焊缝螺栓连接计算课件.ppt

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1、第三章连接连接要求力学方面：安全可靠，具有足够强度、刚度和延性；施工方面：构造简单，制造方便连接方法：焊接、铆接和螺栓连接（a）焊接连接；（b）铆钉连接；（c）螺栓连接第一节钢结构的连接方法表1三种连接方法优缺点第二节焊缝连接形式一、焊接方法分类：电弧焊、气焊和电阻焊等原理：利用电弧产生的热能使连接处的焊件钢材局部熔化，并添加焊接时由焊条或焊丝熔化的钢液，冷却后共同形成焊缝使两焊件连成一体。焊缝与空气的隔离：焊接过程中如果焊缝直接与空气接触，那么空气中的氧、氮等气体会进入焊缝而使焊缝变脆。1、手工电弧焊：原理：特

2、点：适用于各种焊接位置药皮：焊条型号与焊件母材钢号的匹配：Q235（E43型焊条）Q345（E50型焊条）Q390和Q420（E55型焊条）；不同强度钢材焊接的焊条选择？2、自动（半自动）埋弧焊：特点：效率高，熔化深度大、质量好，塑性韧性好，焊接变形小，热影响区范围小；适用于长而直的焊缝焊剂层：3、气体保护焊：原理同埋弧焊，只是改用利用CO2作为保护介质；速度快，焊件熔深大、焊接质量好；周围风速不能太大。4、电阻焊：原理：利用电流通过焊件接触点表面的电阻产生的热量来熔化金属，再通过压力使其熔合。焊接厚度<12mm

3、表2各种焊接方法的特点二、焊缝连接形式连接形式：按照被连接焊件的相互位置：平接（对接）搭接T形连接角部连接三、焊接位置根据所持焊条与焊缝的相对位置：a）俯焊（平焊）、b)立焊、c)横焊、d）仰焊；其中以俯焊施工位置最好，所以焊缝质量也最好；仰焊最难操作、质量不易保证；四、焊缝符号作用：表明焊缝形式、尺寸和辅助要求表示方法：指引线、基本符号，必要时加上辅助符号、补充符号和焊缝尺寸；指引线：基准线（一实一虚）和箭头线；基本符号：表示焊缝的形状常用焊缝基本符号第三节焊缝类别及其构造要求焊缝类别对接焊缝角焊缝一、对接焊缝

4、：（一）特点：传力直接、焊缝受力明确，不产生应力集中；（二）分类：1）直缝：作用力方向与焊缝方向正交2）斜缝：作用力方向与焊缝方向斜交（三）构造要求1）坡口形式：根据板厚和施工条件选择板厚（1）t<=10mm：I形;（2）t=10～20mm：单边V、V形；（3）t>20mm：U、K、X形；（a）I形缝；（b）带钝边单边V形缝；（c）V形缝（d）U形；（e）K形缝；（f）X形缝g）加垫板的I形缝h）加垫板的带钝边单边V形缝i）加垫板的V形缝施工条件：为保证施工质量，当一侧施焊完毕后，常需翻过来在反面清除根部后进行一

5、次补焊，如无条件，则应在正面施焊时在焊缝的根部加设临时垫板；3）厚度或者宽度不同时：一定坡度使截面平缓过渡；2）引弧板的设置：消除焊口引起的应力集中现象；（一）特点：无需坡口，构造较对接焊缝简单（二）按受力与焊缝方向分：1）端缝：作用力方向与焊缝长度方向垂直2）侧缝：作用力方向与焊缝长度方向平行二、角焊缝（三）截面形式:直角角焊缝斜角角焊缝a)普通焊缝b）平坡焊缝c）深熔焊缝有效截面、有效厚度（四）应力分布1、侧面角焊缝：应力分布不均匀，两端大中间小，焊缝越长，不均匀分布越显著；由于塑性变形，破坏前趋于均匀。2、

6、正面角焊缝：截面受力状态较为复杂；3、正面角焊缝与侧面角焊缝力学性能比较（1）正面角焊缝强度和刚度都高于侧面角焊缝；（2）侧面角焊缝塑性性能较正面角焊缝好。（五）角焊缝构造要求1、焊脚尺寸hf最小焊脚尺寸：对手工焊，hf应不小于，tmax为较厚焊件的厚度；对自动焊，可减小1mm；最大焊脚尺寸：不大于较薄焊件厚度的1.2倍。板件边缘的焊缝，当t≤6mm时，hf≤t；当t>6mm时，hf＝t－(1～2)mm。2、焊缝长度lw太短：使焊缝起弧点和落弧点太近，焊缝端部易坍塌；不宜小于8hf或40mm太长：侧面角焊缝沿长度

7、方向应力分布不均，两端大中间小，过长则可能使两端先破坏；不宜大于60hf3、其他构造要求：P42-43第四节焊缝强度计算角焊缝强度计算对接焊缝强度计算一、角焊缝强度计算（一）角焊缝强度计算公式角焊缝承受三个方向力：可得角焊缝计算的基本公式为仅有平行于焊缝长度方向的轴心力时仅有一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注意环节：1、计算长度：考虑起弧和落弧由实际长度减去2hf；2、一般只考虑一个垂直于焊缝长度方向的力；3、强度设计增大系数：4、正应力和剪应力的正确理解；角焊缝强度计算步骤

8、1、根据构造要求初定焊接尺寸hf；2、确定总的有效面积，需考虑多条焊缝；3、分别求解平行于焊缝长度方向的应力和垂直于焊缝长度方向的应力，然后代入公式计算。（二）受轴心力作用的拼接板连接1、仅侧面角焊缝强度验算：承载力验算：算例1如图所示两块板厚t＝14mm的板采用上下两块盖板（板厚t＝8mm）连接，钢材采用Q235，手工焊，焊条E43，承受静态轴心力N＝500KN，已知端