钢结构连接 (3)
145页1、第4章 钢结构的连接,钢结构:由钢板、型钢、冷弯薄壁型钢等通过连接而组成的结构。,钢结构,钢材,连结,构造措施,41 钢结构的连接方法及其应用P53,一、焊接weld(缝)连接:利用电弧产生热量熔化焊条和母材形成焊缝(weld seam)。借助原子或分子的结合把相互分离着的固体材料联成整体。,二、铆钉(接)(rivet)连接:,需在构件上开孔,用加热的铆钉铆合,费钢费工,少用;但传力可靠,韧性、塑性好,质量易于检查,在经常受动力荷载作用的结构,有时仍用。,(1) 普通螺栓精制(A、B级)粗制(C级螺栓)装卸方便,临时及次要结构常用(2) 高强螺栓摩擦型常用承压型承载力高,三、螺栓连接(bolt):,42 焊接方法、焊缝形式和质量等级P55,一、焊接方法1电弧焊利用通电后焊条和焊件间强大的电弧提供热源,熔化焊条,滴落在焊件上被电弧吹成的凹槽熔池中,与焊件熔化部分结成焊缝,将两焊件连成整体。,1)手工电弧焊,1 电源 2 导线 3 夹具 4 焊条 5电弧 6 焊件 7 焊缝,2)自动或半自动电弧焊,3)电渣焊,电渣焊主要有熔嘴电渣焊、非熔嘴电渣焊、丝极电渣焊、板极电渣焊等。 电渣焊是利用电
2、流通过熔渣所产生的电阻热作为热源,将填充金属和母材熔化,凝固后形成金属原子间牢固连接。在开始焊接时,使焊丝与起焊槽短路起弧,不断加入少量固体焊剂,利用电弧的热量使之熔化,形成液态熔渣,待熔渣达到一定深度时,增加焊丝的送进速度,并降低电压,使焊丝插入渣池,电弧熄灭,从而转入电渣焊焊接过程。,4)电阻焊,5)气焊乙炔:用于薄钢板或小型结构中。 CO2气体保护焊加热集中、焊接速度快,强度比手工焊高,适合厚或特厚钢板。,用于薄壁型钢的焊接。,二、焊接接头及焊缝的形式P57,1、按构件的相对位置分:平(对)接、搭接和顶接(T形)。2、按焊缝形式分为:对接和角焊以及它们的组合连接。,对接焊缝:全焊透和部分焊透,角焊缝:直角和斜角,对接与角焊组合焊缝: 全焊透:增加角焊缝可减少应力集中,提高疲劳强度。部分焊透:减小坡口或焊脚尺寸,节约焊缝金属。,俯焊 立(横)焊 仰焊,3、按施焊位置分:俯(平)焊、横焊、立焊、仰焊,三、焊接结构的优缺点 (与铆钉、螺栓连接比较),1、优点 (1) 不需打孔钻眼,截面不减损。(2) 不需要辅助零件,构造简单,(3) 气密性和水密性好,刚性大,整体性好。2、缺点 (1)
3、 焊缝附近材质变脆。(2) 有残余应力和残余变形。(3) 低温冷脆。,四、焊缝符号及标准方法P59,按焊缝符合表示法(GB/T324-2008)和建筑结构制图标准(GB/T50105-2010)规定标注。完整的焊缝符号包括基本符号、指引线、补充符号、尺寸符号及数据等。为了简化,通常只标基本符号和指引线。,4.1 基本符号:表示焊缝横截面的基本形式或特征。,P62,五、焊缝质量等级P60,1、 裂纹最危险的缺陷,热裂纹 冷裂纹,2、气孔,气孔均匀分布,焊跟处,焊趾,焊缝的缺陷,3、其它缺陷,烧穿,夹渣,根部未焊透,边缘未熔合,焊缝层间未熔合,横焊缝咬边,平角焊缝咬边,平对接焊缝的咬边,横焊缝 的焊瘤,平角焊缝的焊瘤,平对接焊缝的焊瘤,钢结构工程施工及验收规范(GB502052001)规定:三个不同的质量标准。三级:外观检查其尺寸是否符合设计要求,有无裂纹、咬边等缺陷。二级:用超声波检验每条焊缝长度的20,一级:用超声波检验每条焊缝的全长。承受动载的重要构件焊缝,可增加射线探伤。施焊条件较差的高空安装焊缝,强度设计值应乘以 折减系数0.9。,P60 设计规范按焊缝受力性质和所处位置将焊缝质
4、量分为三个等级。,P60 设计规范规定:结构重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等,选择不同的质量等级。,GB50017-2003,基本原则:拉高于压;动力高于静力;对接高于角焊。,4.3 (全焊透)对接焊缝和对接与角接组合焊缝的构造和计算 P61,一、对接焊缝( full penetration seam)的构造1、对接焊缝的形式:,引弧板,根部加垫板(没有条件补焊时),焊透T形连接,不同宽度或厚度 钢板的拼接;,一般不大于1:2.5 ;动力不大于1:4。,2、全焊透的对接与角接组合焊缝:,外增焊角不小于t/4,疲劳验算t/2但不大于10.,3、对接焊缝的特点:1)用料经济,传力平顺。2)对承受动力荷载作用的结构有利。3) 焊件边缘需剖口加工。,二、对接焊缝的计算,1、轴心受力的对接焊缝的计算,t 连接件中厚度较小者;,lw 焊缝的计算长度,未加引弧板实际长度减2t;, 对接焊缝的抗拉、抗压设计强度P63表4.2。,2、斜向受力对接焊缝的计算, 斜向焊缝的计算长度,未加引弧板实际长度减2t,斜焊缝可提高承载力和抗动力荷载性能,但费材料。,tg1.5焊缝强度可不必计算, 对
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