(zhǔn)線上。有關(guān)焊縫橫截面的尺寸一律標(biāo)在焊縫基本符號(hào)左邊，有關(guān)焊縫長(zhǎng)度方向的尺寸，一律標(biāo)在焊焊縫基本符號(hào)左邊，有關(guān)焊縫長(zhǎng)度方向的尺寸，一律標(biāo)在焊縫基本符號(hào)的右邊。對(duì)接焊縫中有關(guān)坡口的尺寸，應(yīng)標(biāo)在焊縫基本符號(hào)的右邊。對(duì)接焊縫中有關(guān)坡口的尺寸，應(yīng)標(biāo)在焊縫基本符號(hào)的上側(cè)或下側(cè)?？p基本符號(hào)的上側(cè)或下側(cè)。 補(bǔ)充符號(hào)：: 三面圍焊