钢结构的连接和节点构造.ppt

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1、第七章钢结构的连接和节点构造主要内容：7.1钢结构对连接的要求及连接方法7.2焊接连接的特性7.3对接焊缝的构造和计算7.4角焊缝的构造和计算7.5焊接残余应力和残余变形7.6普通螺栓连接的构造和计算7.7高强螺栓连接的性能和计算7.8焊接梁翼缘焊缝计算7.12柱脚设计﹡连接要求足够的强度、刚度和延性﹡连接方法焊接、铆接和螺栓连接7.1钢结构对连接的要求及连接方法﹡焊接，广泛采用﹡铆接，应用较少﹡螺栓连接◆普通螺栓A、B级C级◆高强螺栓摩擦型连接承压型连接特点：电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等手工电弧焊焊条与焊件金属强度相适应：Q235钢用E43系列；Q345用E

2、50系列；Q390、Q420用E55系列。﹡手工电弧焊7.2焊接连接的特性7.2.1焊接方法EXX的XX表示焊条的最低抗拉强度。焊条和焊剂要保证熔敷金属的抗拉强度不低于相应手工焊条数值。﹡埋弧焊﹡电渣焊﹡气体保护焊﹡电阻焊﹡优点省工省材任何形状的构件均可直接连接密封性好，刚度大﹡缺点材质劣化残余应力、残余变形一裂即坏、低温冷脆7.2.2焊接连接的优缺点7.2.3焊缝缺陷﹡焊缝缺陷裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊透、咬边、焊瘤等三级焊缝：外观检查，外观尺寸和缺陷；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

3、检查的基础上用超声波检验每条焊；全部长度，以便揭示焊缝内部缺陷；对承受动力荷载的重要构件焊缝，增加伽马射线探伤。﹡焊缝等级：《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205）三级﹡强度折减：高空安装焊缝，强度设计值乘以0.9。7.2.4焊缝连接型式及焊缝型式﹡连接型式平接、搭接、T形连接、角接﹡焊缝型式对接焊缝和角焊缝按施焊位置焊缝沿长度分布情况：连续角焊缝和断续角焊缝﹡作用表明焊缝型式、尺寸和辅助要求﹡表示方法(GB324-88)由基本符号、引出线、辅助符号、补充符号和焊缝尺寸等部分组成7.2.5焊缝代号分为：I形缝、V形缝、带钝边单边V形缝、带钝边V形缝（也叫Y形缝

4、）、带钝边U形缝、带钝边单边V形缝和双Y形缝等7.3对接焊缝的构造和计算7.3.1构造要求﹡坡口形式斜坡口为了和焊缝根部共同形成一个焊条能运转的施焊空间﹡不同宽度和厚度的钢板拼接动载时不大于1:4，计算时取较薄焊件厚度7.3.2对接焊缝的计算计算原则用计算焊件的方法。I、II级等强不计算，仅计算III级焊缝（1）轴心受力的对接焊缝＝N/(lwt)≤fwt或fwc（2）受弯、受剪的对接焊缝计算＝M/Ww≤fwt＝VS/(Iwt)≤fwv（3）轴力、剪力和弯矩共同作用时，对接焊缝的最大正应力为轴力和弯矩引起的应力之和，剪力和折算应力和上面相同。7.3.3部分焊透的对

5、接焊缝计算原则：按角焊缝计算7.4角焊缝的构造和计算7.4.1构造和强度﹡截面形状、有效截面﹡应力分布侧面角焊缝的应力分布正面角焊缝的应力分布角焊缝的应力—位移曲线hf应与焊件的厚度相适应。对手工焊，hf应不小于，t为较厚焊件的厚度(mm)，对自动焊，可减小1mm；hf应不大于较薄焊件厚度的1.2倍。﹡焊脚尺寸的限制不等边角焊缝要求对于板件边缘的焊缝，当t≤6mm时，hf≤t；当t>6mm时，hf＝t－(1~2)mm。焊缝长度lw也不应太长或太短，其计算长度不宜小于8hf和40mm，且对侧面角焊缝，不宜大于60hf，超出部分不计。若内力沿侧面角焊缝全长分布，则不受此限

6、。7.4.2角焊缝计算的基本公式则有仅有平行于焊缝长度方向的轴心力时角焊缝计算的基本公式为:仅有垂直于焊缝长度方向的轴心力时同时有平行和垂直于焊缝长度方向的轴心力时7.4.3常用连接方式的角焊缝计算1、受轴心力作用的拼接板连接仅侧面角焊缝（图a）仅正面角焊缝（图b）三面围焊时（图c）先计算计算正面角焊缝l1受力N1，剩余的N－N1由侧面角焊缝l2承担。菱形拼接板（图d）简化计算不计正面及斜焊缝的f：2、受轴心力作用的角钢连接当用侧面角焊缝连接时（图a）肢背N1=e2N/(e1+e2)=K1N肢尖N2=e1N/(e1+e2)=K2N=N–N1三面围焊时（图b）正面角焊

7、缝承担的力为N3=0.7hf∑lw3βfffw侧面角焊缝承担的力为肢背N1=e2N/(e1+e2)－N3/2=K1N－N3/2肢尖N2=e1N/(e1+e2)－N3/2=K2N－N3/2L形焊缝（图c）正面角焊缝承担的力为:N3=0.7hf∑lw3βfffw侧面角焊缝承担的力为:N1=N－N33、弯矩作用下的焊缝4、扭矩作用下的焊缝焊缝群受扭：假定:环焊缝受扭5、弯矩、剪力和轴心力共同作用6、扭矩、剪力和轴心力共同作用7、塞焊计算7.5.1焊接残余应力的分类和产生的原因﹡纵向残余应力7.5焊接残余应力和残余变形﹡横向残余应力﹡厚度方向的残余应力﹡约束