钢结构第3章 钢结构的连接课件.ppt

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1、1.了解钢结构连接的种类及特点。2.了解焊接的工作性能，掌握焊接连接的构造要求和计算方法。3.掌握螺栓连接的构造要求和计算方法。4.掌握焊接残余应力和残余变形产生的原因及对结构工作性能的影响。3.1钢结构的连接方法3.2焊接方法和焊缝连接形式3.3角焊缝的构造与计算3.4对接焊缝的构造与计算3.5焊接应力和焊接变形3.6螺栓连接的构造3.7普通螺栓连接的工作性能和计算3.8高强度螺栓连接的工作性能和计算本章目录基本要求第3.1节钢结构的连接方法1.概述2.焊缝连接3.螺栓连接4.铆钉连接了解钢结构的连接方法及特点本节目录基本要求3.1

2、.1概述连接的作用是通过一定方式将板材或型钢组合成构件,或将若干构件组合成整体结构,以保证其共同工作。钢结构的连接方法可分为焊接连接、螺栓连接和铆钉连接三种。焊接连接螺栓连接铆钉连接图3.1.13.1.2焊缝连接对接焊缝连接角焊缝连接焊缝连接优点：构造简单，任何形式的构件都可直接相连；用料经济，不削弱截面；制作加工方便，可实现自动化操作；连接的密闭性好，结构刚度大。缺点：在焊缝附近的热影响区内，钢材局部材质变脆；焊接残余应力和残余变形降低受压构件承载力；对裂纹敏感，局部裂纹一旦发生，就容易扩展到整体，低温冷脆问题较为突出。3.1.3螺

3、栓连接普通螺栓连接高强度螺栓连接螺栓连接粗制螺栓C级精制螺栓A、B级摩擦型高强度螺栓承压型高强度螺栓铆钉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。3.1.4铆钉连接图3.1.2图3.1.3铆钉连接第3.2节焊接方法和焊缝连接形式1.钢结构常用焊接方法2.焊缝连接形式及焊缝形式3.焊缝缺陷及焊缝质量检验了解焊缝连接类型、焊接方法及质量要求等本节目录基本要

4、求1、手工电弧焊3.2.1钢结构常用焊接方法（1）原理：利用电弧产生热量熔化焊条和母材形成焊缝。焊机导线熔池焊条焊钳保护气体焊件电弧图3.2.1手工电弧焊（4）焊条的表示方法：E后面加4个数字E—表示焊条(Electrode)前两位数字为熔融金属的最小抗拉强度（N/mm2)后两位数字表示适用焊接位置、电流种类及药皮类型等。（2）优点：设备简单，操作灵活方便，适于任意空间位置的焊接，持别适于焊接短焊缝。（3）缺点：生产效率低，劳动强度大，焊接质量取决于焊工的精神状态与技术水平，质量波动大。（5）焊条的选择焊条应与焊件钢材相适应；不同钢种

5、的钢材焊接，宜采用与低强度钢材相适应的焊条。如：Q390、Q420钢——E55型焊条(E5500--5518)Q345钢——E50型焊条(E5000--5048)Q235钢——E43型焊条（E4300--E4328)2、埋弧焊（自动或半自动）（1）原理：埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。图3.2.2埋弧自动电弧焊焊丝转盘送丝器悍剂漏斗悍剂悍件熔渣悍缝金属（2）优点：自动化程度高，焊接速度快，劳动强度低；电弧热量集中，熔深大，热影响区小；工艺条件稳定，焊缝的化学成分均匀，焊缝质量好，焊件变形小。（3）缺点：装配精度要求高，设备

6、投资大，施工位置受限等。（4）焊丝的选择：埋弧焊的焊条应与焊件钢材相匹配，如：Q235-H08、H08A、H08MnA;Q345、Q390-H08A、H08E、H08Mn等。3、气体保护焊气体保护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。其优点：电弧加热集中，焊接速度快，熔化深度大，焊缝强度高，塑性好。1、焊缝连接形式3.2.2焊缝连接形式及焊缝形式按被连接钢材的相互位置，可分为：（1）对接连接有拼接盖板的对接连接（2）搭接连接（3）T形连接（4）角部连接（5）焊钉连接N（6）

7、槽焊连接N2、焊缝形式（1）——正交——平行——斜交对接焊缝角焊缝正对接焊缝斜对接焊缝按受力方向正面角焊缝侧面角焊缝斜焊缝正交斜交（2）角焊缝沿长度方向的布置分为：①连续角焊缝：受力性能较好，为主要的角焊缝形式。②断续角焊缝：在起、灭弧处容易引起应力集中，用于次要构件或受力小的连接。长度b≥10hf或50mm受压时间断距离l≤15t;受拉时l≤30t，其中t为较薄焊件的厚度。bl间隔角焊缝连续角焊缝（3）角焊缝按施焊位置分为：船形位置焊（平焊）立焊立焊仰焊仰焊仰焊横焊横焊横焊平焊图3.2.31、焊缝缺陷3.2.3焊缝缺陷及焊缝质量检验

8、焊缝缺陷是指焊接过程中产生于焊缝金属或附近热影响区钢材表面或内部的缺陷。常见的缺陷有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑、气孔、夹渣、咬边、未熔合、未焊透等；以及焊缝尺寸不符合要求、焊缝成形不良等。图3.2.4焊缝缺陷裂纹焊瘤烧穿弧坑