3第三章钢结构的连接讲解.ppt

第三章 钢结构的连接;目 录 ;第一节 钢结构的连接方法;一、连接设计原则;(1)连接的设计应与结构内力分析时的假定相一致； (2)结构的荷载，内力组合应能提供连接的最不利受力工况； (3)连接的构造应传力直接，各零件受力明确，并 尽可能避免严重的应力集中； (4)连接的计算模型应能考虑刚度不同的零件间的变 形协调； (5)构件相互连接的节点应尽可能避免偏心，不能完全避免时应考虑偏心的影响； (6)避免在结构内产生过大的残余应力，尤其是约束造成的残余应力，避免焊缝过度密集； (7)厚钢板沿厚度方向受力容易出现层间撕裂，节点设计时应予以充分注意； (8)连接的构造应便于制作、安装，综合造价低。;二、结构的连接方法;焊缝连接;铆钉连接;螺栓连接;（1）．普通螺栓连接 ;（2）. 高强螺栓连接;（3）射钉、自攻螺栓连接;第二节 焊接连接的特性;一、钢结构中常用的焊接方法;各种焊接方法的比较;焊接连接与铆钉、螺栓连接比较，有以下优缺点： ;三、焊缝缺陷、质量检验和焊缝级别;1、焊缝缺陷;2、焊缝质量检验和焊缝级别;3、焊缝连接的型式及焊缝形式;焊缝形式： （1）按构造可分为：对接焊缝和角焊缝 （2）对接焊缝按受力与焊缝方向分： ??? a）直缝：作用力方向与焊缝方向正交 ??? b）斜缝：作用力方向与焊缝方向斜交 ?（3）角焊缝按受力与焊缝方向分： ??? a）端缝：作用力方向与焊缝长度方向垂直 ??? b）侧缝：作用力方向与焊缝长度方向平行 （4）按焊缝连续性： ??? a）连续焊缝：受力较好 ??? b）断续焊缝：易发生应力集中 ?（5）按施工位置： ??? 俯焊、立焊、横焊、仰焊，其中以俯焊施工位置最好，所以焊缝质量也最好，仰焊最差。 ;4、焊缝符号及标注方法（P195~197）;第三节 对接焊缝连接的构造和计算;一、对接焊缝的构造;1. 对接焊缝的形式;2. 对接焊缝的优缺点 优点：用料经济、传力均匀、无明显的应力集中，利于承受动力荷载。 缺点：需剖口，焊件长度要精确。 3. 对接焊缝的构造处理 （1）起落弧处易有焊接缺陷，所以用引弧板。但采用引弧板施工复杂，除承受动力荷载外，一般不用，计算时将焊缝长度两端各减去5mm。 （2）变厚度板对接，在板的一面或两面切成坡度不大于1：4的斜面，避免应力集中。 （图1） （3）变宽度板对接，在板的一侧或两侧切成坡度不大于1：4的斜边，避免应力集中。 （图2） ? ;4. 对接焊缝的强度 有引弧板的对接焊缝在受压时与母材等强，但焊缝的抗拉强度与焊缝质量等级有关。 ;二、对接焊缝的计算;1、轴心受力的对接焊缝的计算;2、斜向受力的对接焊缝的计算（如图） ;斜向受力的对接焊缝受力图;3、对接焊缝承受弯矩、剪力和轴心力共同作用时的计算 ;4、钢梁的对接焊缝的计算（如图） ;;5、牛腿与翼缘的对接焊缝的计算 ;各点计算;部分焊透的对接焊缝的计算;部分焊透的对接焊缝;例题7—1（P201~202）;第四节 角焊缝连接的构造和计算 ;一、类型和特点;侧面角焊缝应力分布图;正面角焊缝应力分布图;2、角焊缝按截面形式可分为： （1）直角角焊缝 （如图） （a）普通焊缝 （b）平坡焊缝 （c）深熔焊缝 l????一般采用（a）。但（a）应力集中较严重，在承受动力荷载时采用（b）、（c）。 （2）斜角角焊缝 （如图） （d）斜锐角焊缝 （e）斜钝角焊缝 （f）斜凹面角焊缝 主要用于钢管连接中 角焊缝主要采用直角角焊缝。;直角角焊缝;斜角角焊缝;二、构造要求;;其它构造要求：;三、角焊缝的计算 ;2、计算的基本公式（P206~208）;为了便于计算角焊缝，对于如图（b）所示的有效截面BDEF上的正应力σ⊥叫和剪应力τ⊥改用两个垂直于焊脚CB和BA并在有效截面上分布的应力σfy和σfx表示，同时剪应力τ∥的符号改用τfz表示。计算时不考虑诸力的偏心作用，而且认为有效截面上的诸应力都是均匀分布的。有效截面积为Ae。根据平衡条件简化可得：;角焊缝应力分析图;（1）当σfx=σfy=0时 ，即只有沿焊缝长度方向轴向力作用时（轴向力作用的侧面角焊缝）： （2）当σfy（或σfx）=τfz = 0时 ，即只有垂直于焊缝长度方向轴向力作用时（轴向力作用的正面角焊缝）强度提高22%: 或 ;（3）当σfy（或σfx）=0时 ，即角焊缝既只承受平行于焊缝长度方向的应力τf和垂直于焊缝长度方向的应力σf时:  （4） 公式适用条件 适于非直接动力荷载作用,