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1、建筑结构第10章Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望一、一、焊接连接焊接连接 钢结构的连接方法钢结构的连接方法对接焊缝连接对接焊缝连接优点：不削弱截面，方便施工，连接刚度大；优点：不削弱截面，方便施工，连接刚度大；缺点：材质缺点：材质易脆易脆易脆易脆，存在残余应力，对裂纹敏感，存在残余应力，对裂纹敏感， 低温冷脆。低温冷脆。 角焊缝连接角焊缝连接三、螺栓连接三、螺栓连接 优点：连接刚度大，传力可靠；优点：连接刚度大，传力可靠； 分为：分为： 普通螺栓连接普通螺栓连接 高强
2、度螺栓连接高强度螺栓连接二、铆钉连接二、铆钉连接N缺点：对施工技术要求很高，缺点：对施工技术要求很高，劳动强度大，成本高，施工条劳动强度大，成本高，施工条件差，件差， 施工速度慢，现在很少施工速度慢，现在很少使用。使用。普通螺栓连接：普通螺栓连接：分为分为A、B、C三级。三级。A级与级与B级为精制级为精制螺接，螺接，C级为粗制螺栓。级为粗制螺栓。高强度螺栓连接高强度螺栓连接： 两种方法工艺相同，但计算不同。两种方法工艺相同，但计算不同。 摩擦型连接：摩擦型连接：摩擦型连接：摩擦型连接：依靠摩擦阻力传力，并以剪力不超过接依靠摩擦阻力传力，并以剪力不超过接触面摩接力作为设计准则。触面摩接力作为设计
3、准则。 摩擦型剪切变形小，弹性性能好，施工较简单，可摩擦型剪切变形小，弹性性能好，施工较简单，可拆卸，耐疲劳，拆卸，耐疲劳，特别适用于承受动力荷裁的结构特别适用于承受动力荷裁的结构特别适用于承受动力荷裁的结构特别适用于承受动力荷裁的结构 承压型承载力高于摩擦型，连接紧凑，但剪切变形承压型承载力高于摩擦型，连接紧凑，但剪切变形大，故大，故不得用于承受动力荷裁的结构中不得用于承受动力荷裁的结构中不得用于承受动力荷裁的结构中不得用于承受动力荷裁的结构中。 承压型连接：承压型连接：承压型连接：承压型连接：允许接触面滑移，以连接达到破坏的极允许接触面滑移，以连接达到破坏的极限承载力作为设计准则限承载力作
4、为设计准则.一、钢结构常用焊接方法一、钢结构常用焊接方法1.1.手工电弧焊手工电弧焊A、焊条的选择：、焊条的选择： 焊条应与焊件焊条应与焊件钢材相适应。钢材相适应。原理：利用电弧产生热量原理：利用电弧产生热量 熔化焊条和母材形熔化焊条和母材形 成焊缝。成焊缝。 第一节第一节 焊接连接焊接连接 焊机焊机导线导线熔池熔池焊条焊条焊钳焊钳保护气体保护气体焊件焊件电弧电弧Q390Q390、Q420Q420钢选择钢选择E55E55型焊条型焊条(E5500-5518)(E5500-5518)Q345Q345钢选择钢选择E50E50型焊条型焊条(E5000-5048)(E5000-5048)B B、焊条的表
5、示方法：、焊条的表示方法：E焊条焊条( (Electrode) )第第1 1、2 2位数字为熔融金属的最小抗拉强度位数字为熔融金属的最小抗拉强度（N/mm2) )第第3 3、4 4适用焊接位置、电流及药皮的类型。适用焊接位置、电流及药皮的类型。不同钢种的钢材焊接，宜采用与低强度钢材相适应的焊条不同钢种的钢材焊接，宜采用与低强度钢材相适应的焊条。缺点：质量波动大，要求焊工等级高，劳动强度大，效率低。缺点：质量波动大，要求焊工等级高，劳动强度大，效率低。 优点：方便，特别在高空和野外作业，小型焊接；优点：方便，特别在高空和野外作业，小型焊接；Q235Q235钢选择钢选择E43E43型焊条（型焊条（
6、E4300-E4328)E4300-E4328)C C、优、缺点、优、缺点二二 焊缝代号、图例焊缝代号、图例 焊缝符号表示法焊缝符号表示法规定：焊缝符号一般由规定：焊缝符号一般由基本基本符号符号与与指引线指引线组成，必要时还可加上组成，必要时还可加上补充符号补充符号和和焊缝焊缝尺寸尺寸。基本符号：基本符号：表示焊缝的横截面形状，如用表示焊缝的横截面形状，如用“ ”“ ”表示表示 角焊缝角焊缝, ,用用“V”V”表示表示V V形坡口听对接焊缝；形坡口听对接焊缝；补充符号：补充符号：补充说明焊缝的某些特征，如用补充说明焊缝的某些特征，如用“ ”“ ”表表示现场安装焊缝，用示现场安装焊缝，用“ ”“
7、 ”表示焊件三面带有焊缝；表示焊件三面带有焊缝；指引线指引线 ：一般由横线和带箭头的斜线组成，箭头指一般由横线和带箭头的斜线组成，箭头指向图形相应焊缝处，横线上方和下方用来标注基本符向图形相应焊缝处，横线上方和下方用来标注基本符号和焊缝尺寸等。号和焊缝尺寸等。表表3.1 3.1 焊缝符号焊缝符号表表3.1 3.1 焊缝符号焊缝符号续表续表三、焊接连接形式和焊缝形式三、焊接连接形式和焊缝形式1.1.焊接连接形式焊接连接形式搭接搭接角角部部连连接接T形连接形连接对接对接2.2.焊缝形式焊缝形式（1）对接焊缝）对接焊缝正对接焊缝正对接焊缝（2）角焊缝）角焊缝T型对接焊缝型对接焊缝斜对接焊缝斜对接焊缝
8、3. 3. 焊缝位置焊缝位置hehfhf普通式普通式hehf1.5hf平坡式平坡式1 1、角焊缝的形式、角焊缝的形式: :一、角焊缝的形式和受力分析一、角焊缝的形式和受力分析 四、四、角焊缝的构造角焊缝的构造直角角焊缝、斜角角焊缝直角角焊缝、斜角角焊缝（1 1）直角角焊缝直角角焊缝hehfhf凹面式凹面式（2）斜角角焊缝斜角角焊缝对于对于135135o o或或606mmt6mm时，时，h hf,maxf,maxt-(1t-(12)mm2)mm；hf ft t1 1t2 2、最小焊脚尺寸、最小焊脚尺寸hf,min 为了避免在焊缝金属中由于为了避免在焊缝金属中由于冷却速度快而产生淬冷却速度快而产生
9、淬冷却速度快而产生淬冷却速度快而产生淬硬组织，导致母材开裂硬组织，导致母材开裂硬组织，导致母材开裂硬组织，导致母材开裂，hf,min应满足以下要求应满足以下要求: : 式中式中: : t t2-较厚焊件厚度较厚焊件厚度 另另: :对于埋弧自动焊对于埋弧自动焊hf,min可减去可减去1mm; ; 对于对于T型连接单面角焊缝型连接单面角焊缝hf,min应加上应加上1mm; ; 当当t t24mm时时, , hf,min=t=t23.3.侧面角焊缝的最大计算长度侧面角焊缝的最大计算长度 侧面角焊缝在弹性工作阶段侧面角焊缝在弹性工作阶段沿长度方向受力不均沿长度方向受力不均沿长度方向受力不均沿长度方向受
10、力不均，两端大而中间小两端大而中间小两端大而中间小两端大而中间小。焊缝长度越长，应力集中系数越大焊缝长度越长，应力集中系数越大焊缝长度越长，应力集中系数越大焊缝长度越长，应力集中系数越大。如果焊缝长度不是太大，焊缝两端达到屈服强度后，如果焊缝长度不是太大，焊缝两端达到屈服强度后，继续加载，应力会渐趋均匀；当焊缝长度达到一定的继续加载，应力会渐趋均匀；当焊缝长度达到一定的长度后，可能破坏首先发生在焊缝两端，故：长度后，可能破坏首先发生在焊缝两端，故：注注注注： 1 1、当实际长度大于以上值时，计算时不与考虑；、当实际长度大于以上值时，计算时不与考虑； 2 2、当内力沿侧焊缝全长分布时，不受上式限
11、制。、当内力沿侧焊缝全长分布时，不受上式限制。4.4.侧面角焊缝的最小计算长度侧面角焊缝的最小计算长度 对于焊脚尺寸大而长度小的焊缝，焊件局部加热对于焊脚尺寸大而长度小的焊缝，焊件局部加热严重且严重且起落弧坑起落弧坑起落弧坑起落弧坑相距太近，以及可能产生缺陷，使焊相距太近，以及可能产生缺陷，使焊缝不可靠。故为了使焊缝具有一定的承载力，规范规缝不可靠。故为了使焊缝具有一定的承载力，规范规定：定：5. 搭接连接的构造要求搭接连接的构造要求 当板件端部仅采用两条侧面角焊缝连接时：当板件端部仅采用两条侧面角焊缝连接时： A、为了避免应力传递的过分弯折而使构件中应力、为了避免应力传递的过分弯折而使构件中
12、应力 不均，规范规定：不均，规范规定：B、为了避免焊缝横向收、为了避免焊缝横向收 缩时引起板件的拱曲缩时引起板件的拱曲 太大，规范规定：太大，规范规定：t1t2bD. 在在搭接连接中，搭接长度不得小于焊件较小厚度搭接连接中，搭接长度不得小于焊件较小厚度 的的5倍，且不得小于倍，且不得小于25mm。 C. 当角焊缝的端部位于构件转角处时，应作当角焊缝的端部位于构件转角处时，应作2h2hf f的的绕绕 角焊角焊，且转角处必须连续施焊。，且转角处必须连续施焊。b2hf ft1t2第二节第二节 螺栓连接的构造螺栓连接的构造一、螺栓的种类一、螺栓的种类1.1.普通螺栓普通螺栓C级级-粗制螺栓，性能等级为
13、粗制螺栓，性能等级为4.6或或4.8级；级；4表示表示f fu u400N/mm400N/mm2 2, , 0.6或或0.8表示表示f fy y/f/fu u=0.6=0.6或或0.80.8；类孔，孔径类孔，孔径(d(do o)-)-栓杆直径栓杆直径(d) (d) 1 13mm3mm。A、B级级-精制螺栓，性能等级为精制螺栓，性能等级为5.6或或8.8级级; ;5或或8表示表示f fu u500500或或800N/mm800N/mm2 2, , 0.6或或0.8表示表示f fy y/f/fu u=0.6=0.6或或0.80.8；类孔，孔径类孔，孔径(d(do o)-)-栓杆直径栓杆直径(d)(
14、d)0.30.30.5mm0.5mm。按其加工的精细程度和强度分为按其加工的精细程度和强度分为: :A、B、C三个级别。三个级别。2.2.高强度螺栓高强度螺栓由由4545号、号、40B40B和和20MnTiB20MnTiB钢加工而成，并经过热处理钢加工而成，并经过热处理45号8.8级； 40B和20MnTiB10.9级 （a a）大六角头螺栓）大六角头螺栓 （b b）扭剪型螺栓）扭剪型螺栓扭剪型高强度螺栓扭剪型高强度螺栓二、螺栓的排列二、螺栓的排列1.1.并列并列简单、整齐、紧凑所用连接板尺寸小，但构简单、整齐、紧凑所用连接板尺寸小，但构 件截面削弱大；件截面削弱大；B B 错列错列A A 并
15、列并列中距中距中距中距边距边距边距边距端距端距2.2.错列错列排列不紧凑，所用连接板尺寸大，但构件截排列不紧凑，所用连接板尺寸大，但构件截 面削弱小；面削弱小； 3.3.螺栓排列的要求螺栓排列的要求（1 1）受力要求）受力要求: : 垂直受力方向：垂直受力方向：为了防止螺栓应力集中相互影响、为了防止螺栓应力集中相互影响、截面削弱过多而降低承载力，截面削弱过多而降低承载力，螺栓的边距和端距不能螺栓的边距和端距不能太小；太小； 顺力作用方向：顺力作用方向：为了防止板件被拉断或剪坏，为了防止板件被拉断或剪坏，端距端距不能太小；不能太小； 对于受压构件：对于受压构件：为防止连接板件发生鼓曲，为防止连接板件发生鼓曲，中距不中距不能太大。能太大。（2 2）构造要求；）构造要求； 螺栓的边距和中距不宜太大，以免板件间贴合螺栓的边距和中距不宜太大，以免板件间贴合不密，潮气侵入腐蚀钢材。不密，潮气侵入腐蚀钢材。
