金屬結構的連接.

1、第三章金屬結構的連接n結構 金屬結構是由型材、鍛件、鑄件采用一定的連接方式組成的能夠承受載荷的工程結構。當前，起重機中常見的連接是焊接、栓接和鉸接。n本章學習的重點1）學會選擇合理的連接方式 2）掌握承載能力的計算方法 3.1連接的方式及其特點一，方法1.焊接：（廣泛應用）2. 螺栓連接：（用于常裝拆的結構）分為：普通螺栓和高強度螺栓3. 鉚釘連接：（國外僅用于特重型橋吊主梁）4. 膠合連接：（國內未采用）5. 銷軸連接：（用于兩構件間的連接）二，特點1.焊 接：制造簡便，省工省料，不削弱構件截面易于自動化操作；但易產(chǎn)生殘余應力和變形、焊接缺陷，質量不易檢查。2. 螺栓連接：易裝拆，質量易檢查

2、，塑性、韌性好，但費工費料，削弱構件截面，動載作用下易松動；高強度螺栓除具有普通螺栓優(yōu)點以外，還具有傳力均勻，應力集中小，疲勞強度高等優(yōu)點，但螺栓制造和連接表面要求較高。3. 鉚 接：承動載能力強，低溫下工作較可靠，但不能拆。 3.2連接的材料一、焊接焊接的材料與焊接的方法有關，焊接的方法達35種之多，常用的1. 焊接方法1）氣焊、氧炔焊焊接薄板、切割金屬。2）電弧焊手工電弧焊設備簡單、操作靈活，生產(chǎn)效率低，質量受人為因素波動較大。埋弧自動焊生產(chǎn)率高、易于實現(xiàn)自動化。氣體保護焊焊接質量高。3）電渣焊焊接厚鋼板。2. 焊接材料1）手工焊焊條按照等強度選取。焊Q235，常用E43XX焊條，如E43

3、03、E4315、E4316焊Q345，常用E50XX焊條，如E5003、E5015、E5016焊Q235與Q345的混合連接，E43XX（一般）、E50XX（貼腳焊、受力較大的部位）3.2連接的材料2）埋弧自動焊焊絲+焊劑Q235H08、H08A、H08Mn+高硅型焊劑；Q345H08MnA、H10Mnq+低錳型或無錳型焊劑;3）氣體保護焊焊絲+氣體（CO2、氬氣）二，螺栓連接普通螺栓 Q235-A,Q235-B,35；高強度螺栓 螺栓：d24mm.45,40B,20MnTiB d24mm.20MnTiB,35VB 螺母：45，15MnVB 墊圈：45 (平墊圈) 3.2連接的材料螺栓連接的

4、力學性能等級3.5S12.9S10個等級，“.”前的數(shù)值是抗拉強度的1/100，“.”后的數(shù)值是屈強比的10倍。所有的力學性能等級都含有相應的材質和熱處理工藝，根據(jù)性能等級可以直接查出螺栓連接計算所需要的單栓承載能力。所以螺栓的標注以后以性能等級作為材料的標注。依據(jù)螺母的厚度，螺母的強度等級與螺栓的性能等級有固定的搭配關系（4H12H）0.8D的厚度時，8H8.8S；9H8.8（16mm) 9.8S（時：先計算e=M/N =Ix/n|ymax| 再判斷：e 或 e而后計算：Pmax螺栓強度條件：PmaxPll 3.9拉剪螺栓連接計算 根據(jù)試驗結果：在拉剪聯(lián)合作用下，符合園形相關公式 若螺栓的計

5、算拉力、剪力分別為Pll和Pjl，則強度條件為 12*2*ljljllllpppp122ljljllllPPPP3.10高強度螺栓連接設計計算 一，概述1，分類摩擦型：是工程中主要的應用種類。承壓型：摩擦力、螺栓剪力和承壓力三者共同作用在連接中。螺栓受拉型我國當前列入設計規(guī)范的僅摩擦型（GB122884鋼結構用高強度大六角螺栓連接副）。2，工作原理依靠強大預緊力產(chǎn)生的摩擦力抵抗剪切滑動，以出現(xiàn)剪切滑動時狀態(tài)作為連接失效的極限狀態(tài)。3.10高強度螺栓連接設計計算 二、摩擦型高強度螺栓的強度計算1，軸心力作用下的剪力螺栓連接 N/nP P但栓抗滑許用承載力. P=ZmfPg/n Zm傳力摩擦面數(shù)；

6、 f摩擦系數(shù)（與表面處理方法有關），查規(guī)范P41 Pg預拉力（預緊力）.查規(guī)范P41 n安全系數(shù)(按載荷工況確定）. 3.10高強度螺栓連接設計計算 2，偏心力作用下的剪力螺栓連接 計算公式同普通螺栓，許用承載能力為上面的計算結果。2maxmax2maxmaxQyxRRRR3.10高強度螺栓連接設計計算3，剪力和拉力作用下的剪力螺栓強度條件 抗滑承載能力PQP 抗拉承載能力Pt0.7Pg P=Zmf（Pg-1.25Pt）/n4，受拉連接軸向許用載荷 sl螺栓鋼材的屈服點 Al螺栓的有效面積，規(guī)范P41 載荷分配系數(shù) nAPlslt10002 .03.10高強度螺栓連接設計計算 5，被連接件的強

7、度計算 每個螺栓所產(chǎn)生的摩擦力N：N/n n為螺栓總數(shù) 第一排為n1個螺栓產(chǎn)生N N/nn1的摩擦力 N=N-N=N-(N/n)n150% =N（1-0.5n1/n） 被連接件的強度條件： = N/Aj Aj為凈載面積3.11銷軸連接設計計算 一，銷軸計算靜強度w=M/ww max=QS/(IB)=16Q/(3d2) w=d3/32=0.1d3 w銷軸許用彎曲應力 不重要及受載不大：Q235，w=125N/mm2 載荷不大，要求韌性較高： 20正火回火w=125 N/mm2 有一定強度及加工塑性要求： 35正火回火w=165 N/mm2 調質w=175 N/mm2 廣泛應用： 45正火回火w=

8、195 N/mm2 調質w=215 N/mm2 載荷較大，無很大沖擊的重要軸. 40Cr調質w=245 N/mm2 3.11銷軸連接設計計算二,銷孔耳板的計算危險截面：BB，AA 3.11銷軸連接設計計算耳板孔壁承壓應力計算N耳板的軸向力；D銷軸直徑；總厚度；c許用擠壓應力；由彈性力學，應用彈性曲梁公式計算危險載面應力 ccdNAN hRhhRhRRPhAPb222ln24212422max hRhhRhRRPhAPa222ln2142422max第三章 作業(yè)3-1 驗算圖示工字梁腹板對接焊縫的強度。已知拼接處的內力為M=9.8102kNm，Q=4102kN，鋼材為Q235，許用應力=176MPa，采用E4303焊條手工焊，用普通方法檢查焊縫質量。3-2 圖示支托與柱采用貼角焊縫連接，貼角焊縫高度hf =6mm。柱與支托材料為Q235，許用應力=176MPa，用E4303焊條手工焊，采用普通方法檢查焊縫質量。試確定P的最大值。第三章 作業(yè)3-3 某搭接托架結構如圖示， 受偏心載荷P=92kN作用。連接板材料為Q345，用E5015焊條手工三面圍焊（用引弧板），焊縫高度hf =10mm，許用應力h=140MPa，試驗算焊縫強度。 3-4 圖示接頭采