第3章连接 - 钢 结 构.ppt

第三章 连 接 三、 焊接变形 残余变形形式 1、合理的焊缝设计 焊接位置要合理，布置应尽量对称于截面重心 焊缝尺寸（焊脚和焊缝长度）要适当，采用细长焊缝 焊缝不宜过分集中（图a）：过大的焊接应力 应尽量避免三向焊缝交叉（图b） 焊条易达到（图d），避免仰焊 2、合理的工艺措施 采取合理的施焊次序 施焊前加相反的预变形（图a、b） 焊前预热，焊后回火（图c） 第六节 螺栓连接的构造 一、引 言 分类： 普通螺栓 高强螺栓 直径：有效直径（de ，Ae）和公称直径d（M20～M24） 精制螺栓：A级和B级，5.6级和8.8级 粗制螺栓：C级，4.6级和4.8级 摩擦型螺栓：板件间的摩擦力为极限状态； 承压型螺栓：摩擦力先被克服，直至螺杆剪切或者孔壁承压破坏； 二、螺栓连接的排列和构造要求 排列方式： 并列：简单整齐 错列：紧凑 排列要求 受力要求：钢板端部剪断，端距不应小于2d0； 受拉时，栓距和线距不应过小； 受压时，沿作用力方向的栓距不宜过大； 构造要求：边距和中距不宜过大，否则接触面不紧密，潮气入侵造成锈蚀； 施工要求：有一定的施工空间，便于转动扳手拧紧螺帽。 孔、螺栓图例 传力方式： 抗剪螺栓：螺栓杆抗剪和螺栓杆对孔壁承压传递剪力； 抗拉螺栓：螺栓杆承受沿杆长方向的拉力； 同时抗剪、抗拉螺栓: 第七节 普通螺栓连接的计算 一、抗剪螺栓 工作性能：克服界面摩擦力，螺杆承压（剪切和弯曲），塑性破坏 1、破坏形式：螺栓杆剪断；孔壁压坏；板被拉断；板端被剪断；螺栓杆弯曲 2、 一个抗剪螺栓的设计承载力计算 抗剪承载力设计值： 承压承载力设计值： (a) 单剪 (b) 双剪 (c) 四剪面 一个抗剪螺栓的承载力设计值应取上面两式的较小值 算例1 如图所示两块板厚t＝14mm的板采用上下两块盖板（板厚t＝8mm）连接，钢材采用Q235，手工焊，焊条E43，承受静态轴心力N＝500KN，已知端缝长度为Lw1＝400mm，侧缝长度为Lw2＝300mm，根据下列情况设计焊缝： （1）仅有侧面角焊缝； （2）仅有正面角焊缝； 解： 根据构造要求焊角尺寸 ≤ hf ≤1.2x8 ≤t-(1～2) 所以取hf=6mm （1）仅有侧面角焊缝； （二）受轴心力作用的拼接板连接 2、仅正面角焊缝 强度验算： 承载力验算： 算例1 如图所示两块板厚t＝14mm的板采用上下两块盖板（板厚t＝8mm）连接，钢材采用Q235，手工焊，焊条E43，承受静态轴心力N＝500KN，已知端缝长度为Lw1＝400mm，侧缝长度为Lw2＝300mm，根据下列情况设计焊缝： （1）仅有侧面角焊缝； （2）仅有正面角焊缝； 解： 根据构造要求焊角尺寸 ≤ hf ≤1.2x8 ≤t-(1～2) 所以取hf=6mm （2）仅有正面角焊缝； 3、三面围焊时：先计算正面角焊缝受力N1，剩余的N-N1由侧面角焊缝承担。（一般采用连续焊接，即hf相等） 1）正面角焊缝承担内力N1 ： 2）剩余的N-N1由侧面角焊缝承担： （三）受轴心力作用的角钢连接 1、当用侧面角焊缝连接时:两面侧焊 肢背 N1=e2 N /（e1+e2）=K1 N 肢尖 N2=e1 N /（e1+e2）=K2 N 肢背、肢尖焊缝强度验算 2、三面围焊时：先计算正面角焊缝受力N3，剩余的N-N3由侧面角焊缝承担。 1）正面角焊缝承担的力 N3 =0.7hf∑lw3βf ffw 2）侧面角焊缝承担的力 肢背 N1 =e2 N /（e1+e2）－N3 /2=K1 N－N3 /2 肢尖 N2 =e1 N /（e1+e2）－N3 /2=K2N－N3 /2 3）肢背、肢尖焊缝强度验算 算例2 如图所示某桁架腹杆采用角钢2L140X10，用角焊缝三面围焊与节点板连接，钢材采用Q235，手工焊，焊条E43，承受静态轴心力N＝1170KN，已知焊角尺寸hf＝8mm，肢背焊缝长度Lw1＝400mm，肢尖焊缝长度Lw2＝250mm，验算焊缝连接是否安全： 1）正面角焊缝承担的力 N3 = 0.7hf∑lw3βf ffw ＝0.7x8x140x2x1.22x160＝306kN 2）肢背受力： 3) 肢尖受力： N1 =K1 N－N3 /2 ＝0.7x1170-306/2=6