第三章鋼結(jié)構(gòu)的鏈接對(duì)接焊縫

1、整理ppt整理ppt連接設(shè)計(jì)原則：連接設(shè)計(jì)原則：安全可靠安全可靠傳力明確傳力明確構(gòu)造簡(jiǎn)單構(gòu)造簡(jiǎn)單制造方便制造方便節(jié)約鋼材節(jié)約鋼材整理ppt2、鉚接鉚接1、焊接焊接 對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫角角 焊焊 縫縫焊縫連接、鉚釘連接、螺栓連接焊縫連接、鉚釘連接、螺栓連接3.1 3.1 鋼結(jié)構(gòu)的連接方法鋼結(jié)構(gòu)的連接方法3.1.1 3.1.1 鋼結(jié)構(gòu)連接種類鋼結(jié)構(gòu)連接種類鋼結(jié)構(gòu)的連接方法鋼結(jié)構(gòu)的連接方法(a) (a) 、(b)(b)焊縫連接；焊縫連接；(c)(c)鉚釘連接鉚釘連接(a) (b) (c)(a) (b) (c)整理ppt3、螺栓連接螺栓連接 普通螺栓：普通螺栓：高強(qiáng)螺栓高強(qiáng)螺栓圖圖3.2 3.2 螺栓連

2、接螺栓連接整理ppt焊縫連接焊縫連接 整理ppt 焊接連接的特點(diǎn)焊接連接的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 不削弱截面，方便施工，連接剛度不削弱截面，方便施工，連接剛度 大大,密閉性好；密閉性好； 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 材質(zhì)易脆，存在殘余應(yīng)力，對(duì)裂紋材質(zhì)易脆，存在殘余應(yīng)力，對(duì)裂紋 敏感敏感 2022-3-116整理ppt螺栓連接螺栓連接 整理ppt鉚釘連接鉚釘連接 整理ppt鉚釘連接鉚釘連接 1）工藝）工藝 孔比釘直徑大孔比釘直徑大1mm,加熱加熱9001000,鉚鉚 釘槍釘槍. 2）特點(diǎn)）特點(diǎn) 連接剛度大連接剛度大,傳力可靠傳力可靠,但是但是,對(duì)施工技術(shù)要對(duì)施工技術(shù)要求很高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，施工速度慢，將求很高，勞動(dòng)

3、強(qiáng)度大，施工速度慢，將 逐逐步被高強(qiáng)螺栓所取代。步被高強(qiáng)螺栓所取代。2022-3-119整理ppt 不削弱截面，方便施工，連接剛度大不削弱截面，方便施工，連接剛度大, ,密密閉性好閉性好材質(zhì)易脆，存在殘余應(yīng)力，對(duì)裂紋敏感材質(zhì)易脆，存在殘余應(yīng)力，對(duì)裂紋敏感 最廣泛的連接方式。除不能用于最廣泛的連接方式。除不能用于少數(shù)直接承受動(dòng)力荷載（如重級(jí)工作制吊車梁、少數(shù)直接承受動(dòng)力荷載（如重級(jí)工作制吊車梁、柱）柱）整理ppt 1.1.手工電弧焊手工電弧焊 打火引弧打火引弧-電弧周圍的金屬液化電弧周圍的金屬液化(溶池溶池)焊條熔化焊條熔化 滴入溶池滴入溶池與焊件的熔融金屬結(jié)和冷卻即形成焊縫。與焊件的熔融金屬結(jié)

4、和冷卻即形成焊縫。手工電弧焊、自動(dòng)或半自動(dòng)埋弧焊、氣體保護(hù)焊、電阻焊手工電弧焊、自動(dòng)或半自動(dòng)埋弧焊、氣體保護(hù)焊、電阻焊優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：方便，特別在高空和野外作業(yè)；方便，特別在高空和野外作業(yè)；缺點(diǎn)：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，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。效率低。3.2.1 鋼結(jié)構(gòu)常用焊接方法鋼結(jié)構(gòu)常用焊接方法整理ppt 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整理ppt焊條焊條：焊條應(yīng)與焊件鋼材相適應(yīng)（等強(qiáng)度要求）。焊條應(yīng)與焊件鋼材相適應(yīng)（等強(qiáng)度要求）。 Q235Q235E43E43焊條；焊條； Q345Q345E50E50焊條

5、；焊條； Q390Q390（Q420Q420）E55E55焊條。焊條。 E E焊條；型號(hào)由四部分組成焊條；型號(hào)由四部分組成 E E 前兩位數(shù)前兩位數(shù) 焊縫金屬最小抗拉強(qiáng)度焊縫金屬最小抗拉強(qiáng)度(430N/mm(430N/mm2 2) )； 后兩位數(shù)后兩位數(shù) 焊接位置、電流及藥皮類型。焊接位置、電流及藥皮類型。 不同鋼種的鋼材相焊接時(shí)，宜采用與低強(qiáng)度鋼材相適應(yīng)的焊條。 手工電弧焊手工電弧焊整理ppt2. 2. 自動(dòng)（半自動(dòng)）埋弧焊自動(dòng)（半自動(dòng)）埋弧焊電弧在焊劑層下燃燒的一種方法。電弧在焊劑層下燃燒的一種方法。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量好，效率高；質(zhì)量好，效率高；缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：需要專用設(shè)備。需要專用設(shè)備。焊 縫

6、焊 絲 轉(zhuǎn) 盤焊 件焊 劑焊 濟(jì) 料 斗送 絲 器電 極移 動(dòng) 方 向整理ppt2022-3-1115、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2. 2. 自動(dòng)（半自動(dòng)）埋弧焊自動(dòng)（半自動(dòng)）埋弧焊電弧在焊劑層下燃燒的一種方法。電弧在焊劑層下燃燒的一種方法。整理ppt 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。 整理ppt整理ppt焊絲：焊絲： H08A Q235（A3）H08MnA H08MnA Q345

7、H10MnSi H10MnSi Q390、Q420H08Mn2Si 焊劑：焊劑：431型型2022-3-1118整理ppt 3.3.氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊 利用二氧化碳?xì)怏w或其他惰性氣體作利用二氧化碳?xì)怏w或其他惰性氣體作為保護(hù)介質(zhì)。為保護(hù)介質(zhì)。 優(yōu)點(diǎn)：焊接速度快，焊接質(zhì)量好。優(yōu)點(diǎn)：焊接速度快，焊接質(zhì)量好。 缺點(diǎn)：施工地點(diǎn)受限制。缺點(diǎn)：施工地點(diǎn)受限制。 4.4.電阻焊電阻焊 利用電流通過(guò)焊件接觸點(diǎn)表面電利用電流通過(guò)焊件接觸點(diǎn)表面電阻所產(chǎn)生的熱來(lái)熔化金屬，再通過(guò)加阻所產(chǎn)生的熱來(lái)熔化金屬，再通過(guò)加壓使其焊合。壓使其焊合。 適用于冷彎薄壁型鋼之間的焊接。適用于冷彎薄壁型鋼之間的焊接。整理ppt焊縫按截面

8、形式不同可分為兩種類型：焊縫按截面形式不同可分為兩種類型：對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫和和角焊縫角焊縫 焊縫形式焊縫形式角焊縫角焊縫 對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫 對(duì) 接 焊 縫角 焊 縫3.2.2 焊縫分類及焊縫連接形式焊縫分類及焊縫連接形式整理ppt（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)接焊縫整理ppt整理ppt 按施焊時(shí)焊工所持焊條與焊件間的相對(duì)位置關(guān)按施焊時(shí)焊工所持焊條與焊件間的相對(duì)位置關(guān)系，焊縫分為：系，焊縫分為： 焊縫施焊位置焊縫施焊位置 平焊平焊 橫焊橫焊 立焊立焊仰焊仰焊 平焊立焊橫焊仰焊整理ppt 焊縫位置焊縫位置整理ppt連接形式連接形

9、式平接平接 搭接搭接 T T形連接形連接 角接角接 整理ppt3.2.3 焊縫缺陷及焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)焊縫缺陷及焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)1 1、焊縫缺陷：、焊縫缺陷：焊接過(guò)程中產(chǎn)生于焊縫金屬或附近熱焊接過(guò)程中產(chǎn)生于焊縫金屬或附近熱 影響區(qū)鋼材表面或內(nèi)部的缺陷影響區(qū)鋼材表面或內(nèi)部的缺陷 裂紋裂紋氣孔氣孔 夾夾 渣渣 咬肉（邊）咬肉（邊）整理ppt2 2 焊縫的質(zhì)量檢驗(yàn)焊縫的質(zhì)量檢驗(yàn)檢檢驗(yàn)驗(yàn)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)三三 級(jí)級(jí)肉眼外觀檢查肉眼外觀檢查二級(jí)二級(jí) 肉眼外觀檢查肉眼外觀檢查 超聲波超聲波不得存在不得存在裂紋、表面氣孔、夾渣、電弧擦傷等缺陷裂紋、表面氣孔、夾渣、電弧擦傷等缺陷一級(jí)一級(jí) 肉眼外觀檢查肉眼外觀檢查 超聲波超聲波

10、X X射線射線不得存不得存在未滿焊、咬邊、根部收縮、裂紋、表面氣孔在未滿焊、咬邊、根部收縮、裂紋、表面氣孔、夾渣、電弧擦傷等缺陷、夾渣、電弧擦傷等缺陷所有焊縫均應(yīng)作外觀檢驗(yàn)，所有焊縫均應(yīng)作外觀檢驗(yàn)，不允許有可見(jiàn)裂紋等缺陷。其它缺陷如咬邊、不允許有可見(jiàn)裂紋等缺陷。其它缺陷如咬邊、表面氣孔、夾渣等按規(guī)范要求；表面氣孔、夾渣等按規(guī)范要求；整理ppt外觀檢查：外觀檢查：檢查外觀缺陷和幾何尺寸；檢查外觀缺陷和幾何尺寸；內(nèi)部無(wú)損檢驗(yàn)：內(nèi)部無(wú)損檢驗(yàn)：檢驗(yàn)內(nèi)部缺陷。檢驗(yàn)內(nèi)部缺陷。超聲波檢測(cè)設(shè)備無(wú)損檢測(cè)：無(wú)損檢測(cè)：一級(jí)焊縫全數(shù)檢驗(yàn)一級(jí)焊縫全數(shù)檢驗(yàn)二級(jí)焊縫抽檢二級(jí)焊縫抽檢2020以上以上整理ppt整理ppt鋼結(jié)構(gòu)

11、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)定：規(guī)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且符合三級(jí)焊縫只要求對(duì)全部焊縫作外觀檢查且符合三級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 一、二級(jí)焊縫除外觀檢查外，尚要求一定數(shù)一、二級(jí)焊縫除外觀檢查外，尚要求一定數(shù)量的超聲波檢驗(yàn)并符合相應(yīng)級(jí)別的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。量的超聲波檢驗(yàn)并符合相應(yīng)級(jí)別的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。整理ppt 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)焊縫）中，對(duì)焊縫質(zhì)量等級(jí)的選用有如下規(guī)定：質(zhì)量等級(jí)的選用有如下規(guī)定： (1) (1)

12、 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)。 整理ppt （）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

13、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)力荷（）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)工作制載且需要驗(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)。吊車梁的角焊縫的外觀質(zhì)量應(yīng)符合二級(jí)。整理ppt3.2.4 焊縫代號(hào)、螺栓及其孔眼圖例焊縫代號(hào)、螺栓及其孔眼圖例 焊縫符號(hào)表示法焊縫符號(hào)表示法規(guī)定：焊縫符號(hào)一般由規(guī)定：焊縫符號(hào)一般由基本基本符號(hào)符號(hào)與與指引線指引線組成，必要時(shí)還可加上組成，必要時(shí)還可加上補(bǔ)充符號(hào)補(bǔ)充符號(hào)和和焊縫焊縫尺寸尺寸。

14、基本符號(hào)：基本符號(hào)：表示焊縫的橫截面形狀，如用表示焊縫的橫截面形狀，如用“ ”表示表示角焊縫角焊縫, ,用用“V”V”表示表示V V形坡口聽(tīng)對(duì)接焊縫；形坡口聽(tīng)對(duì)接焊縫；補(bǔ)充符號(hào)：補(bǔ)充符號(hào)：補(bǔ)充說(shuō)明焊縫的某些特征，如用補(bǔ)充說(shuō)明焊縫的某些特征，如用“ ”表表示現(xiàn)場(chǎng)安裝焊縫，用示現(xiàn)場(chǎng)安裝焊縫，用“ ”表示焊件三面帶有焊縫；表示焊件三面帶有焊縫；指引線指引線 ：一般由橫線和帶箭頭的斜線組成，箭頭指一般由橫線和帶箭頭的斜線組成，箭頭指向圖形相應(yīng)焊縫處，橫線上方和下方用來(lái)標(biāo)注基本符向圖形相應(yīng)焊縫處，橫線上方和下方用來(lái)標(biāo)注基本符號(hào)和焊縫尺寸等。號(hào)和焊縫尺寸等。整理ppt表表3.1 3.1 焊縫符號(hào)焊縫符號(hào)整

15、理ppt表表3.1 3.1 焊縫符號(hào)焊縫符號(hào)續(xù)表續(xù)表整理ppt當(dāng)焊縫分布比較復(fù)雜或用上述標(biāo)注方法不能表達(dá)清楚當(dāng)焊縫分布比較復(fù)雜或用上述標(biāo)注方法不能表達(dá)清楚時(shí)時(shí), ,在標(biāo)注焊縫符號(hào)的同時(shí)在標(biāo)注焊縫符號(hào)的同時(shí), ,可在圖形上加?xùn)啪€表示?？稍趫D形上加?xùn)啪€表示。圖圖3.10 3.10 用柵線表示焊縫用柵線表示焊縫(a)(a)正面焊縫；正面焊縫；(b)(b)背面焊縫；背面焊縫；(c)(c)安裝焊縫安裝焊縫整理ppt3.3 對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫的構(gòu)造與計(jì)算的構(gòu)造與計(jì)算直邊縫直邊縫單邊單邊V形縫形縫雙邊雙邊V形縫形縫板厚板厚 t 20 mm3.3.1坡口形式坡口形式整理ppt3.3.2其他構(gòu)造其他構(gòu)造不同寬度不

16、同寬度不同厚度不同厚度可不設(shè)斜坡可不設(shè)斜坡引弧板引弧板整理ppt3.3.3 3.3.3 對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫的計(jì)算的計(jì)算直直焊焊縫縫引弧板引弧板wcwtwwfftlN 或N 軸心拉力或壓力軸心拉力或壓力tw 焊縫厚度（不同板連接時(shí)為較小板厚）焊縫厚度（不同板連接時(shí)為較小板厚）lw 焊縫計(jì)算長(zhǎng)度，焊縫計(jì)算長(zhǎng)度，有引弧板有引弧板lwL， 無(wú)引弧板無(wú)引弧板lwL2t（較小板厚）（較小板厚） 對(duì)接焊縫抗拉或抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度強(qiáng)度對(duì)接焊縫抗拉或抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度強(qiáng)度wcwtff 或焊縫應(yīng)力驗(yàn)算焊縫應(yīng)力驗(yàn)算式中：式中：（1）焊縫軸心受力直縫）焊縫軸心受力直縫直縫直縫整理ppt3.3.3 3.3.3 對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫的計(jì)算

17、的計(jì)算斜斜焊焊縫縫焊縫應(yīng)力焊縫應(yīng)力簡(jiǎn)化驗(yàn)算簡(jiǎn)化驗(yàn)算wcwtwwfftlN sin或 coswvwwftlNlw 斜焊縫計(jì)算長(zhǎng)度，斜焊縫計(jì)算長(zhǎng)度， 對(duì)接焊縫抗剪設(shè)計(jì)強(qiáng)度強(qiáng)度對(duì)接焊縫抗剪設(shè)計(jì)強(qiáng)度強(qiáng)度 wVf規(guī)范規(guī)定規(guī)范規(guī)定當(dāng)當(dāng) ，可不驗(yàn)算。，可不驗(yàn)算。5 . 1tg斜縫斜縫（2）焊縫軸心受力斜縫）焊縫軸心受力斜縫整理ppt1.1.計(jì)算如圖所示兩塊鋼板的對(duì)接連接焊縫能否滿足強(qiáng)度要求；計(jì)算如圖所示兩塊鋼板的對(duì)接連接焊縫能否滿足強(qiáng)度要求；如不滿足要求，可采用哪些改進(jìn)措施？已知截面尺寸如不滿足要求，可采用哪些改進(jìn)措施？已知截面尺寸B=250mmB=250mm，t=8mmt=8mm，軸心拉力設(shè)計(jì)值，軸心拉力

18、設(shè)計(jì)值N=370kNN=370kN，鋼材為，鋼材為Q235BQ235B級(jí)鋼，級(jí)鋼，E43E43型焊條，型焊條，采用手工焊，焊接時(shí)不采用引弧板，焊縫質(zhì)量為三級(jí)。采用手工焊，焊接時(shí)不采用引弧板，焊縫質(zhì)量為三級(jí)。 整理ppt(3)(3)承受彎矩和剪力共同作用的對(duì)接焊縫承受彎矩和剪力共同作用的對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫受彎矩和剪力聯(lián)合作用對(duì)接焊縫受彎矩和剪力聯(lián)合作用(a) (a) 鋼板對(duì)接接頭；鋼板對(duì)接接頭；(b)(b)工字形截面梁的對(duì)接接頭工字形截面梁的對(duì)接接頭整理pptWw-焊縫截面模量焊縫截面模量Sw-焊縫截面面積矩焊縫截面面積矩Iw-焊縫截面慣性矩焊縫截面慣性矩-焊縫抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值焊縫抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值tl

19、 lw wMV a) a)矩形截面矩形截面 截面正應(yīng)力截面正應(yīng)力wmaxt2ww6MMfWl twwmaxvww32VSVfI tl t截面剪應(yīng)力截面剪應(yīng)力wvf 對(duì)接焊縫矩形截面對(duì)接焊縫矩形截面整理pptwtf1 . 132121hh0max1 在腹板與翼緣交接處，驗(yàn)算折算應(yīng)力在腹板與翼緣交接處，驗(yàn)算折算應(yīng)力tIVSww11t t1 1Sw1w1-翼緣對(duì)中和軸的面積矩翼緣對(duì)中和軸的面積矩, ,b b b) b)工字形截面工字形截面 最大正應(yīng)力最大正應(yīng)力: :wmaxt2ww6MMfWl twwmaxvww32VSVfI tl t最大剪應(yīng)力最大剪應(yīng)力: :01w1122htSbt, h0 0為腹板高度腹板高度圖圖3.46 3.46 工字形截面工字形截面整理ppt1 1、有兩個(gè)材料均為、有兩個(gè)材料均為Q235DQ235D的鋼構(gòu)件需焊接，采用手工電弧焊，應(yīng)的鋼構(gòu)件需焊接，采用手