建筑結(jié)構(gòu) 第10章.ppt

,第十節(jié),鋼結(jié)構(gòu)的連接,一、焊接連接,鋼結(jié)構(gòu)的連接方法,優(yōu)點(diǎn)：不削弱截面，方便施工，連接剛度大；,缺點(diǎn)：材質(zhì)易脆，存在殘余應(yīng)力，對(duì)裂紋敏感， 低溫冷脆。,三、螺栓連接,優(yōu)點(diǎn)：連接剛度大，傳力可靠；,分為： 普通螺栓連接 高強(qiáng)度螺栓連接,二、鉚釘連接,缺點(diǎn)：對(duì)施工技術(shù)要求很高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，成本高，施工條件差， 施工速度慢，現(xiàn)在很少使用。,普通螺栓連接：分為A、B、C三級(jí)。A級(jí)與B級(jí)為精制螺接，C級(jí)為粗制螺栓。,高強(qiáng)度螺栓連接： 兩種方法工藝相同，但計(jì)算不同。,摩擦型連接：依靠摩擦阻力傳力，并以剪力不超過(guò)接觸面摩接力作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。,摩擦型剪切變形小，彈性性能好，施工較簡(jiǎn)單，可拆卸，耐疲勞，特別適用于承受動(dòng)力荷裁的結(jié)構(gòu) 承壓型承載力高于摩擦型，連接緊湊，但剪切變形大，故不得用于承受動(dòng)力荷裁的結(jié)構(gòu)中。,承壓型連接：允許接觸面滑移，以連接達(dá)到破壞的極限承載力作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則.,一、鋼結(jié)構(gòu)常用焊接方法,1.手工電弧焊,A、焊條的選擇： 焊條應(yīng)與焊件鋼材相適應(yīng)。,原理：利用電弧產(chǎn)生熱量 熔化焊條和母材形 成焊縫。,第一節(jié) 焊接連接,Q390、Q420鋼選擇E55型焊條(E5500-5518),Q345鋼選擇E50型焊條(E5000-5048),B、焊條的表示方法：,E焊條(Electrode),第1、2位數(shù)字為熔融金屬的最小抗拉強(qiáng)度（N/mm2),第3、4適用焊接位置、電流及藥皮的類型。,不同鋼種的鋼材焊接，宜采用與低強(qiáng)度鋼材相適應(yīng)的焊條。,缺點(diǎn)：質(zhì)量波動(dòng)大，要求焊工等級(jí)高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低。,優(yōu)點(diǎn)：方便，特別在高空和野外作業(yè)，小型焊接；,Q235鋼選擇E43型焊條（E4300-E4328),C、優(yōu)、缺點(diǎn),二 焊縫代號(hào)、圖例,焊縫符號(hào)表示法規(guī)定：焊縫符號(hào)一般由基本符號(hào)與指引線組成，必要時(shí)還可加上補(bǔ)充符號(hào)和焊縫尺寸。,基本符號(hào)：表示焊縫的橫截面形狀，如用“ ”表示 角焊縫,用“V”表示V形坡口聽(tīng)對(duì)接焊縫； 補(bǔ)充符號(hào)：補(bǔ)充說(shuō)明焊縫的某些特征，如用“ ”表示現(xiàn)場(chǎng)安裝焊縫，用“ ”表示焊件三面帶有焊縫； 指引線 ：一般由橫線和帶箭頭的斜線組成，箭頭指向圖形相應(yīng)焊縫處，橫線上方和下方用來(lái)標(biāo)注基本符號(hào)和焊縫尺寸等。,表3.1 焊縫符號(hào),表3.1 焊縫符號(hào),續(xù)表,三、焊接連接形式和焊縫形式,1.焊接連接形式,搭接,角部連接,T形連接,對(duì)接,2.焊縫形式,（1）對(duì)接焊縫,（2）角焊縫,3. 焊縫位置,1、角焊縫的形式:,一、角焊縫的形式和受力分析,四、角焊縫的構(gòu)造,直角角焊縫、斜角角焊縫,（1）直角角焊縫,（2）斜角角焊縫,對(duì)于135o或60o斜角角焊縫,除鋼管結(jié)構(gòu)外,不宜用作受力焊縫。,試驗(yàn)表明側(cè)面角焊縫主要承受剪力，強(qiáng)度相對(duì)較低，塑性性能較好。因外力通過(guò)焊縫時(shí)發(fā)生彎折，故剪應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度分布不均勻，兩端大中間小，lw/hf越大剪應(yīng)力分布越不均勻。,A. 應(yīng)力分析,2.直角角焊縫的受力分析,（1）側(cè)面角焊縫（側(cè)焊縫）,B. 破壞形式,A. 應(yīng)力分析,正面角焊縫受力復(fù)雜，應(yīng)力集中嚴(yán)重，塑性較差，但強(qiáng)度較高，與側(cè)面角焊縫相比可高出35%-55%。（f）,（2）正面角焊縫,B. 正面角焊縫的破壞形式,（3）斜角焊縫,斜焊縫的受力性能介于側(cè)面角焊縫和正側(cè)面角焊縫之間。,五、角焊縫的構(gòu)造,1、最大焊腳尺寸hf,max,為了避免焊縫處局部過(guò)熱，減小焊件的焊接殘余應(yīng)力和殘余變形，hf,max應(yīng)滿足以下要求:,hf,max1.2t1（鋼管結(jié)構(gòu)除外） 式中: t1-較薄焊件厚度。,對(duì)于板件邊緣的角焊縫,尚應(yīng)滿足以下要求： 當(dāng) t6mm時(shí)，hf,maxt； 當(dāng) t6mm時(shí)，hf,maxt-(12)mm；,2、最小焊腳尺寸hf,min,為了避免在焊縫金屬中由于冷卻速度快而產(chǎn)生淬硬組織，導(dǎo)致母材開(kāi)裂，hf,min應(yīng)滿足以下要求:,式中: t2-較厚焊件厚度 另:對(duì)于埋弧自動(dòng)焊hf,min可減去1mm; 對(duì)于T型連接單面角焊縫hf,min應(yīng)加上1mm; 當(dāng)t24mm時(shí), hf,min=t2,3.側(cè)面角焊縫的最大計(jì)算長(zhǎng)度,側(cè)面角焊縫在彈性工作階段沿長(zhǎng)度方向受力不均，兩端大而中間小。焊縫長(zhǎng)度越長(zhǎng)，應(yīng)力集中系數(shù)越大。如果焊縫長(zhǎng)度不是太大，焊縫兩端達(dá)到屈服強(qiáng)度后，繼續(xù)加載，應(yīng)力會(huì)漸趨均勻；當(dāng)焊縫長(zhǎng)度達(dá)到一定的長(zhǎng)度后，可能破壞首先發(fā)生在焊縫兩端，故：,注： 1、當(dāng)實(shí)際長(zhǎng)度大于以上值時(shí)，計(jì)算時(shí)不與考慮； 2、當(dāng)內(nèi)力沿側(cè)焊縫全長(zhǎng)分布時(shí)，不受上式限制。,4.側(cè)面角焊縫的最小計(jì)算長(zhǎng)度,對(duì)于焊腳尺寸大而長(zhǎng)度小的焊縫，焊件局部加熱嚴(yán)重且起落弧坑相距太近，以及可能產(chǎn)生缺陷，使焊縫不可靠。故為了使焊縫具有一定的承載力，規(guī)范規(guī)定：,5. 搭接連接的構(gòu)造要求,當(dāng)板件端部?jī)H采用兩條側(cè)面角焊縫連接時(shí)： A、為了避免應(yīng)力傳遞的過(guò)分彎折而使構(gòu)件中應(yīng)力 不均，規(guī)范規(guī)定：,B、為了避免焊縫橫向收 縮時(shí)引起板件的拱曲 太大，規(guī)范規(guī)定：,D. 在搭接連接中，搭接長(zhǎng)度不得小于焊件較小厚度 的5倍，且不得小于25mm。,C. 當(dāng)角焊縫的端部位于構(gòu)件轉(zhuǎn)角處時(shí)，應(yīng)作2hf的繞 角焊，且轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊。,第二節(jié) 螺栓連接的構(gòu)造,一、螺栓的種類,1.普通螺栓,C級(jí)-粗制螺栓，性能等級(jí)為4.6或4.8級(jí)； 4表示fu400N/mm2, 0.6或0.8表示fy/fu=0.6或0.8；類孔，孔徑(do)-栓桿直徑(d) 13mm。,A、B級(jí)-精制螺栓，性能等級(jí)為5.6或8.8級(jí); 5或8表示fu500或800N/mm2, 0.6或0.8表示fy/fu=0.6 或0.8；類孔，孔徑(do)-栓桿直徑(d)0.30.5mm。,按其加工的精細(xì)程度和強(qiáng)度分為:A、B、C三個(gè)級(jí)別。,2.高強(qiáng)度螺栓,由45號(hào)、40B和20MnTiB鋼加工而成，并經(jīng)過(guò)熱處理,45號(hào)8.8級(jí)； 40B和20MnTiB10.9級(jí),（a）大六角頭螺栓 （b）扭剪型螺栓,扭剪型高強(qiáng)度螺栓,二、螺栓的排列,1.并列簡(jiǎn)單、整齊、緊湊所用連接板尺寸小，但構(gòu) 件截面削弱大；,2.錯(cuò)列排列不緊湊，所用連接板尺寸大，但構(gòu)件截 面削弱?。?3.螺栓排列的要求,（1）受力要求: 垂直受力方向：為了防止螺栓應(yīng)