L3-3连接2014讲解.ppt

二、焊接应力的影响 1、结构静力强度－无影响 自平衡应力，内外应力叠加，有焊接应力处先屈服，内力 重分布，最终全截面屈服， 第三章 钢结构的连接 第五节 焊接应力和焊接变形 2、结构刚度－降低刚度 第三章 钢结构的连接 先屈服区刚度为零，应变增加，变形增大 第五节 焊接应力和焊接变形 二、焊接应力的影响 3、 降低结构稳定承载力 因为: 所以： 理想状态下欧拉稳定承载力 考虑残余应力后欧拉稳定承载力 第三章 钢结构的连接 第五节 焊接应力和焊接变形 二、焊接应力的影响 4 、容易使钢构件发生脆断 5 、降低材料疲劳强度 二、焊接应力的影响 第三章 钢结构的连接 第五节 焊接应力和焊接变形 三、焊接变形 不均匀收缩产生－纵横收缩、弯曲、角变形、波浪、扭曲 第三章 钢结构的连接 第五节 焊接应力和焊接变形 三、焊接变形 焊接变形的校正 1）焊缝纵向收缩引起的构件纵向缩短－预留收缩量 2）焊缝纵向收缩引起的马刀形变形－三角区加热 3）焊缝纵向收缩引起的薄板翘曲－点加热（区域加热） 4）焊缝横向收缩引起的蘑菇状变形－机械矫正或线加热 5）焊缝不均匀收缩引起的扭曲变形－矫正非常困难。 第三章 钢结构的连接 第五节 焊接应力和焊接变形 1）焊缝均匀对称 2）避免焊缝尺寸过大 3）避免焊缝集中 第三章 钢结构的连接 四、焊接应力和变形控制 第五节 焊接应力和焊接变形 4）采用合理的焊接次序：跳焊、间断焊 5）焊后校直 6）焊前预热、焊后热处理 7）钢板不宜过薄－t4mm 第三章 钢结构的连接 四、焊接应力和变形控制 第五节 焊接应力和焊接变形 思考题： 1）什么是残余应力？简述焊接残余应力产生的原因，其最大分布特点是什么？ 2）画出焊接H形截面和焊接箱形截面的焊接残余应力分布图。 3）规范禁止3条相互垂直的焊缝相交，为什么？ 4）举3～5例说明焊接设计中减小应力集中的构造措施。 5) 简述焊接残余应力对结构力学性能的影响。 第三章 钢结构的连接 第五节 焊接应力和焊接变形 * * * 上次课内容 第四节 角焊缝的构造与计算 计算中要特别注意 1)角焊缝连接的受力状态 2）计算点的应力方向和性质（端焊缝还是侧焊缝） 5）例题2： 二、角焊缝的计算 第三章 钢结构的连接 第四节 角焊缝的构造与计算 二、角焊缝的计算 第三章 钢结构的连接 【解】角焊缝的强度设计值： 焊脚尺寸： 另外，角钢肢尖处焊缝要求： 综上取焊脚尺寸 焊缝受力： 第四节 角焊缝的构造与计算 二、角焊缝的计算 第三章 钢结构的连接 所需焊缝长度： 侧焊缝的实际长度： 第四节 角焊缝的构造与计算 4、弯矩M作用－端焊缝 二、角焊缝的计算 第三章 钢结构的连接 第四节 角焊缝的构造与计算 =Min( ) —角焊缝有效截面抵抗矩 5、弯矩M、剪力V、轴力N共同作用 二、角焊缝的计算 第三章 钢结构的连接 第四节 角焊缝的构造与计算 先假设焊缝尺寸，后验算焊缝强度 1）分解内力至焊缝形心 验算过程： 5、弯矩M、剪力V、轴力N共同作用 二、角焊缝的计算 第三章 钢结构的连接 第四节 角焊缝的构造与计算 2）分项内力作用下的应力计算 轴力作用下： 剪力作用下： 弯矩作用下： 3）应力检算 同方向应力叠加： 合应力检算: 第三章 钢结构的连接 注意焊缝面积模量计算： 抵 抗 矩： 有效面积： 第四节 角焊缝的构造与计算 5、弯矩M、剪力V、轴力N共同作用 二、角焊缝的计算 第三章 钢结构的连接 5、弯矩M、剪力V、轴力N共同作用 第四节 角焊缝的构造与计算 确定最不利点 第三章 钢结构的连接 5、弯矩M、剪力V、轴力N共同作用 第四节 角焊缝的构造与计算 对于A点： 式中：Iw—全部焊缝有效截面对中和轴的惯性矩； h1—两翼缘焊缝最外侧间的距离。 第三章 钢结构的连接 5、弯矩M、剪力V、轴力N共同作用 第四节 角焊缝的构造与计算 对于B点： 强度验算公式： 第三章 钢结构的连接 例题1： 5、弯矩M、剪力V、轴力N共同作用 第四节 角焊缝的构造与计算 第三章 钢结构的连接 【解】角焊缝的强度设计值： 腹板上竖向焊缝有效截面面积： 全部焊缝对x轴的惯性矩为： 焊缝最外缘的抵抗矩为： 翼缘和腹板连接处的抵抗矩为： 第四节 角焊缝的构造与计算 第三章 钢结构的连接 弯矩： 牛腿翼缘和腹板交接处有弯矩引起的正应力和剪力引起的剪应力共同作用： 该处的： 弯矩作用下角焊缝最大应力： 第四节 角焊缝的构造与计算 6、扭矩T、轴力N、剪力V作用的角焊缝计算 1）扭矩作用下的角焊缝计算 假定： A）被连接件绝对刚性，焊缝为弹性，