第8章连接(1)

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1、第8章钢结构的连接第一节焊缝的连接方法和特性第二节对接焊缝的构造和计算第三节角焊缝的构造和计算第四节焊接残余应力和残余变形第五节普通螺栓的构造和计算第六节高强度螺栓的构造和计算1.焊接连接（冶金式）2.紧固件连接（机械式）螺栓：普通螺栓：精制螺栓(A、B级)粗制螺栓(C级,1.~1.5mm)高强度螺栓：铆钉：钉连接：(射钉、自攻螺钉、焊钉)（a）焊接连接；（b）铆钉连接；（c）螺栓连接3.连接要求:足够的强度、刚度和延性8.1焊接连接方法和特性一.焊接方法电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等图7-2手工电弧焊图7-3自动埋弧焊1—电源；2—导线；3—夹具；1—焊丝转盘；2—转动焊丝的电动机

2、；4—焊条；5—药皮；6—焊件3—焊剂漏斗；4—电源；5—熔化的焊剂；6—焊缝金属；7—焊件；8—移动方向电弧焊:手工、自动、半自动二.焊缝连接型式连接型式:平接、搭接、顶接焊缝型式:对接焊缝(焊透、不焊透全厚度)角焊缝构造:对接焊缝和角焊缝对接焊缝角焊缝构造连续焊缝和断续焊缝不重要或受力小的构件，可采用间断焊缝连接施焊位置:俯焊（平焊）、立焊、横焊和仰焊三.焊接连接的优缺点优点•构造简单—任何形状的构件可直接连接，无需辅助零配件•省工省料—加工方便，不需打孔钻眼，不削弱截面•施工快速—可自动化操作•连接的密闭性好，刚度大，整体性好缺点•材质易变脆•产生残余应力、残余变形、焊

3、接缺陷•对钢结构疲劳、稳定有不利影响•较多地依赖焊工的技能水平•质量检验要求较高时检验工作量较大四.焊缝缺陷裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊透、咬边、焊瘤等焊缝等级：《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205）三级•三级焊缝：外观检查•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20％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全部长度，以便揭示焊缝内部缺陷强度折减：高空安装焊缝，强度设计值乘以0.98.2对接焊缝的构造和计算一.构造与焊缝表示垫板、清根与补焊(与母材等强)坡口形式a）I形缝；（b）带钝边单边V形缝；（c）双边V形缝

4、t<10mm10mm20mma）I形缝；（b）带钝边单边V形缝；（c）双边V形缝t<10mm10mm20mm（d）U形缝；（e）K形缝；（f）X形缝；t>20mm，间隙3~4mm变厚度、变宽度的过渡引弧板二.对接焊缝的强度计算原则抗压:不低于母材抗拉:I、II级等强不计算，仅计算III级焊缝。(分三级P325.附表2-6)（1）轴心受力的对接焊缝Nwwft或fclwl2t(w-weld)ltww（2）斜向受力的对接焊缝Nsinwwft或fcbltlt2wwwsinNcoswfvltww（3）受剪力作用的对接焊

5、缝计算a.工形截面VSwIwt式中:I—焊缝计算截面对中和轴的惯性矩。wS—计算剪应力处以上焊缝计算截面对中和轴的面积矩。wb.牛腿VA式中:Aw—牛腿处腹板的焊缝计算面积。w（4）弯矩、剪力共同作用的的对接焊缝计算Mwwf(f)maxtcWxVSwwfmaxvItww（4）弯矩、剪力共同作用的的对接焊缝计算Mwwa.弯矩产生的正应力:A点f(f)maxtcWxb.剪力产生的剪应力:C点VSwwfmaxvItwwc.B点的折算应力:Mh0VS12231.1fw11zs11tWwhIwt式中:hh—分别为焊缝截面处腹板高度、总高度。0、S—

6、B点以上面积对中和轴的面积矩。1（5）轴力、弯矩和剪力共同作用的的对接焊缝计算NMA点(下翼缘边):maxNMAWwwVSC点:maxwmaxItwMhVS2201B点:()3式中:M11fNM11WhItwwCBA[解]:1.确定焊缝受力2.计算焊缝截面特性(1)计算焊缝中和轴的位置(对水平焊缝的形心位置取矩)(2)计算焊缝截面惯性矩、面积3.计算焊缝应力(a,b)8.3角焊缝的构造和计算一.构造和强度直角焊缝、斜角焊缝(不宜<60º)截面形式:普通、平坡、深熔(焊脚尺寸:hf)端缝焊脚尺寸:hf应与焊件的厚度相适应大小规定:最小焊缝手工焊h

7、f1.5t防止收缩开裂自动焊h1.5t1f最大焊缝t6mm,ht防止薄板烧穿ft6mm,ht(1~2)mmf焊缝长度:8(horf40mm)lw60hf缺陷集中应力不均匀施焊方式:焊缝表示表示在工地现场焊二.受力特点及强度应力分布侧焊缝的应力分布有效厚度:he端焊缝的应力分布DB--焊喉角焊缝的应力—位移曲线说明：1.端焊缝强度比侧焊缝高35~55%,但离散性大，刚度大，韧性差。2.同样试件，