钢结构讲稿-03连接1课件

第三章 钢结构的连接Connections第一节 概述Introduction连接要求：安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便、节约材料连接方式：weld,rivet,bolt2.1 概述第二节 焊缝连接Weld Connection方法：电弧焊、电阻焊、气焊等优缺点：简单方便、不削弱截面、省材、密封、刚度大 热影响区、残余应力与变形、脆断焊缝缺陷：裂缝、气孔、夹渣等质量检查：三级（目测、超声波、X射线）形式（构件位置）：平接、搭接、顶接、角接 to be continued焊缝连接的形式-平接 to be continued焊缝连接的形式-搭接、顶接与角接焊缝形式（施焊位置）：俯、立、横、仰焊焊缝形式（分布）：连续、断续焊缝形式（构造）：对接焊缝直、斜缝 角焊缝侧面、端面2.2 对接焊缝（butt welding seam）2.2.1.构造 I形缝、带钝边单边V形缝、Y形缝、带钝边U形缝、带钝边双单边V形缝、双Y形缝计算要求2.2.2 对接焊缝计算（三级焊缝或未用引弧板）（1）轴心受力-示意图（2）轴心受力-计算Attention please!近似近似（3）受弯、受剪-示意图（4）受弯、受剪-计算（5）受弯、剪、轴力-计算例题8-18-3（P221）：对接焊缝 轴、弯、剪 截面几何特性计算：基本功！基本功！例题只计算了应力，未验算强度未验算强度 焊缝强度一般直接可查焊缝强度一般直接可查2.3 角焊缝（fillet welding seam）2.3.1.概述 角焊缝构造：基本要求侧面角焊缝应力分布端面角焊缝应力分布端面角焊缝与侧面角焊缝相对于受力方向而言相对于受力方向而言角焊缝尺寸要求 2.3.2.角焊缝计算公式（1）理论公式(第四强度理论)（2）理论公式的实用简化1一般情况（3）理论公式的实用简化2 双向受力承受一个平行于焊缝的力和一个垂直于焊缝的力关于端面角焊缝强度设计值增大系数（4）实用计算公式轴心力作用（5）实用计算公式弯矩单独作用（6）实用计算公式扭矩单独作用（例图）实用计算公式扭矩单独作用（公式）（7）实用计算公式弯、剪、轴力共同作用(示例)实用计算公式弯、剪、轴力共同作用(公式)（8）实用计算公式扭、剪、轴力共同作用(示例)实用计算公式扭、剪、轴力共同作用(公式)2.3.3.常用连接方式计算示例（1）轴心受力轴心受力计算要点1拼接板连接拼接板连接示例n拼接板连接只有侧面或端面焊缝的计算n拼接板连接矩形、围焊：先确定端缝分担的力，再确定侧缝长度 例题8.4，三面围焊，P235轴心受力计算要点2角钢与节点板连接角钢与节点板连接示例n受力分配n分配系数的简化系数表nL形焊缝：N20例题8.5，三面围焊，P235-236拼接板连接示例角钢与节点板的连接示例角钢角焊缝分配系数表角钢与节点板连接受力分配（2）受弯、剪 示例：例题8-6，P236 受弯、剪计算公式受弯、剪计算要点：n构造确定焊缝高度，如8mm。（待检验）n焊缝群几何特性计算：基本技能基本技能n全截面抗弯，竖缝单独承剪n确定验算位置，各外力效应分别计算，叠加验算（3）受扭、剪 示例：例题8-7，P237（示意图）受扭、剪计算公式受扭、剪计算要点：n参见弯剪2.3.4.角焊缝计算小结明确研究对象（力的传递途径）分清焊缝受力大小及性质（形心处，弯与扭）叠加原理基本计算能力（形心位置与几何参数等）表达要规范角焊缝计算作业FP267，习题8.5（工字形牛腿，周围焊缝）FP267，习题8.7（角钢与节点板）FP268，习题8.8（牛腿）作业要求：完整性表述规范性：符号、表达方式条理性能力与素质！2.4 焊缝的标注（weld symbols）简述：单面角焊缝 双面角焊缝 三面围焊 周围焊缝2.5 焊接残余应力和残余变形（Residual stress and residual deformation）2.5.1.焊接残余应力分类和产生的原因 纵向残余应力 横向残余应力 厚度方向残余应力纵向残余应力钢板纵向残余应力（焊接）工字形截面横向残余应力钢板纵向收缩横向残余应力钢板横向收缩厚度方向残余应力2.5.2.焊接残余应力的影响 影响项目：静力强度 刚度 稳定性 低温冷脆 疲劳强度焊接残余应力的影响静力强度 由于材料塑性无影响焊接残余应力的影响刚度塑性区刚度减小焊接残余应力的影响稳定性塑性区 刚度减小稳定承载力减低焊接残余应力的影响低温冷脆厚板与交叉焊缝三向拉应力风险增加焊接残余应力的影响疲劳高额残余拉应力疲劳强度降低2.5.3.焊接残余变形 示例：2.5.4.减少焊接残余应力和变形的方法设计：设计：位置适当（对称）尺寸适当（宜小）避免焊缝集中 避免三向交叉 避免层间撕裂施工：施工：合理的施焊顺序 预变形（反变形）预热与回火 避免焊缝三向交叉