3 钢结构的连接0.ppt

(3) 坡度过渡
≤1：2.5
≤1：2.5
注：直接承受(动a)力荷载且需进行疲劳(计b算) 的结构， 斜角坡度≤1:4过渡。
3.3.2 对接焊缝的计算
计算前提： 焊接视为母材的一部分，焊缝截面上应力分布与原母 材相同（三级受拉除外）；
焊缝截面:
焊缝截面厚度t——焊缝所连接板件的较薄厚度； 焊缝截面计算长度lw——
焊钉
槽焊
3.2.3 焊缝缺陷及质量检验
(1) 焊缝缺陷
3.2.3 焊缝缺陷及质量检验
(2) 焊缝质量检验及焊缝强度
3.2.3 焊缝缺陷及质量检验
(2) 焊缝质量检验及焊缝强度
✓ 焊缝检验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。
连 型钢 → 构件 → 结构，高楼大厦须
接
靠连接来实现
的 连接方法直接影响结构的构造，制
重
造工作，工程造价
要 连接的质量直接影响结构的安全和
性
使用寿命
3.1 钢结构的连接方法与特点
3.1.1 基本连接方式和常用连接方法 3.1.2 连接方法的特点
3.2 焊缝连接及其特性
3.2.1 焊接方法 3.2.2 焊缝形式及连接形式 3.2.3 焊缝缺陷质量检验 3.2.4 焊缝符号及标注方法
x
τmax
max
VSx Ixtw
122 N
mm2
f
w v
125
N
mm2
3.3.2 对接焊缝的计算
【例3.1】
(3)强度验算
x
σ1
τ1
翼缘与腹板相交处的折算应力：
τmax
σmax
1
பைடு நூலகம்
h0 h
48.43 N
mm2
1
VS1 I xtw
103.23 N
mm2
12 312 185.23 N mm2 1.1 ftw 214.5 N mm2
，应用最广泛
▪ 质量波动大，生产率
低，劳动强度大
导线
3.2.1 焊接方法
焊接工艺－－自动、半自动电弧焊
• 采用无涂层焊药的焊丝，埋在焊剂下 • 通电后电弧使焊丝、焊剂熔化形成焊缝 • 熔化后的焊剂成为焊渣，浮在金属面上
▪ 焊缝质量好，生产效率高 全
半
▪ 需专用焊接设备，成本高
自 动
自 动
埋
埋
弧
弧
焊
3.2.1 焊接方法
焊接工艺－－电阻焊
• 不采用焊接材料 • 利用电流通过焊件接触点表面的电
阻所产生的热量来融化金属
▪ 板叠厚度不超过12mm
3.2.2 焊缝形式及连接形式
(1) 焊缝形式 焊缝形式
对接焊缝
角焊缝
对接焊缝
角焊缝
3.2.2 焊缝形式及连接形式
(2) 焊缝连接形式
施焊位置
平焊
横焊
立焊
⑶ 按焊缝与作用力的关系分
侧面角焊缝
正面角焊缝
N
3.4.2 角焊缝的受力性能
侧面角焊缝
（剪切破坏面）
N
N
侧面角焊缝在外力
作用下主要承受剪应力，
塑性较好，强度较低。
在弹性阶段，应力沿焊
缝长度方向分布不均匀，
τf 两端大而中间小，破坏 的起点常在焊缝两端，
破坏面约为450斜面。
3.4.2 角焊缝的受力性能
偏心距e=200mm。钢材为Q235，焊条为E43型，手工焊。
焊缝为三级检验标准。上、下翼缘加引弧板施焊。
F e
200
x
τmax
10
σ1
τ1
σmax
3.3.2 对接焊缝的计算
【例3.1】
F e
【解】 (1)受力分析
V F 3.8105 N M F e 7.6107 N mm
200
x
10
310
✓ 《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001） 规定检验标准分为：I 、II、 III级：
✓ 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）
3.2.4 焊缝符号及标注方法
单面焊 形缝 式
标
注
hf
方
法
角焊缝
双面焊 安装焊
缝
缝
hf
hf
相同焊 缝
hf
α α
对接焊缝
c c
3.3 对接焊缝构造与计算
3.3.1 对接焊缝的构造
坡口形式 引弧板 坡形过渡。
3.3.2 对接焊缝的强度计算
3.4 角焊缝构造与计算
3.4.1 角焊缝的形式 3.4.2 角焊缝的受力性能 3.4.3 角焊缝的构造要求 3.4.4直角角焊缝基本计算公式 3.4.5直角角焊缝的计算
力情况； 4)确定所需的螺栓数或验算螺栓的承载力。若受力
构件的截面有削弱，还需对构件截面进行强度验算。 由于螺栓连接的形式不同，螺栓的类型不同，所
受的荷载形式不同，螺栓的受力情况也不同。因此， 设计时需对各种情况作具体分析。
3.8 螺栓连接的设计和验算
3.8.1 螺栓群均匀受剪
剪
3.8.2 螺栓群受轴力作用均匀受拉
αp c
α pc
塞焊缝
三面围 焊
hf
hf
引出线
基本图形符号
技术参数
补充符号
3.2.4 焊缝符号及标注方法
3.2.4 焊缝符号及标注方法
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，在图上加栅线表示焊缝。
(a）正面焊缝
（b）背面焊缝
（c）安装焊缝
（d)背面安装焊缝
3.3.1 对接焊缝的构造
拉
3.8.3 螺栓群受弯矩M作用
拉
3.8.4 螺栓群受扭作用
剪
3.8.5 螺栓群受剪、拉、弯共同作用
拉
3.8.6 螺栓群受剪、拉、扭共同作用
剪
3.1.1 基本连接方式
焊接连接
（冶金式）
使金属高温融化后形成整体 采用焊接材料：电弧焊、气 焊、电渣焊 不采用焊接材料：电阻焊
焊接连接
3.1.1 基本连接方式
20
(2)截面特性
I x 2.43108 mm4 Wx 1.39106 mm4 S x 7.8105 mm4 S1 6.6105 mm4
20
3.3.2 对接焊缝的计算
【例3.1】
(3)强度验算
x
最大正应力：
σmax
max
M Wx
54.68 N
mm2
ftw 175 N
mm2
最大剪应力：
3.1.2 不同连接方法的特点
(5) 射(自攻螺)钉连接的特点
• 用于薄壁构件（压型钢板屋面板、墙板与梁、柱）的连接 • 可采用射枪、铆枪等专用工具安装
射 钉 枪
3.2.1 焊接方法
焊接工艺－－手工电弧焊
• 采用涂有焊药的焊条 • 通电后，焊条与焊件之间产生电弧 • 高热量使焊条熔化而形成焊缝
▪ 设备简单，适应性强
N sin
lwt
ftw
N cos
lwt
f
w v
3.3.2 对接焊缝的计算
注： ① 当采用引弧板时，质量为一级、二级和没有拉应
力的三级对接焊缝，其强度无需计算； 当质量为三级的受拉或无法采用引弧板的对接焊缝须
计算强度。 ② 当计算不满足时，先考虑把直焊缝移到拉应力较
小的部位，不便移动时可改用二级直焊缝或三级斜焊 缝。
优 摩擦型高强度螺栓连接动力性能好 点 耐疲劳，易阻止裂纹扩展
缺 费料、开孔截面削弱 点 螺栓孔加工精度要求高
钢结构发展方向
工厂构件焊接、工地节点螺栓连接
3.1.2 不同连接方法的特点
(3) 铆钉连接的特点
优点 塑性、韧性好，动力性能好 缺点 费料、加热铆合过程极其费工 目前承重钢结构连接中已很少应用
③ 当tgθ≤1.5时，焊缝强度可以不必验算，因为视焊 材为母材的一部分，受轴力而母材满足条件时，斜缝 必满足。
3.3.2 对接焊缝的计算
(2) 弯矩、剪力共同作用时：
① 矩形截面
正应力：
M Ww
ft w
剪应力：
V Sw I wt
f
w v
3.3.2 对接焊缝的计算
(2) 弯矩、剪力共同作用时：
② 工字形截面
正应力：
M Ww
ft w
剪应力：
V Sw I wt
f
w v
折算应力：
2 1
3
2 1
1.1 f tw
1
h
h0
1
V S1 Iwt
3.3.2 对接焊缝的计算
(3) 轴力、弯矩、剪力共同作用时：
① 矩形截面
正应力： 剪应力：
M Ww
N A
ft w
V Sw I wt
f
w v
3.3.2 对接焊缝的计算
c
c
c
xy
x
N
c b
a
N
a
a
b
x
a
xy
yx
y
N
N
a
b
y
正面角焊缝
a
b
yx
正面角焊缝的强度比侧面角焊缝高，但塑性较 差，焊缝根角处应力集中突出，常在此处首先出现 裂纹而破坏。
3.4.3 角焊缝的构造要求
(1)角焊缝焊脚尺寸 hf
(1) 对接焊缝又称为坡口焊缝，其坡口形式如下：
(g)
(h)
3.3.1 对接焊缝的构造
(1) 对接焊缝又称为坡口焊缝，其坡口形式如下：