鋼結(jié)構(gòu)_何敏娟_第三章連接的構(gòu)造和計算

1、第第3章章 鋼結(jié)構(gòu)的連接鋼結(jié)構(gòu)的連接本章導(dǎo)學(xué)（本章導(dǎo)學(xué)（1）鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)連接連接鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)是一種由預(yù)制材料（鋼材）是一種由預(yù)制材料（鋼材）制作制作，通過工廠加工成，通過工廠加工成構(gòu)件，再經(jīng)工地現(xiàn)場拼裝而形成的結(jié)構(gòu)，因此，構(gòu)件與構(gòu)件之間的連構(gòu)件，再經(jīng)工地現(xiàn)場拼裝而形成的結(jié)構(gòu)，因此，構(gòu)件與構(gòu)件之間的連接節(jié)點是形成鋼結(jié)構(gòu)接節(jié)點是形成鋼結(jié)構(gòu)并保證結(jié)構(gòu)安全正常工作并保證結(jié)構(gòu)安全正常工作的重要組成部分。的重要組成部分。設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)連接的基本原則設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)連接的基本原則 合理設(shè)計連接，合理設(shè)計連接，保證節(jié)點具有足夠的承載能力和適當(dāng)?shù)墓?jié)點剛度保證節(jié)點具有足夠的承載能力和適當(dāng)?shù)墓?jié)點剛度，以實現(xiàn)在節(jié)點處傳遞內(nèi)力。

2、以實現(xiàn)在節(jié)點處傳遞內(nèi)力。 具體設(shè)計時應(yīng)根據(jù)荷載設(shè)計值所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件內(nèi)力響應(yīng)進(jìn)行具體設(shè)計時應(yīng)根據(jù)荷載設(shè)計值所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件內(nèi)力響應(yīng)進(jìn)行連接節(jié)點的計算。連接節(jié)點的計算。 正確計算節(jié)點正確計算節(jié)點所承受（或傳遞）的內(nèi)力是保證節(jié)點安全傳力的前所承受（或傳遞）的內(nèi)力是保證節(jié)點安全傳力的前提，而根據(jù)節(jié)點連接的提，而根據(jù)節(jié)點連接的傳力機(jī)理傳力機(jī)理選擇適當(dāng)選擇適當(dāng)連接方式連接方式以及以及連接件的布置連接件的布置則取決于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件所承受的則取決于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件所承受的荷載特征荷載特征、連接處的構(gòu)件截面形狀連接處的構(gòu)件截面形狀、構(gòu)構(gòu)件尺寸件尺寸、連接區(qū)的尺度連接區(qū)的尺度、節(jié)點剛度要求節(jié)點剛度要求、不同連接方式的

3、、不同連接方式的構(gòu)造要求構(gòu)造要求、施工的可能性施工的可能性等諸多因素。等諸多因素。本章導(dǎo)讀（本章導(dǎo)讀（2） 本章的學(xué)習(xí)內(nèi)容有：本章的學(xué)習(xí)內(nèi)容有： 1 1、鋼結(jié)構(gòu)的連接方式、鋼結(jié)構(gòu)的連接方式 2 2、焊接連接的特性、焊接連接的特性 3 3、焊接應(yīng)力與焊接變形對接焊縫的構(gòu)造和計算、焊接應(yīng)力與焊接變形對接焊縫的構(gòu)造和計算 4 4、對接焊縫的構(gòu)造和計算、對接焊縫的構(gòu)造和計算 5 5、角焊縫的構(gòu)造和計算、角焊縫的構(gòu)造和計算 6 6、普通螺栓連接的構(gòu)造和計算、普通螺栓連接的構(gòu)造和計算 7 7、高強(qiáng)度螺栓連接的構(gòu)造和計算、高強(qiáng)度螺栓連接的構(gòu)造和計算本章導(dǎo)讀（本章導(dǎo)讀（3）本章的學(xué)習(xí)重點是：本章的學(xué)習(xí)重點是：

4、 1 1、各種連接方式的、各種連接方式的構(gòu)造要求構(gòu)造要求 2 2、各種連接方式的、各種連接方式的傳力機(jī)理傳力機(jī)理 3 3、典型焊接連接節(jié)點的、典型焊接連接節(jié)點的計算方法計算方法 4 4、典型螺栓連接節(jié)點的、典型螺栓連接節(jié)點的計算方法計算方法本章導(dǎo)讀（本章導(dǎo)讀（4）本章的學(xué)習(xí)方法是：本章的學(xué)習(xí)方法是： 1 1、認(rèn)識實踐作先導(dǎo)、認(rèn)識實踐作先導(dǎo)實物、圖片、現(xiàn)場參觀等實物、圖片、現(xiàn)場參觀等 2 2、基本概念為基礎(chǔ)、基本概念為基礎(chǔ)傳力機(jī)理、連接特性等傳力機(jī)理、連接特性等 3 3、強(qiáng)化對構(gòu)造要求的理解、強(qiáng)化對構(gòu)造要求的理解構(gòu)造要求量多面廣構(gòu)造要求量多面廣 4 4、典型連接例題、習(xí)題訓(xùn)練、典型連接例題、習(xí)題

5、訓(xùn)練 適用環(huán)境、參數(shù)計算、設(shè)計和驗算步驟、計算方法等適用環(huán)境、參數(shù)計算、設(shè)計和驗算步驟、計算方法等 5 5、相關(guān)工程規(guī)范學(xué)習(xí)、相關(guān)工程規(guī)范學(xué)習(xí) 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程等。等。本章導(dǎo)讀（本章導(dǎo)讀（5）本章的知識點分布：本章的知識點分布： 1 1、鋼結(jié)構(gòu)的基本連接方式、鋼結(jié)構(gòu)的基本連接方式 2 2、焊接連接形式與焊接連接特性、焊接連接形式與焊接連接特性 3 3、焊接應(yīng)力與焊接變形、焊接應(yīng)力與焊接變形 4 4、對接焊縫的構(gòu)造、對接焊縫的構(gòu)造 5 5、對接焊接的計算、對接焊接的計算 6 6、角焊縫的構(gòu)造、角焊縫的構(gòu)造 7 7、角焊縫的受力特點、角焊縫

6、的受力特點 8 8、角焊縫的計算、角焊縫的計算 9 9、普通螺栓連接的構(gòu)造、普通螺栓連接的構(gòu)造1010、普通螺栓的受力特點和設(shè)計承載力、普通螺栓的受力特點和設(shè)計承載力1111、普通螺栓連接的計算、普通螺栓連接的計算1212、高強(qiáng)度螺栓連接的構(gòu)造、高強(qiáng)度螺栓連接的構(gòu)造1313、高強(qiáng)度螺栓連接的計算、高強(qiáng)度螺栓連接的計算鋼結(jié)構(gòu)連接的基本方式鋼結(jié)構(gòu)連接的基本方式( (1)1)鉚釘連接鉚釘連接 螺栓連接螺栓連接 焊縫連接焊縫連接 1.1 鋼結(jié)構(gòu)的基本連接方式鋼結(jié)構(gòu)的基本連接方式鋼結(jié)構(gòu)連接的基本方式鋼結(jié)構(gòu)連接的基本方式( (2)2)1.焊接連接焊接連接（冶金式）（冶金式）使金屬高溫融化后形成整體使金屬高

7、溫融化后形成整體采用焊接材料：采用焊接材料： 電弧焊、氣焊、電渣焊電弧焊、氣焊、電渣焊不采用焊接材料：不采用焊接材料： 電阻焊電阻焊2.緊固件連接緊固件連接（機(jī)械式）（機(jī)械式）3.其他其他（化學(xué)式）（化學(xué)式）螺栓：螺栓： 普通螺栓：精制螺栓普通螺栓：精制螺栓(A(A、B B級級) ) 粗制螺栓粗制螺栓(C(C級級) ) 高強(qiáng)度螺栓：高強(qiáng)度螺栓：鉚釘：鉚釘：釘連接：釘連接： ( (射釘、自攻螺釘、焊釘射釘、自攻螺釘、焊釘) )強(qiáng)力膠：直接粘合零件強(qiáng)力膠：直接粘合零件化學(xué)漿錨螺栓：通過結(jié)構(gòu)膠將錨栓與錨固基礎(chǔ)結(jié)化學(xué)漿錨螺栓：通過結(jié)構(gòu)膠將錨栓與錨固基礎(chǔ)結(jié)合成一個整體，用于鋼構(gòu)件與混凝土構(gòu)件的連接合成一

8、個整體，用于鋼構(gòu)件與混凝土構(gòu)件的連接1.1 鋼結(jié)構(gòu)的基本連接方式鋼結(jié)構(gòu)的基本連接方式鋼結(jié)構(gòu)連接的基本方式鋼結(jié)構(gòu)連接的基本方式( (3)3)材質(zhì)易變脆材質(zhì)易變脆產(chǎn)生殘余應(yīng)力、殘余變形、焊接缺陷產(chǎn)生殘余應(yīng)力、殘余變形、焊接缺陷對鋼結(jié)構(gòu)疲勞、穩(wěn)定有不利影響對鋼結(jié)構(gòu)疲勞、穩(wěn)定有不利影響較多地依賴焊工的技能水平較多地依賴焊工的技能水平質(zhì)量檢驗要求較高時檢驗工作量較大質(zhì)量檢驗要求較高時檢驗工作量較大缺點缺點 現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)最基本的連接方式，應(yīng)用最廣泛現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)最基本的連接方式，應(yīng)用最廣泛優(yōu)點優(yōu)點構(gòu)造簡單構(gòu)造簡單 任何形狀的構(gòu)件可直接連接，無需輔助零配件任何形狀的構(gòu)件可直接連接，無需輔助零配件省工省料省工省料

9、加工方便，不需打孔鉆眼，不削弱截面加工方便，不需打孔鉆眼，不削弱截面施工快速施工快速 可自動化操作可自動化操作連接的密閉性好，剛度大，整體性好連接的密閉性好，剛度大，整體性好1.2 焊接的特點焊接的特點鋼結(jié)構(gòu)連接的基本方式鋼結(jié)構(gòu)連接的基本方式( (4)4)工廠構(gòu)件焊接、工地節(jié)點螺栓連接工廠構(gòu)件焊接、工地節(jié)點螺栓連接鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展方向鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展方向優(yōu)點優(yōu)點施工簡單，裝拆方便，對安裝工的要求高施工簡單，裝拆方便，對安裝工的要求高 摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接動力性能好摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接動力性能好耐疲勞，易阻止裂紋擴(kuò)展耐疲勞，易阻止裂紋擴(kuò)展缺點缺點費料、開孔截面削弱費料、開孔截面削弱螺栓孔加工精度要求螺栓孔加

10、工精度要求高高1.3 螺栓連接的特點螺栓連接的特點鋼結(jié)構(gòu)連接的基本方式鋼結(jié)構(gòu)連接的基本方式( (5)5)優(yōu)點優(yōu)點塑性、韌性好，動力性能塑性、韌性好，動力性能好好缺點缺點費料、加熱鉚合過程極其費工費料、加熱鉚合過程極其費工目前承重鋼結(jié)構(gòu)連接中已很少應(yīng)用目前承重鋼結(jié)構(gòu)連接中已很少應(yīng)用1.4 鉚釘連接的特點鉚釘連接的特點鋼結(jié)構(gòu)連接的基本方式鋼結(jié)構(gòu)連接的基本方式( (6)6)栓釘將鋼板與混凝土板連接起來栓釘將鋼板與混凝土板連接起來栓釘承受剪力栓釘承受剪力1.5 栓（焊）釘連接的特點栓（焊）釘連接的特點鋼結(jié)構(gòu)連接的基本方式鋼結(jié)構(gòu)連接的基本方式( (7)7)射射釘釘槍槍用于薄壁構(gòu)件（壓型鋼板屋面板、墻板與

11、梁、柱）的連接用于薄壁構(gòu)件（壓型鋼板屋面板、墻板與梁、柱）的連接可采用射槍、鉚槍等專用工具安裝可采用射槍、鉚槍等專用工具安裝1.6 射釘、自攻螺釘射釘、自攻螺釘?shù)奶攸c的特點鋼結(jié)構(gòu)連接的基本方式鋼結(jié)構(gòu)連接的基本方式( (8)8)連接方法優(yōu) 點缺 點焊 接對焊件幾何形體適應(yīng)性強(qiáng)，構(gòu)造簡單，省材省工，工效高，連接連續(xù)性強(qiáng),可達(dá)到氣密和水密要求，節(jié)點剛度大對材質(zhì)要求高，焊接程序嚴(yán)格，質(zhì)量檢驗工作量大,要求高;存在有焊接缺陷的可能，產(chǎn)生焊接應(yīng)力和焊接變形，導(dǎo)致材料脆化，對構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度和穩(wěn)定性產(chǎn)生影響;一旦開裂則裂縫開展較快,對焊工技術(shù)等級要求較高鉚 接傳力可靠，韌性和塑性好，質(zhì)量易于檢查，抗動力性能好

12、費鋼、費工，開孔對構(gòu)件截面有一定削弱普通螺栓連 接裝拆便利，設(shè)備簡單粗制螺栓不宜受剪，精制螺栓加工和安裝難度較大，開孔對構(gòu)件截面有一定削弱高強(qiáng)螺栓連 接加工方便，可拆換，能承受動力荷載，耐疲勞，塑性、韌性好摩擦面處理及安裝工藝略為復(fù)雜，造價略高，對構(gòu)件截面削弱相對較小，質(zhì)量檢驗要求高射釘、自攻螺栓連接靈活，安裝方便，構(gòu)件無須預(yù)先處理，適用于輕鋼、薄板結(jié)構(gòu)不能承受較大集中力1.7 基本連接方式對比基本連接方式對比2 2 焊接連接形式及特性（焊接連接形式及特性（1 1） 電弧焊電弧焊 2. 氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊3. 電渣焊電渣焊4. 氣焊氣焊5. 電阻焊電阻焊（1）手工電弧焊手工電弧焊（2）自動埋

13、弧焊）自動埋弧焊（3）半自動埋弧焊）半自動埋弧焊2.1 焊接工藝焊接工藝2 2 焊接連接形式及特性（焊接連接形式及特性（2 2）電弧焊電弧焊氣焊氣焊電阻焊電阻焊電渣焊電渣焊利用通電后焊接材料（焊條或焊絲）和焊件之間產(chǎn)生電弧，熔化焊接材利用通電后焊接材料（焊條或焊絲）和焊件之間產(chǎn)生電弧，熔化焊接材料形成焊縫，需要使用焊條：料形成焊縫，需要使用焊條：手工電弧焊：手工電弧焊： Q235E43系列，系列， Q345E50系列系列Q390E55系列系列 不同鋼種連接時，宜采用與低強(qiáng)度鋼材相適應(yīng)的焊條不同鋼種連接時，宜采用與低強(qiáng)度鋼材相適應(yīng)的焊條 質(zhì)量不易保證，用于現(xiàn)場焊質(zhì)量不易保證，用于現(xiàn)場焊自動（半自

14、動）埋弧焊：自動（半自動）埋弧焊： Q235H08、H08A、H08MnA焊絲，焊絲， Q345、Q390 H08A、H08E、H10Mn2 質(zhì)量均勻，塑性、沖擊韌性好，用于規(guī)則構(gòu)件的工廠焊質(zhì)量均勻，塑性、沖擊韌性好，用于規(guī)則構(gòu)件的工廠焊利用乙炔在氧氣中燃燒形成的火焰融化焊條形成焊縫用于薄鋼板利用乙炔在氧氣中燃燒形成的火焰融化焊條形成焊縫用于薄鋼板和小型結(jié)構(gòu)焊接和小型結(jié)構(gòu)焊接利用電流通過待連接焊件的表面產(chǎn)生的熱量融化金屬、通過壓力使之利用電流通過待連接焊件的表面產(chǎn)生的熱量融化金屬、通過壓力使之熔合用于厚度不超過熔合用于厚度不超過12mm鋼板和薄壁型鋼焊接鋼板和薄壁型鋼焊接利用電流通過熔渣所產(chǎn)生

15、的電阻熱熔化填充金屬和母材，凝固后形成連利用電流通過熔渣所產(chǎn)生的電阻熱熔化填充金屬和母材，凝固后形成連接接氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊采用采用CO2氣體（代替焊劑）、焊絲氣體（代替焊劑）、焊絲，電弧使焊絲熔化形成焊縫電弧使焊絲熔化形成焊縫CO2氣體保護(hù)被焊金屬與空氣接觸氣體保護(hù)被焊金屬與空氣接觸2.1 焊接工藝焊接工藝 2 2 焊接連接形式及特性（焊接連接形式及特性（3 3）采用涂有焊藥的焊條采用涂有焊藥的焊條通電后，焊條與焊件之間產(chǎn)生電弧通電后，焊條與焊件之間產(chǎn)生電弧高熱量使焊條熔化而形成焊縫高熱量使焊條熔化而形成焊縫設(shè)備簡單，適應(yīng)性強(qiáng)設(shè)備簡單，適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用最廣泛應(yīng)用最廣泛質(zhì)量波動大，生產(chǎn)率質(zhì)量波

16、動大，生產(chǎn)率低，勞動強(qiáng)度大低，勞動強(qiáng)度大導(dǎo)線導(dǎo)線2.1 焊接工藝手工電弧焊焊接工藝手工電弧焊 2 2 焊接連接形式及特性（焊接連接形式及特性（4 4）采用無涂層焊藥的焊絲，埋在焊劑下采用無涂層焊藥的焊絲，埋在焊劑下 通電后電弧使焊絲、焊劑熔化形成焊縫通電后電弧使焊絲、焊劑熔化形成焊縫熔化后的焊劑成為焊渣，浮在金屬面上熔化后的焊劑成為焊渣，浮在金屬面上半半自自動動埋埋弧弧焊焊 焊縫質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高焊縫質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高 需專用焊接設(shè)備，成本高需專用焊接設(shè)備，成本高全全自自動動埋埋弧弧焊焊 2.1 焊接工藝自動、半自動焊接工藝自動、半自動電弧焊電弧焊 2 2 焊接連接形式及特性（焊接連接形式及特

17、性（5 5）焊接速度快，熔化深度大焊接速度快，熔化深度大可手工焊，也可自動化操作可手工焊，也可自動化操作目前工廠很常用的焊接方法目前工廠很常用的焊接方法室外施焊要有避風(fēng)措施，防止氣孔、焊坑缺陷室外施焊要有避風(fēng)措施，防止氣孔、焊坑缺陷采用采用CO2氣體（代替焊劑）、焊絲氣體（代替焊劑）、焊絲電弧使焊絲熔化形成焊縫電弧使焊絲熔化形成焊縫CO2氣體保護(hù)被焊金屬與空氣接觸氣體保護(hù)被焊金屬與空氣接觸焊絲焊絲2.1 焊接工藝氣體保護(hù)焊焊接工藝氣體保護(hù)焊 2 2 焊接連接形式及特性（焊接連接形式及特性（6 6）非消耗非消耗 熔嘴式熔嘴式采用管狀焊條采用管狀焊條(熔嘴熔嘴),焊絲從管內(nèi)進(jìn)入焊絲從管內(nèi)進(jìn)入電流通

18、過熔渣產(chǎn)生的電阻熱，熔化焊件和焊絲形成焊縫電流通過熔渣產(chǎn)生的電阻熱，熔化焊件和焊絲形成焊縫常用于高層建筑等箱形柱內(nèi)部的橫隔板焊接常用于高層建筑等箱形柱內(nèi)部的橫隔板焊接有消耗和非消耗熔嘴式電渣焊之分有消耗和非消耗熔嘴式電渣焊之分消耗熔嘴式消耗熔嘴式 2.1 焊接工藝電渣焊焊接工藝電渣焊2 2 焊接連接形式及特性（焊接連接形式及特性（7 7）采用乙炔在氧氣中燃燒的火焰來熔化焊條采用乙炔在氧氣中燃燒的火焰來熔化焊條適用于鋼板厚度薄的連接，一般小廠家備用此焊接設(shè)備適用于鋼板厚度薄的連接，一般小廠家備用此焊接設(shè)備2.1 焊接工藝氣焊焊接工藝氣焊2 2 焊接連接形式及特性（焊接連接形式及特性（8 8）不采

19、用焊接材料不采用焊接材料電流通過焊件表面電流通過焊件表面的電阻，產(chǎn)生熱量的電阻，產(chǎn)生熱量熔化金屬，再加壓熔化金屬，再加壓力而焊合力而焊合適宜板厚不大于適宜板厚不大于12 mm的焊接的焊接冷彎薄壁型鋼連接冷彎薄壁型鋼連接常采用此焊接方法常采用此焊接方法2.1 焊接工藝電阻焊焊接工藝電阻焊2 2 焊接連接形式及特性（焊接連接形式及特性（9 9）根據(jù)焊件相對位置根據(jù)焊件相對位置根據(jù)焊縫構(gòu)造根據(jù)焊縫構(gòu)造根據(jù)焊縫連續(xù)性根據(jù)焊縫連續(xù)性根據(jù)施焊位置根據(jù)施焊位置平接平接搭接搭接頂接頂接對接焊縫（直縫和斜縫）對接焊縫（直縫和斜縫）角焊縫（側(cè)縫和端縫）角焊縫（側(cè)縫和端縫）組合形式組合形式連續(xù)焊連續(xù)焊間斷焊間斷焊俯

20、焊俯焊立焊立焊橫焊橫焊仰焊仰焊平接平接（對接焊（對接焊縫）縫）搭接搭接（角焊縫）（角焊縫）頂接頂接（T T型連接）型連接）對接對接焊縫焊縫角焊縫角焊縫角接角接對接焊縫對接焊縫角焊縫角焊縫2.2 焊縫形式焊縫的不同分類焊縫形式焊縫的不同分類2 2 焊接連接形式及特性（焊接連接形式及特性（9 9）用料經(jīng)濟(jì)，傳力平穩(wěn)，動力性能好用料經(jīng)濟(jì)，傳力平穩(wěn)，動力性能好較厚的板需開剖口，費工較厚的板需開剖口，費工施工簡便施工簡便傳力不均，應(yīng)力集中嚴(yán)重，搭接時費料傳力不均，應(yīng)力集中嚴(yán)重，搭接時費料對接焊縫對接焊縫直焊縫直焊縫斜焊縫斜焊縫角焊縫角焊縫側(cè)焊縫側(cè)焊縫（與力平行）（與力平行）端焊縫端焊縫（與力垂直）（與力

21、垂直）2.2 焊縫形式對接焊縫與角焊縫焊縫形式對接焊縫與角焊縫2 2 焊接連接形式及特性（焊接連接形式及特性（9 9）間斷焊縫間斷焊縫連續(xù)焊縫連續(xù)焊縫不重要或受力小的構(gòu)件，可采用間斷焊縫連接2.2 焊縫形式連續(xù)焊縫與間斷焊縫焊縫形式連續(xù)焊縫與間斷焊縫2 2 焊接連接形式及特性（焊接連接形式及特性（9 9）俯焊俯焊橫焊橫焊 立焊立焊 仰焊仰焊 質(zhì)量好質(zhì)量好質(zhì)量一般質(zhì)量一般質(zhì)量差質(zhì)量差2.2 焊縫形式施焊方位焊縫形式施焊方位2 2 焊接連接形式及特性（焊接連接形式及特性（9 9） 熱裂紋熱裂紋 冷裂紋冷裂紋氣孔氣孔 燒燒 穿穿 夾夾 渣渣 根部未焊透根部未焊透邊緣未熔合邊緣未熔合 焊縫層間未熔合焊

22、縫層間未熔合 咬咬 邊邊 焊瘤焊瘤 2.3 焊縫缺陷焊縫缺陷2 2 焊接連接形式及特性（焊接連接形式及特性（9 9）檢檢驗驗標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)三三 級級肉眼外觀檢查肉眼外觀檢查二級二級 肉眼外觀檢查肉眼外觀檢查 超聲波超聲波用于有較大拉應(yīng)力的較重要連接用于有較大拉應(yīng)力的較重要連接不得存在裂紋、表面氣孔、夾渣、電弧擦傷等缺陷一級一級 肉眼外觀檢查肉眼外觀檢查 超聲波超聲波 X X射線射線用于抗動力、疲勞荷載的重要連接用于抗動力、疲勞荷載的重要連接不得存在未滿焊、咬邊、根部收縮、裂紋、表面氣孔、夾渣、電弧擦傷等缺陷用于一般連接用于一般連接所有焊縫均應(yīng)作外觀檢驗，不允許有可見裂紋等缺陷。其它缺陷如咬邊、表面氣

23、孔、夾渣等按規(guī)范要求；超聲波超聲波檢測設(shè)備檢測設(shè)備2.4 焊縫質(zhì)量檢驗焊縫質(zhì)量檢驗無損檢測：一級焊縫全數(shù)檢驗，無損檢測：一級焊縫全數(shù)檢驗， 二級焊縫抽檢二級焊縫抽檢2020以上以上焊縫周圍溫度場焊縫周圍溫度場3 3 焊接應(yīng)力與焊接變形（焊接應(yīng)力與焊接變形（1 1）產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因焊接殘余變形焊接殘余變形 由焊縫及其周圍不均勻熱脹冷縮引起由焊縫及其周圍不均勻熱脹冷縮引起焊接殘余應(yīng)力焊接殘余應(yīng)力 由焊縫冷卻收縮受到阻礙引起由焊縫冷卻收縮受到阻礙引起壓住壓住內(nèi)應(yīng)力內(nèi)應(yīng)力 焊焊 縫縫變變 形形3.1 焊接應(yīng)力焊接應(yīng)力3 3 焊接應(yīng)力與焊接變形（焊接應(yīng)力與焊接變形（2 2）1.縱向焊接應(yīng)力沿焊縫方向縱向

24、焊接應(yīng)力沿焊縫方向 兩板焊接兩板焊接 焊縫區(qū)受拉、兩側(cè)受壓焊縫區(qū)受拉、兩側(cè)受壓 焊接工字鋼腹板中央受壓，兩端受拉焊接工字鋼腹板中央受壓，兩端受拉 翼緣中央受拉，兩端受壓翼緣中央受拉，兩端受壓2.橫向焊接應(yīng)力垂直焊縫方向橫向焊接應(yīng)力垂直焊縫方向 A. 焊縫縱向收縮導(dǎo)致兩塊板反向彎曲中間橫向受拉，兩端受壓焊縫縱向收縮導(dǎo)致兩塊板反向彎曲中間橫向受拉，兩端受壓 B. 施焊先后不同，則冷卻時間不同，導(dǎo)致后焊部分收縮受拉，先冷施焊先后不同，則冷卻時間不同，導(dǎo)致后焊部分收縮受拉，先冷 部分受杠桿作用也受拉，中間部分受壓部分受杠桿作用也受拉，中間部分受壓 A和和B兩種作用疊加兩種作用疊加3.厚度方向焊接應(yīng)力厚

25、度方向焊接應(yīng)力表面受壓，中央受拉表面受壓，中央受拉4.焊接應(yīng)力的影響焊接應(yīng)力的影響 A. 由于承載時可擴(kuò)展塑性區(qū)，常溫下受靜載不影響強(qiáng)度，但會影響剛度由于承載時可擴(kuò)展塑性區(qū)，常溫下受靜載不影響強(qiáng)度，但會影響剛度 B. 焊縫中的三向應(yīng)力阻礙塑性變形的發(fā)展，導(dǎo)致開裂，降低疲勞強(qiáng)度焊縫中的三向應(yīng)力阻礙塑性變形的發(fā)展，導(dǎo)致開裂，降低疲勞強(qiáng)度 C. 降低構(gòu)件穩(wěn)定性，和使構(gòu)件提前進(jìn)入塑性工作階段降低構(gòu)件穩(wěn)定性，和使構(gòu)件提前進(jìn)入塑性工作階段 3.1 焊接應(yīng)力焊接應(yīng)力3 3 焊接應(yīng)力與焊接變形（焊接應(yīng)力與焊接變形（3 3）X ( (橫向焊接應(yīng)力橫向焊接應(yīng)力) ) Y ( (縱向焊接應(yīng)力縱向焊接應(yīng)力 ) )Z

26、( (厚度方向厚度方向焊接應(yīng)力焊接應(yīng)力) )焊縫焊縫縱向焊接應(yīng)力縱向焊接應(yīng)力平平 板板 工字形截面工字形截面3.1 焊接應(yīng)力焊接應(yīng)力3 3 焊接應(yīng)力與焊接變形（焊接應(yīng)力與焊接變形（4 4）第一部分第一部分 施焊施焊方向方向收縮收縮橫向焊接應(yīng)力橫向焊接應(yīng)力應(yīng)力分布應(yīng)力分布 第二部分第二部分 厚度方向焊接應(yīng)力厚度方向焊接應(yīng)力= =合成合成 應(yīng)力應(yīng)力3.1 焊接應(yīng)力焊接應(yīng)力3 3 焊接應(yīng)力與焊接變形（焊接應(yīng)力與焊接變形（5 5）與焊接應(yīng)力同時產(chǎn)生，由焊區(qū)收縮變形導(dǎo)致與焊接應(yīng)力同時產(chǎn)生，由焊區(qū)收縮變形導(dǎo)致3.2 焊接變形焊接變形波浪變形波浪變形縱向收縮縱向收縮橫向收縮橫向收縮彎曲彎曲角變形角變形波浪變

27、形波浪變形扭曲變形扭曲變形3 3 焊接應(yīng)力與焊接變形（焊接應(yīng)力與焊接變形（6 6）3.3 降低焊接應(yīng)力和焊接變形的措施降低焊接應(yīng)力和焊接變形的措施選擇合理的施焊順序選擇合理的施焊順序( (分段、分層、分塊等分段、分層、分塊等) )；2 2采用合理的焊縫設(shè)計：采用合理的焊縫設(shè)計： （1 1）盡量避免三向焊縫匯交；）盡量避免三向焊縫匯交； （2 2）控制焊縫厚度不要過大；）控制焊縫厚度不要過大； （3 3）盡量對稱布置焊縫；）盡量對稱布置焊縫； （4 4）不宜單獨使用端縫。）不宜單獨使用端縫。3 3施焊前使構(gòu)件有一個和焊接變形相反的預(yù)變形；施焊前使構(gòu)件有一個和焊接變形相反的預(yù)變形；4 4對小尺寸構(gòu)

28、件可在焊前預(yù)熱，或在焊后回火加熱至對小尺寸構(gòu)件可在焊前預(yù)熱，或在焊后回火加熱至600600左右，然后緩左右，然后緩慢冷卻；慢冷卻；5 5采用機(jī)械方法校正焊接變形。采用機(jī)械方法校正焊接變形。3 3 焊接應(yīng)力與焊接變形（焊接應(yīng)力與焊接變形（7 7）設(shè)計措施設(shè)計措施合理安排焊縫位置合理安排焊縫位置焊縫不宜過分集中，避免焊縫立體交錯焊縫不宜過分集中，避免焊縫立體交錯差差好好差差好好差差好好加勁板開孔，讓主要焊縫加勁板開孔，讓主要焊縫通過，次要焊縫中斷通過，次要焊縫中斷3.3 降低焊接應(yīng)力和焊接變形的措施降低焊接應(yīng)力和焊接變形的措施3 3 焊接應(yīng)力與焊接變形（焊接應(yīng)力與焊接變形（8 8）加工措施加工措施

29、合理安排焊接次序，拆分多道焊縫。合理安排焊接次序，拆分多道焊縫。施焊前，預(yù)加反向變形。施焊前，預(yù)加反向變形。焊接次序交替進(jìn)行焊接次序交替進(jìn)行 分多道焊縫分多道焊縫 預(yù)加反變形預(yù)加反變形3.3 降低焊接應(yīng)力和焊接變形的措施降低焊接應(yīng)力和焊接變形的措施4 對接焊縫對接焊縫的構(gòu)造（的構(gòu)造（1）直邊縫直邊縫單邊單邊V形縫形縫雙邊雙邊V形縫形縫板厚板厚 t 20 mm4.1 坡口形式坡口形式4 對接焊縫對接焊縫的構(gòu)造（的構(gòu)造（2）不同寬度不同寬度不同厚度不同厚度可不設(shè)斜坡可不設(shè)斜坡引弧板引弧板4.2 其它構(gòu)造其它構(gòu)造4 對接焊縫對接焊縫的構(gòu)造（的構(gòu)造（3）4.3 焊縫截面焊縫截面焊縫截面厚度焊縫所連接板

30、件的較薄厚度；焊縫截面厚度焊縫所連接板件的較薄厚度；焊縫截面計算長度焊縫截面計算長度 采用引弧板時，焊縫全長有效；采用引弧板時，焊縫全長有效； 未采用引弧板時，計算焊縫長度未采用引弧板時，計算焊縫長度= =焊縫長度減去焊縫長度減去2 2t t4.4 傳力特性傳力特性（1 1）焊縫傳遞焊件拼接處所承受的構(gòu)件內(nèi)力）焊縫傳遞焊件拼接處所承受的構(gòu)件內(nèi)力（2 2）力線沒有轉(zhuǎn)折（或基本沒有轉(zhuǎn)折）力線沒有轉(zhuǎn)折（或基本沒有轉(zhuǎn)折） 4 對接焊縫對接焊縫的構(gòu)造（的構(gòu)造（4） 構(gòu)件鋼材 對接焊縫 角焊縫 焊縫質(zhì)量為下列等級時，抗拉wtf 焊接方法 和焊條型號 牌號 厚度或直徑 （mm） 抗壓 wcf 一級、二級 三

31、級 抗剪 wvf 抗拉、 抗壓 和抗彎 wff 16 215 215 185 125 1640 205 205 175 120 4060 200 200 170 115 自動焊、 半自動焊和E43型焊條的手工焊 Q235 鋼 60100 190 190 160 110 160 16 310 310 265 180 1635 295 295 250 170 3550 265 265 225 155 自動焊、 半自動焊和E50型焊條的手工焊 Q345 鋼 50100 250 250 210 145 200 16 350 350 300 205 1635 335 335 285 190 3550 3

32、15 315 270 180 Q390 鋼 50100 295 295 250 170 220 16 380 380 320 220 1635 360 360 305 210 3550 340 340 290 195 自動焊、 半自動焊和E55型焊條的手工焊 Q420 鋼 50100 325 325 275 185 220 4.5 焊縫強(qiáng)度設(shè)計值焊縫強(qiáng)度設(shè)計值5 5 對接焊縫對接焊縫的計算（的計算（1 1）確定計算截面上的內(nèi)力（荷載效應(yīng)）確定計算截面上的內(nèi)力（荷載效應(yīng)） 注意點：防止內(nèi)力漏項注意點：防止內(nèi)力漏項2. 2. 確定焊縫質(zhì)量檢驗等級確定焊縫質(zhì)量檢驗等級 根據(jù)結(jié)構(gòu)重要性、荷載特性、焊縫

33、形式、工作根據(jù)結(jié)構(gòu)重要性、荷載特性、焊縫形式、工作環(huán)境以及應(yīng)力狀態(tài)等對接焊縫一般均有全熔透環(huán)境以及應(yīng)力狀態(tài)等對接焊縫一般均有全熔透要求，等級為二級或一級要求，等級為二級或一級 3. 3. 確定焊縫強(qiáng)度設(shè)計值確定焊縫強(qiáng)度設(shè)計值 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度 抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度 4. 4. 計算焊縫截面特性計算焊縫截面特性 截面面積截面面積A A、慣性矩、慣性矩I I、截面模量、截面模量W W、面積矩、面積矩S S等等5. 5. 應(yīng)力計算應(yīng)力計算6. 6. 強(qiáng)度校核強(qiáng)度校核5.1 計算步驟計算步驟wtfwcfwVf 5 5 對接焊縫對接焊縫的計算（的計算（2 2）直直焊焊縫縫引弧板引弧板wcw

34、twwfftlN 或N 軸心拉力或壓力軸心拉力或壓力tw 焊縫厚度（不同板連接時為較小板厚）焊縫厚度（不同板連接時為較小板厚）lw 焊縫計算長度，焊縫計算長度，有引弧板有引弧板lwL， 無引弧板無引弧板lwL2t（較小板厚）（較小板厚） 對接焊縫抗拉或抗壓設(shè)計強(qiáng)度強(qiáng)度對接焊縫抗拉或抗壓設(shè)計強(qiáng)度強(qiáng)度wcwtff 或焊縫應(yīng)力驗算焊縫應(yīng)力驗算式中：式中：5.2 典型節(jié)點（典型節(jié)點（1）焊縫軸心受力直縫）焊縫軸心受力直縫直縫直縫5 5 對接焊縫對接焊縫的計算（的計算（3 3）斜斜焊焊縫縫焊縫應(yīng)力焊縫應(yīng)力簡化驗算簡化驗算wcwtwwfftlN sin或 coswvwwftlNlw 斜焊縫計算長度，斜焊縫

35、計算長度， 對接焊縫抗剪設(shè)計強(qiáng)度強(qiáng)度對接焊縫抗剪設(shè)計強(qiáng)度強(qiáng)度 wVf規(guī)范規(guī)定規(guī)范規(guī)定當(dāng)當(dāng) ，可不驗算。，可不驗算。5 . 1tg斜縫斜縫5.2 典型節(jié)點（典型節(jié)點（1）焊縫軸心受力斜縫）焊縫軸心受力斜縫5 5 對接焊縫對接焊縫的計算（的計算（4 4）彎矩彎矩 M剪力剪力 V平板梁平板梁 工字形梁工字形梁應(yīng)力分布應(yīng)力分布應(yīng)力分布應(yīng)力分布彎矩彎矩 M剪力剪力 V軸力軸力 N應(yīng)力分應(yīng)力分布布)(maxwcwtxffWMwvwwwftIVSmaxwtzsf1 . 1321215.3 典型節(jié)點（典型節(jié)點（2）梁的拼接彎矩、剪力、軸力作用）梁的拼接彎矩、剪力、軸力作用5 5 對接焊縫對接焊縫的計算（的計算

36、（5 5）彎矩彎矩 M 剪力剪力 V梁柱連接處梁柱連接處柱牛腿處柱牛腿處atw焊縫截焊縫截面面應(yīng)力分應(yīng)力分布布與一般梁中連接計算不同：與一般梁中連接計算不同：剪力僅由梁或牛腿腹板承受剪力僅由梁或牛腿腹板承受 wAV5.4 典型節(jié)點（典型節(jié)點（3）牛腿焊接彎矩、剪力作用）牛腿焊接彎矩、剪力作用5 5 對接焊縫對接焊縫的計算（的計算（6 6）)(11wcwtwwffIMyANwtzswwwfAVIMyAN1 . 13, ,2222222wtzswwwfAVIMyAN1 . 13,2323333wtwwfIMyAN44wwthA0焊縫有效抗剪面積，wA整個焊縫截面的面積； 5.5 典型節(jié)點（典型節(jié)點

37、（4）牛腿焊接彎矩、剪力、軸力作用）牛腿焊接彎矩、剪力、軸力作用6 角焊縫角焊縫的的構(gòu)造構(gòu)造（1）直角焊縫直角焊縫斜角焊縫斜角焊縫6.1 角焊縫截面角焊縫截面（1）按）按兩焊角邊夾角劃分兩焊角邊夾角劃分 除鋼管結(jié)構(gòu)外除鋼管結(jié)構(gòu)外, 對于對于135o或或6mm 6mm時，時， h hf,maxf,max t t -(12)mm -(12)mm；鋼管構(gòu)件除外鋼管構(gòu)件除外 對圓孔或槽孔內(nèi)的角焊縫，焊腳尺寸尚不宜大于對圓孔或槽孔內(nèi)的角焊縫，焊腳尺寸尚不宜大于圓孔直徑或槽孔短徑的圓孔直徑或槽孔短徑的1/31/36 6 角焊縫角焊縫的的構(gòu)造構(gòu)造（5 5）（3）最小焊腳尺寸最小焊腳尺寸hf,minhf,mi

38、n6.2 角焊縫截面尺寸角焊縫截面尺寸)(5 . 12min,計計算算數(shù)數(shù)值值只只進(jìn)進(jìn)不不舍舍！thf 式中式中: : t t2 2-較厚焊件厚度。較厚焊件厚度。 當(dāng)當(dāng)t24mm時時, hf,min = t2另另: : 對于自動埋弧焊對于自動埋弧焊h hf,minf,min可減去可減去1mm;1mm; 對于對于T T型連接單面角焊縫型連接單面角焊縫hf,min應(yīng)加上應(yīng)加上1mm;1mm; 6 6 角焊縫角焊縫的的構(gòu)造構(gòu)造（6 6）（4）側(cè)縫的最大計算長度側(cè)縫的最大計算長度6.2 角焊縫截面尺寸角焊縫截面尺寸fwhl60 當(dāng)實際長度大于以上值時，計算時不考慮超過部分的強(qiáng)度；當(dāng)實際長度大于以上值時

39、，計算時不考慮超過部分的強(qiáng)度；但當(dāng)內(nèi)力沿側(cè)焊縫全長分布時，不受上式限制。但當(dāng)內(nèi)力沿側(cè)焊縫全長分布時，不受上式限制。（5）角焊縫的最小計算長度角焊縫的最小計算長度mmhlfw408且不得小于當(dāng)焊件的焊接長度不受限制時，在滿足最大焊縫長度的當(dāng)焊件的焊接長度不受限制時，在滿足最大焊縫長度的要求下，小而長的焊縫比大而短的焊縫好！要求下，小而長的焊縫比大而短的焊縫好！6 6 角焊縫角焊縫的的構(gòu)造構(gòu)造（7 7）（6）搭接連接的構(gòu)造要求搭接連接的構(gòu)造要求6.2 角焊縫截面尺寸角焊縫截面尺寸板件與節(jié)點板的連接僅用兩側(cè)縫焊接時：板件與節(jié)點板的連接僅用兩側(cè)縫焊接時：A A、為避免應(yīng)力傳遞過分彎折導(dǎo)致應(yīng)力不均：、為

40、避免應(yīng)力傳遞過分彎折導(dǎo)致應(yīng)力不均：blw B B、為避免焊縫橫向收縮引起的板件拱曲太大：、為避免焊縫橫向收縮引起的板件拱曲太大：）（或或）（mmtmmmmttb121901216111 不滿足此條件時，應(yīng)加塞焊或采用三面圍焊！不滿足此條件時，應(yīng)加塞焊或采用三面圍焊！bwlt1t26 6 角焊縫角焊縫的的構(gòu)造構(gòu)造（8 8）（6）搭接連接的構(gòu)造要求搭接連接的構(gòu)造要求6.2 角焊縫截面尺寸角焊縫截面尺寸C C、角焊縫的端部位于構(gòu)件轉(zhuǎn)角處時，應(yīng)作、角焊縫的端部位于構(gòu)件轉(zhuǎn)角處時，應(yīng)作2 2hfhf的繞角焊，且的繞角焊，且轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊。轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊。D D、在搭接連接中，搭接長度不得小于焊件較

41、小厚度的、在搭接連接中，搭接長度不得小于焊件較小厚度的5 5倍，倍，且不得小于且不得小于25mm25mm。b2hft1t225,51t6 6 角焊縫角焊縫的的構(gòu)造構(gòu)造（9 9）（7）構(gòu)造要求匯總構(gòu)造要求匯總6.2 角焊縫截面尺寸角焊縫截面尺寸 角焊縫構(gòu)造尺寸要求 部位 項目 構(gòu) 造 要 求 備 注 上限 12 . 1 thf（鋼管構(gòu)件除外） ； 對板件：mmthmmtthmmtff)21 (66時，時， 圓孔或槽孔內(nèi)的角焊縫，fh尚不宜大于圓孔直徑 和槽孔短徑的 1/3 1t為較薄焊件厚度，t為板邊角焊縫的板件厚度 焊腳尺寸fh 下限 25 . 1thf；當(dāng)42t時，thf 2t為較厚焊件厚(

42、當(dāng)采用低氫型堿性焊條施焊時，2t可采用較薄焊件的厚度)。對自動焊可減 1mm；對單面T 形焊應(yīng)加 1mm 上限 fwhl60 若超出限值， 則超出部分在計算中不予考慮。內(nèi)力沿側(cè)縫全長均勻分布者不限 焊縫長度wl 下限 fwhl8 和 mm40 長度wl dlw wl為每條側(cè)面焊縫的長度，d為兩條側(cè)面焊縫之間的距離 板件端部與節(jié)點板僅用兩側(cè)面角焊縫連接 距離d 時；時mmtmmdmmttd121901216111 1t為較薄焊件厚度 搭接連接 搭接最小長度 15t及mm25 1t為較薄焊件厚度 7 7 角焊縫角焊縫的受力特點（的受力特點（1 1）7.1側(cè)縫的應(yīng)力狀態(tài)側(cè)縫的應(yīng)力狀態(tài)主要受剪應(yīng)力，分

43、布不均，兩頭大中間小，主要受剪應(yīng)力，分布不均，兩頭大中間小， 焊縫越長應(yīng)力不均勻程度越高焊縫越長應(yīng)力不均勻程度越高強(qiáng)度相對較低，塑性較好強(qiáng)度相對較低，塑性較好破壞常發(fā)生在近似破壞常發(fā)生在近似4545斜平面上斜平面上7 7 角焊縫角焊縫的受力特點（的受力特點（2 2）角焊縫應(yīng)力狀態(tài)遠(yuǎn)比側(cè)焊縫復(fù)雜角焊縫應(yīng)力狀態(tài)遠(yuǎn)比側(cè)焊縫復(fù)雜正、剪應(yīng)力都有，且分布很不均勻正、剪應(yīng)力都有，且分布很不均勻根部應(yīng)力集中最厲害，常常是開裂的起源點根部應(yīng)力集中最厲害，常常是開裂的起源點焊縫破壞強(qiáng)度高，但塑性差焊縫破壞強(qiáng)度高，但塑性差端焊縫應(yīng)力端焊縫應(yīng)力分布分布ABCD7.2端縫應(yīng)力狀態(tài)端縫應(yīng)力狀態(tài)破壞模式7 7 角焊縫角焊縫

44、的受力特點（的受力特點（3 3）90側(cè)焊縫側(cè)焊縫0端焊縫端焊縫荷載變形曲線荷載變形曲線7.3 端縫與側(cè)縫的比較端縫與側(cè)縫的比較端焊縫端焊縫側(cè)焊縫側(cè)焊縫 7 7 角焊縫角焊縫的受力特點（的受力特點（4 4）計算截面計算截面 均取均取焊縫焊縫45喉部為有效截面喉部為有效截面（假定破壞截面）（假定破壞截面）有效焊縫高度有效焊縫高度 h e 0.7 h f ( (焊縫高度焊縫高度) )h fh fh e有效截面有效截面計算焊縫長度計算焊縫長度lw 每條連續(xù)焊縫的長度每條連續(xù)焊縫的長度2h f（每端扣（每端扣h f ）7.4 角焊縫的計算截面角焊縫的計算截面hfhehfh1h2deh-h-焊縫厚度、焊縫

45、厚度、h h1 1熔深熔深h h2 2凸度、凸度、dd焊趾、焊趾、ee焊根焊根7 7 角焊縫角焊縫的受力特點（的受力特點（5 5）破壞面破壞面wf2/223)(3f試驗公式試驗公式 7.5 角焊縫的計算應(yīng)力角焊縫的計算應(yīng)力NyNx= fh he el lw w45O45Oh hf f7 7 角焊縫角焊縫的受力特點（的受力特點（6 6）簡化公式簡化公式 wf2f2f)(ff 端焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)端焊縫強(qiáng)度增大系數(shù) f直角焊縫直角焊縫斜角焊縫斜角焊縫 1.01.22 靜載、靜載、 間接動載間接動載 1.0 直接動載直接動載 fwffff當(dāng)當(dāng) 0 時fwfff 0 時式中：式中：f 平行平行焊縫長度方

46、向的計算應(yīng)力焊縫長度方向的計算應(yīng)力 f 垂直垂直焊縫長度方向的計算應(yīng)力焊縫長度方向的計算應(yīng)力 wff 角焊縫強(qiáng)度設(shè)計值角焊縫強(qiáng)度設(shè)計值 危險點危險點7.5 角焊縫的計算應(yīng)力角焊縫的計算應(yīng)力weyflhNwexflhN2f f：得 1.22整理上式，并令 23f 7 7 角焊縫角焊縫的受力特點（的受力特點（7 7） 構(gòu)件鋼材 對接焊縫 角焊縫 焊縫質(zhì)量為下列等級時，抗拉wtf 焊接方法 和焊條型號 牌號 厚度或直徑 （mm） 抗壓 wcf 一級、二級 三級 抗剪 wvf 抗拉、 抗壓 和抗彎 wff 16 215 215 185 125 1640 205 205 175 120 4060 200

47、 200 170 115 自動焊、 半自動焊和E43型焊條的手工焊 Q235 鋼 60100 190 190 160 110 160 16 310 310 265 180 1635 295 295 250 170 3550 265 265 225 155 自動焊、 半自動焊和E50型焊條的手工焊 Q345 鋼 50100 250 250 210 145 200 16 350 350 300 205 1635 335 335 285 190 3550 315 315 270 180 Q390 鋼 50100 295 295 250 170 220 16 380 380 320 220 1635

48、360 360 305 210 3550 340 340 290 195 自動焊、 半自動焊和E55型焊條的手工焊 Q420 鋼 50100 325 325 275 185 220 7.6 角角焊縫強(qiáng)度設(shè)計值焊縫強(qiáng)度設(shè)計值8 8 角焊縫角焊縫的計算（的計算（1 1）8.1 計算步驟計算步驟軸力、剪力及聯(lián)合作用軸力、剪力及聯(lián)合作用彎矩及與軸力、剪力的共同作用彎矩及與軸力、剪力的共同作用扭矩及與軸力、剪力的共同作用扭矩及與軸力、剪力的共同作用焊縫群截面特性計算焊縫群截面特性計算計算長度：非連續(xù)焊縫計算長度計算長度：非連續(xù)焊縫計算長度Lw=L-nhf 連續(xù)焊縫只考慮起弧和落弧處的扣除連續(xù)焊縫只考慮起

49、弧和落弧處的扣除hf焊縫群形心軸確定、有效截面積、截面模量計算等焊縫群形心軸確定、有效截面積、截面模量計算等 應(yīng)力計算應(yīng)力計算強(qiáng)度校核強(qiáng)度校核確定確定、ffwf2f2f)(f焊縫（焊縫群）內(nèi)力分析焊縫（焊縫群）內(nèi)力分析8 8 角焊縫角焊縫的計算（的計算（2 2）兩邊側(cè)焊兩邊側(cè)焊兩邊端焊兩邊端焊驗算驗算 端焊縫強(qiáng)度提高系數(shù)端焊縫強(qiáng)度提高系數(shù)驗算驗算認(rèn)為焊縫有效截面上應(yīng)力均勻分布認(rèn)為焊縫有效截面上應(yīng)力均勻分布一條單獨的焊縫，每端扣除一條單獨的焊縫，每端扣除hf8.2 典型節(jié)點（典型節(jié)點（1）拼接板連接拼接板連接 承受軸力承受軸力N作用作用8 8 角焊縫角焊縫的計算（的計算（3 3）驗算驗算四周圍焊

50、四周圍焊當(dāng)焊縫受直接動力荷載時當(dāng)焊縫受直接動力荷載時：由端焊縫由端焊縫1N1122再驗算側(cè)焊縫再驗算側(cè)焊縫N1lw1N2，lw2減小拼接板減小拼接板角部應(yīng)力集中角部應(yīng)力集中四周菱形圍焊四周菱形圍焊簡化驗算簡化驗算 無論靜載、動載無論靜載、動載12NNN8.2 典型節(jié)點（典型節(jié)點（1）拼接板連接拼接板連接 承受軸力承受軸力N作用作用8 8 角焊縫角焊縫的計算（的計算（4 4）肢背焊縫肢背焊縫肢尖焊縫肢尖焊縫blw2lw1兩邊側(cè)焊兩邊側(cè)焊由平衡條件由平衡條件N1、N2 不均勻分配不均勻分配8.3 典型節(jié)點（典型節(jié)點（2）角鋼與）角鋼與拼接板連接拼接板連接 承受軸力承受軸力N作用作用8 8 角焊縫角

51、焊縫的計算（的計算（5 5）角鋼類型角鋼類型連接形式連接形式內(nèi)力分配系數(shù)內(nèi)力分配系數(shù)肢背肢背K1肢尖肢尖K2等肢角鋼等肢角鋼0.700.30不等肢角鋼不等肢角鋼短肢連接短肢連接0.750.25不等肢角鋼不等肢角鋼長肢連接長肢連接0.650.358.3 典型節(jié)點（典型節(jié)點（2）角鋼與）角鋼與拼接板連接拼接板連接 承受軸力承受軸力N作用作用8 8 角焊縫角焊縫的計算（的計算（6 6）blw2lw1三面圍焊三面圍焊由端焊縫強(qiáng)度驗算確定由端焊縫強(qiáng)度驗算確定由平衡由平衡8.3 典型節(jié)點（典型節(jié)點（2）角鋼與）角鋼與拼接板連接拼接板連接 承受軸力承受軸力N作用作用8 8 角焊縫角焊縫的計算（的計算（7 7

52、）梁柱連接梁柱連接受彎矩受彎矩M、剪力剪力V、軸力軸力N 作用作用wffwawMaNfafIMyAN危險點危險點 a：驗算驗算wffbffbf22 ,wvfbwbwMbNfbAVIMyAN危險點危險點 b：僅腹板僅腹板焊縫截面焊縫截面梁柱連接梁柱連接 整個焊縫截面整個焊縫截面 焊縫應(yīng)力分布焊縫應(yīng)力分布 彎矩彎矩 軸力軸力 剪力剪力 加勁肋加勁肋整個截面整個截面Aw, Iw問題：若柱上無加勁肋，以上計算是否需調(diào)整？問題：若柱上無加勁肋，以上計算是否需調(diào)整？8.4 典型節(jié)點（典型節(jié)點（3）梁柱）梁柱連接連接 彎矩、剪力、軸力作用彎矩、剪力、軸力作用焊縫截面焊縫截面 V(a+e)8 8 角焊縫角焊縫

53、的計算（的計算（8 8）軸力軸力N產(chǎn)生產(chǎn)生A點的應(yīng)力點的應(yīng)力weVf ylhV剪力剪力V產(chǎn)生的產(chǎn)生的A點應(yīng)力點應(yīng)力Vf yTf yfNf xTf xfX方向合應(yīng)力：方向合應(yīng)力：Y方向合應(yīng)力：方向合應(yīng)力：wfffff22驗算：驗算：扭矩扭矩T產(chǎn)生的應(yīng)力：產(chǎn)生的應(yīng)力：焊縫為彈性體，板為剛性體，繞形心焊縫為彈性體，板為剛性體，繞形心 o 旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)A A點：點：極慣性矩極慣性矩 Izw=Ixw+Iyw8.5 典型節(jié)點（典型節(jié)點（4）牛腿焊接）牛腿焊接 扭矩、剪力、軸力作用扭矩、剪力、軸力作用zwxyzwTf yzwyyzwTxfzwTITrrrITrITrrrITrITrf , zwxxzwTf yz

54、wyyzwTxfzwTITrrrITrITrrrITrITrf , weNf xlhN9 9 普通螺栓連接普通螺栓連接的的構(gòu)造構(gòu)造( (1)1)9.1 普通螺栓的分類普通螺栓的分類9 9 普通螺栓連接普通螺栓連接的的構(gòu)造構(gòu)造( (1)1)A級級B級區(qū)別：級區(qū)別：僅尺寸不同，僅尺寸不同，A級級d24，L 150mm；B級級d24，L150mm分類分類鋼材鋼材強(qiáng)度強(qiáng)度等級等級孔徑孔徑d0與與栓徑栓徑d之差之差(mm)加工加工受力受力特點特點安裝安裝應(yīng)用應(yīng)用C級級粗制粗制螺栓螺栓普通普通碳素鋼碳素鋼Q23 1.5粗糙粗糙尺寸不準(zhǔn)尺寸不準(zhǔn)成本低成本低抗剪差抗剪差抗拉好抗拉好方便方便

55、承拉承拉應(yīng)用多應(yīng)用多臨時固定臨時固定A級級B級級精制精制螺栓螺栓優(yōu)質(zhì)優(yōu)質(zhì)碳素鋼碳素鋼45號鋼號鋼35號鋼號鋼精度高精度高尺寸準(zhǔn)確尺寸準(zhǔn)確成本高成本高抗剪抗剪抗拉抗拉均好均好精度精度要求高要求高目前目前應(yīng)用應(yīng)用減少減少 I 類孔：類孔：孔壁粗糙度小，孔徑偏差允許孔壁粗糙度小，孔徑偏差允許 + 0.25mm，對應(yīng)，對應(yīng)A、B級螺栓級螺栓II類孔：類孔：孔壁粗糙度大，孔徑偏差允許孔壁粗糙度大，孔徑偏差允許 + 1mm，對應(yīng)，對應(yīng)C級螺栓級螺栓9.1 普通螺栓的分類普通螺栓的分類9 9 普通螺栓連接普通螺栓連接的的構(gòu)造構(gòu)造( (2)2)鋼板上螺栓排列鋼板上螺栓排列角鋼上螺栓排列角鋼上

56、螺栓排列并列螺栓并列螺栓錯列螺栓錯列螺栓螺栓容許間距螺栓容許間距9.2 螺栓群的排列螺栓群的排列9 9 普通螺栓連接普通螺栓連接的的構(gòu)造構(gòu)造( (3)3)受力要求受力要求 螺距過?。轰摪寮魤?。螺距過?。轰摪寮魤?。 螺距過大：受壓時鋼板張開。螺距過大：受壓時鋼板張開。構(gòu)造要求構(gòu)造要求 螺距過大：連接不緊密，潮氣侵入腐蝕。螺距過大：連接不緊密，潮氣侵入腐蝕。施工要求施工要求 螺距過小：施工時轉(zhuǎn)動扳手困難。螺距過?。菏┕r轉(zhuǎn)動扳手困難。螺栓螺栓間距間距布置布置要求要求9.2 螺栓群的排列螺栓群的排列9 9 普通螺栓連接普通螺栓連接的的構(gòu)造構(gòu)造( (4)4)螺栓最大和最小容許間距螺栓最大和最小容許間距

57、9.2 螺栓群的排列螺栓群的排列10 10 普通螺栓受力特點和設(shè)計承載力（普通螺栓受力特點和設(shè)計承載力（1 1）剪力螺栓剪力螺栓 受力垂直螺桿，螺桿承剪、孔壁承壓。受力垂直螺桿，螺桿承剪、孔壁承壓。 連接件有錯動趨勢連接件有錯動趨勢拉力螺栓拉力螺栓 受力平行螺桿，螺桿承拉。受力平行螺桿，螺桿承拉。 連接件有脫開趨勢。連接件有脫開趨勢。依據(jù)依據(jù)受力受力方式方式剪剪力力螺螺栓栓拉拉力力螺螺栓栓10.1 普通螺栓的受力普通螺栓的受力10 10 普通螺栓受力特點和設(shè)計承載力（普通螺栓受力特點和設(shè)計承載力（2 2）（1）螺栓剪斷螺栓剪斷（板較厚，螺栓較細(xì)）（板較厚，螺栓較細(xì)）（2）鋼板孔壁擠壓破壞鋼板孔

58、壁擠壓破壞（板較薄，螺栓較粗）（板較薄，螺栓較粗）10.2 普通受剪螺栓的傳力機(jī)理普通受剪螺栓的傳力機(jī)理 螺栓安裝擰緊后，在工作荷載的作用下，被夾緊的板件相對滑動，螺栓安裝擰緊后，在工作荷載的作用下，被夾緊的板件相對滑動，在相反的方向螺桿靠緊孔壁，導(dǎo)致螺桿受剪切作用，孔壁受壓力作用，在相反的方向螺桿靠緊孔壁，導(dǎo)致螺桿受剪切作用，孔壁受壓力作用，直至螺桿剪斷或孔壁受壓破壞（詳見動畫）直至螺桿剪斷或孔壁受壓破壞（詳見動畫）10 10 普通螺栓受力特點和設(shè)計承載力（普通螺栓受力特點和設(shè)計承載力（3 3）（1）螺栓剪斷螺栓剪斷（板較厚，螺栓較細(xì)）（板較厚，螺栓較細(xì)）（2）鋼板孔壁擠壓破壞鋼板孔壁擠壓破

59、壞（板較薄，螺栓較粗）（板較薄，螺栓較粗）（3）鋼板拉斷鋼板拉斷（板開孔，截面削弱）（板開孔，截面削弱）（4）鋼板剪壞鋼板剪壞（螺栓端距過小）（螺栓端距過?。?）螺栓彎曲破壞螺栓彎曲破壞（板過厚，螺栓細(xì)長）（板過厚，螺栓細(xì)長）防止螺栓破壞措施防止螺栓破壞措施(1) (2) (3) 通過計算解決通過計算解決(4) (5) 通過構(gòu)造解決通過構(gòu)造解決端距端距 2d。螺桿長度螺桿長度 5d10.3 普通受剪螺栓的破壞模式（講解動畫）普通受剪螺栓的破壞模式（講解動畫）10 10 普通螺栓受力特點和設(shè)計承載力（普通螺栓受力特點和設(shè)計承載力（4 4）10.4 受拉螺栓的破壞模式受拉螺栓的破壞模式 螺桿凈截

60、面達(dá)到設(shè)計承載力而被拉壞計算控制螺桿凈截面達(dá)到設(shè)計承載力而被拉壞計算控制 螺紋滑牙破壞構(gòu)造控制螺紋滑牙破壞構(gòu)造控制10 10 普通螺栓受力特點和設(shè)計承載力（普通螺栓受力特點和設(shè)計承載力（5 5）產(chǎn)生撬力的原因產(chǎn)生撬力的原因 角鋼抗彎剛度不足，水平肢有較大變形角鋼抗彎剛度不足，水平肢有較大變形對螺栓受力影響對螺栓受力影響 使螺栓拉力增大使螺栓拉力增大減小撬力的措施減小撬力的措施 增強(qiáng)角鋼抗彎剛度，加大厚度或增設(shè)加勁肋增強(qiáng)角鋼抗彎剛度，加大厚度或增設(shè)加勁肋螺栓拉力：螺栓拉力： Pf = N / 2+V 剛度越小，剛度越小，V 越大越大NN撬力撬力加勁肋加勁肋10.5拉力螺栓撬力的概念拉力螺栓撬力的