第15讲钢结构.ppt

连接方法有焊接、螺栓和铆钉连接三种 一、焊缝连接Welding connection 焊接连接是通过电弧产生热量，使焊条和焊件局部熔化，经冷却凝结成焊缝，从而将焊件连接成一体。 优点：任何形式的构件一般都可直接相连，不削弱构件截面，用料经济，构造简单，加工方便，连接刚度大，密封性能好，可采用全自动或半自动作业，生产效率高。 缺点：焊缝附近钢材，在高温作用下形成热影响区，其金相组织和力学性能发生变化，导致局部材质变脆；焊接过程中钢材受到不均匀的加温和冷却，使结构产生焊接残余应力和残余变形，对结构的承载力、刚度和使用性能有一定的影响。 第三节 钢结构的连接方法 1. 焊接原理 钢结构常用的焊接方法是电弧焊,包括手工电弧焊、自动或半自动埋弧焊及气体保护焊等。 手工电弧焊电路由焊条、焊钳、焊件、电焊机与导线组成。通电引弧后，在涂有焊药的焊条端与焊件间产生电弧，使焊条熔化，熔滴滴入被电弧吹成的焊接溶池中，焊药燃烧在熔池周围形成保护气体，稍冷后在焊缝熔化金属表面形成熔渣，以隔绝熔池中液体金属与氧、氮等气体的接触，避免形成脆性易裂化合物，焊缝金属冷却后与焊件熔成一体。 手工电弧焊操作及电弧焊机 直流手工电弧焊--氩弧焊多功能焊机 手工电弧焊焊条 焊条有碳钢焊条和低合金钢焊条。 其牌号为E43、E50和E55型等，E表示焊条，数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值（单位为Kgf/mm2）。 上图为XWJ422是钛钙型药皮的优质低碳钢电焊条。 一般情况下，焊条与母材的对应关系如下：Q235钢材，采用E43焊条；Q345钢材，采用E50焊条； Q390、Q420钢材，采用E55焊条。  自动或半自动埋弧焊 自动或半自动埋弧焊主要设备是自动电焊机，沿轨道按设定速度移动，通电引弧后，使埋于焊剂下的焊丝和附近的焊剂熔化，熔渣浮在熔化的焊缝金属上面，使融化金属不与空气接触，并供给焊缝金属以必要的合金元素，随焊机的移动，颗粒状焊剂不断从料斗漏下，电弧完全被埋在焊剂之内，同时焊丝自动地边熔化边下降，称为自动埋弧焊。 (沿轨道推移过程由人工控制时，称为半自动埋弧焊) 手工电弧直流/直流脉冲氩弧焊两用机 门式全自动埋弧焊机 H型钢柱上的焊缝 气体保护焊 设备来自上海怡宾机电 气体保护焊是利用惰性气体或二氧化碳气体作为保护介质的一种电弧熔焊方法。直接依靠保护气体在电弧周围形成局部的保护层，以防止有害气体侵入，从而保持焊接过程的稳定，气体保护焊又称气电焊。(最常用的惰性气体是氩气) 二氧化碳气体保护焊 气体保护焊现场实例 某国际大厦施工现场 采用二氧化碳气体保护施焊 杭州广播电视新楼施工现场 采用二氧化碳气体保护施焊 项目1 建筑结构钢材选用 一、钢结构的特点 (1)强度高、截面尺寸小。故整个结构自重轻，适宜于制作大跨度结构和高耸结构。 (2)材质均匀、工作可靠性高。钢结构的实际工作情况与力学计算的基本假定较为符合，故计算结果准确、可靠。 (3)施工、拆装方便。钢结构采用焊接、螺栓连接等简单的施工工艺，适用于工厂制造、现场拼接吊装，故生产效率高，是工业化生产程度最高的一种结构。 (4)有很好的塑性和韧性，一般不会突然断裂，故对动力荷载适应性比较强。 模块4 钢结构 (5)耐火性较差，维护费用较高。钢材不耐腐蚀，需要经常油漆维护以及耐火性较差(当温度达到500～600C0时会完全丧失抵抗外力作用的能力)等缺点。 二、钢结构的应用范围 钢结构在建筑工程中除了广泛应用于大跨度结构，高层建筑，高耸结构，可动、可拆卸结构之外。还可用于外墙、屋面及建筑装饰工程。如外挑架支撑，遮阳罩骨架，店面门头骨架，防盗门、窗，楼梯栏杆、格栅等，大多用圆钢，小角钢，冷弯薄壁型钢，薄钢板制成。其自重轻、用钢省、便于施工安装。（图12-1~图12-7为美国冷弯型钢的应用） 图12-1 图12-2 钢构架 图12-3 住宅 图12-4 12-5 图12-7 建筑用钢应符合的条件： 1、具有较高强度 2、具有较高的塑性、韧性、耐疲劳性能 3、具有良好的工艺性 第二节 钢结构的材料 主要力学性能有： 　强度、塑性、韧性、可焊性、 　冷弯性能、耐久性等。 一、 钢材的力学性能 冷弯性能：　　由冷弯试验来确定，是评价钢材力学性能和工艺性能，钢材质量的一项综合性指标。 塑性：　　主要指标有伸长率δ 冲击韧性：　　韧性是钢材在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力，亦即钢材抵抗冲击荷载的能力。 强度：　　有屈服强度fy和抗拉强度fu两个指标 fy作为钢材强度标准值的取值依据； fu作为一种安全储备，使构件在弹塑性工作阶段具有较大的承载力。 耐久性---影响钢结构寿命的因素有： （1）钢材的腐蚀，通过油