《钢结构知识》PPT课件

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1、本章内容：3.1连接方法3.2焊接方法和焊缝形式3.3对接焊缝的构造和计算3.4角焊缝的构造和计算3.5焊接应力和焊接变形3.6螺栓连接的构造要求3.7螺栓的工作性能及承载力3.8螺栓连接的设计、验算3.1连接方法钢结构的构件制作和整体安装都离不开零部件和构件之间的连接（connection）。钢结构主要的连接方法是焊接连接和螺栓连接，有时也使用铆钉连接。焊接连接螺栓连接铆钉连接（1)焊接连接在被连接金属件之间的缝隙区域，通过高温使被连接金属与填充金属熔融结合，冷却后形成牢固连接的工艺过程称为焊接连接（weldedconnection），填充金属带称为焊缝。焊接连接不削弱构件截面，接

2、头紧凑，可以采用自动化操作，是现代钢结构最主要的连接方法。但是，由于焊缝附近高温作用而形成的热影响区，使钢材的金相组织和力学性能发生变化，材质变脆，一旦局部发生裂纹很容易扩展，尤其在低温下易发生脆断；另外，焊接过程中会产生焊接应力和焊接变形，对结构的工作性能往往有不利影响。3连接方法（2）螺栓连接螺栓连接需要在被连接间上钻孔，装上螺杆、拧紧螺帽进行连接。螺栓（bolt）分为普通螺栓和高强度螺栓两类。普通螺栓：分为A、B、C三级。A、B级螺栓称为精制螺栓，成本较高，其性能等级为8.8级（表示抗拉强度不小于800N/mm2，屈服点与抗拉强度之比为0.8)；C级螺栓为粗制螺栓，成本低，其性

3、能等级为4.6级或4.8级。高强螺栓：高强度螺栓用优质碳素钢或低合金钢制作，并经过热处理，材料性能等级达到8.8级以上。高强度螺栓按工作性能不同，又分为摩擦型连接和承压型连接。5（3）铆钉连接铆钉（rivet）连接是将铆钉插入铆孔后施压使铆钉端部铆合，常用加热铆合，也可在常温下铆合。铆钉连接的塑性、韧性较好，连接变形小，承受动力荷载时抗疲劳性能好，适合于重型和直接承受动力荷载的结构。但由于铆钉连接费材费工，噪音大，一般情况下很少采用。连接方法3.2焊接方法和焊缝形式3.2.1钢结构的焊接方法常用：电弧焊（手工电弧焊、自动(或半自动)埋弧焊），气体保护焊及电阻焊。手工电弧焊手工电弧焊的

4、焊条应与焊件钢材相匹配，如：Q235-E43；Q345-E50；Q390-E55自动埋弧焊埋弧焊的焊条应与焊件钢材相匹配，如：Q235-H08、H08A、H08MnA;Q345、Q390-H08A、H08E、H08Mn8气体保护焊：气体保护焊简称气电焊，是利用惰性气体或二氧化碳气体作为保护介质，在电弧周围造成局部的保护层，使被熔化的钢材不与空气接触，因而电弧加热集中，焊接速度快，熔化深度大，焊缝强度高，塑性好。电阻焊：电阻焊是利用电流通过焊件接触点表面的电阻所产生的热量来熔化金属，再通过压力使其焊合。冷弯薄壁型钢的焊接常用这种接触点焊(如图)。电阻焊适用于板叠厚度不超过12mm的焊接

5、。电阻焊焊接方法3.2.2焊缝形式及焊接连接形式焊缝形式主要有两种：对接焊缝和角焊缝焊缝形式角焊缝对接焊缝按施焊时焊工所持焊条与焊件间的相对位置关系，焊缝还分为：焊缝施焊位置平焊横焊立焊仰焊焊缝形式12连接形式平接搭接T形连接角接除上述主要形式外，有时还采用焊钉和槽焊。即在板件上加工出圆孔或槽孔，在孔内进行部分或全部焊接。焊钉和槽焊用于搭接连接可以传递剪力，或用于防止搭接部分的鼓曲，或用于组装件的连接。3.2.3焊缝缺陷和焊缝质量检验(1)焊缝缺陷焊缝的常见缺陷：裂纹是焊缝连接中最危险的缺陷（defect）。按裂纹产生的时间，可分为热裂纹和冷裂纹。（2）焊缝质量检验与焊缝强度焊缝检验

6、就是检验焊缝及焊接热影响区域的有无各种缺陷，并作出相应的处理，评价焊接质量、性能是否达到设计要求，确保焊缝安全可靠。达到不同质量检验等级的焊缝，焊缝的强度设计值也不同（见附表1.3）。《钢结构设计规范》（GB50017-2003）对各种情况下的焊缝质量等级要求作了相关规定，设计时按《规范》要求选用。3.2.4焊缝代号焊缝代号用于钢结构施工图上对焊缝进行标注，标明焊缝形式、尺寸和辅助要求。常用焊缝代号和标注方法如下：形式角焊缝对接焊缝塞焊缝三面围焊单面焊缝双面焊缝安装焊缝相同焊缝标注方法表3.1焊缝代号及标注方法当焊缝分布比较复杂或用上述注标方法不能表达清楚时，可在标注焊缝代号的同时，

7、在图上加栅线表示焊缝。焊缝代号3.3对接焊缝的构造和计算3.3.1对接焊缝的构造对接焊缝常做成带坡口的形式，故又称为坡口焊缝。常用的坡口形式有直边形、单边V形、V形、U形、K形和X形(如下图)。做坡口是为了便于施焊，保证焊接质量，应根据焊件的厚度选用不同的坡口形式。坡口形状参数有：斜坡角度α、钝边厚度p和间隙宽度c。当焊件厚度t≤6mm(手工焊)或t≤10mm(埋弧焊)时，可采用直边形焊缝；对于一般厚度（t＝8～20mm），可采用单边V或V形焊缝，斜坡口和