[工学]钢结构第3章-2.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 3.5.4 减少焊接应力和变形 1、设计措施 (1)尽量减少焊缝数量和尺寸； (2)避免焊缝过分集中或多方向焊缝相交于一点； (3)焊缝尽可能对称，避免应力集中； (4)保证搭接长度?5tmin及25mm； (5)易施焊，尽可能避免仰焊。 2、焊接工艺措施 (1)采用合理的焊接顺序和方向； (2)先焊收缩量大和短焊缝； (3)先焊受力大焊缝，后焊受力小焊缝； (4)焊后校直?反变形； (5)焊前预热、焊后热处理； (6)高温回火； (7)带圆头小锤敲击； (8)钢板不易过薄t4mm； 本节（焊接连接）回顾 连接的种类和特点：角焊缝，对接焊缝； 焊缝及其连接型式及构造、 焊缝强度：角焊缝的构造，对接焊缝的强度； 角焊缝计算：受轴力，受弯，受扭，组合受力； 对接焊缝计算：哪一种情况需要计算； 焊接应力和焊接变形：减小措施； * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 对于根部间隙大于1.5mm时，这时焊缝的有效高度应取为： 另外，斜角角焊缝的正面角焊缝强度增大系数均取为1。 任何情况根部间隙不得大于5mm，否则应将板边缘做成如图形时。 he=（hf -（根部间隙/sinα））cos(α/2） 3.4 对接焊缝的构造与计算 一、对接焊缝的构造 1、对接焊缝的坡口形式 做坡口(edge preparation)?保证焊透 I形—薄板(t≤6mm)无需切边; V形; U形—厚板; 单边坡口—部分焊透或中厚板(t=6~20mm); 双边坡口—厚板(t=20~40mm); 二、对接焊缝的计算 2、加垫板(backing strip)—单面焊，焊根容易焊透； 3、引弧板(run-on tab)—避免焊口缺陷，保证等强度； 4、切斜坡—不同宽度，或厚度相差4mm以上，1:2.5斜坡，减小应力集中； 对接焊缝分焊透和未焊透两种情况分别计算。应当注意：有无设置引弧板对于对接焊缝的计算也有较大的影响。 1、焊透的对接焊缝计算 （1）、轴向受力的对接焊缝验算 或 （3-1） 引弧板 N N N N lw t 1 1 矩形截面 b 图 N—轴向拉力或压力 lw —焊缝计算长度（有引弧扳时为焊件 宽度b ，无引弧扳时为b - 2t。 如图矩形截面受力，只有正应力。 t—两连接件中较小的厚度，T形连接时为腹 板厚度 焊缝抗拉强度质检分级由《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205规定，分一、二、三级。① 达到一级质量（100%超声探伤）、② 二级质量时（20%超声探伤），焊缝抗拉设计强度和母材相同；③ 三级质量（只外观检查）的抗拉设计强度约为一、二级的0.85。（但应注意：板厚度小于8mm的钢材对接焊缝不应采用超声波确定焊缝质量等级） ftw—对接焊缝抗拉设计强度，按不同质检级别确定。 除三级质检外与钢材同。 fcw—对接焊缝抗压设计强度，与钢材同。 焊缝金属为焊条熔敷金属与钢材金属的混合体，其强度一般高于钢材的强度，但焊缝质量对强度有很大影响。这种影响主要在对接焊缝的抗拉强度。见表。 对接连接正焊缝若加引弧板施焊，且质量达到一、二级，则无需焊缝抗拉强度验算。对于焊缝受压和受剪时，焊缝强度与母材相同，同样当设引弧板时，无需验算。 所以只有以下两种情况，才需对正焊缝进行抗拉强度验算： 未使用引弧板施焊； 三级焊缝质量 当设置引弧板，但采用三级焊缝质量检验等级不能满足强度要求时？ 可以采用斜对接的方式。 图3-20 对接斜缝承受轴心力 “钢结构设计规范”规定当满足 时，不验算焊缝强度，可以满足。 b b ? 2、受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝 （1）焊缝验算截面为矩形，截面应力有? 、 ?。 M M V V lw t ? ? lw t 验算截面 分别验算?、? Wx—焊缝截面的截面模量 Ix—焊缝截面惯性矩 Smax—焊缝截面对中性轴的静面矩 （2）焊缝验算截面为工字形对接焊缝 ? M M V V ? 验算截面 . 1 问题特点： 在腹板和翼缘连接处（1点），σ、τ均较大。 除按式（3-4） （3-5） ?max、?max进行检算外，还要用最大折算应力进