第三章--钢结构的连接(焊缝).ppt

第三章 钢结构的连接(1-18 2hrs) 3.1 钢结构的连接方法 3.2 焊接方法和焊缝连接形式 3.3 角焊缝的构造与计算 3.4 对接焊缝的构造与计算 3.5 焊接应力和焊接变形 3.6 螺栓连接的构造 3.8 高强度螺栓连接的工作性能和计算 3.9 混合连接(自学） 3．1? 钢结构的连接方法 连接的作用：钢结构是由若干构件组合而成的。连接的作用就是通过一定的手段将板材或型钢组合成构件，或将若干构件组合成整体结构，以保证其共同工作。因此，连接方式及其质量优劣直接影响钢结构的工作性能。 要求：钢结构的连接必须符合安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便和节约钢材的原则。连接接头应有足够的强度，更有适宜于施行连接手段的足够空间。 方法：钢结构的连接方法可分为焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接三种(图3.1)。 3.2 焊接方法和焊缝连接形式3．2．1 钢结构常用焊接方法 3.2 焊接方法和焊缝连接形式3．2．1 钢结构常用焊接方法 3．2．1．1 手工电弧焊 工艺流程：(图3.2)，通电后，在涂有药皮的焊条与焊件之间产生电弧。电弧的温度或高达3000℃。在高温作用下，电弧周围的金属变成液态，形成熔池。同时，焊条中的焊丝很快熔化，滴落入熔池中，与焊件的熔融金属相互结合，冷却后即形成焊缝。焊条药皮则在焊接过程中产生气体，保护电弧熔化金属，并形成熔渣覆盖着焊缝，防止空气中的氧、氮等有害气体与熔化金属接触而形成易脆的化合物。 3.2 焊接方法和焊缝连接形式3．2．1 钢结构常用焊接方法3．2．1．1 手工电弧焊 特点：手工电弧焊的设备简单，操作灵活方便，适于任意空间位置的焊接，特别适于焊接短焊缝。但生产效率低，劳动强度大，焊接质量取决于焊工的精神状态与技术水平。 焊条：手工电弧焊所用焊条应与焊件钢材（或称主体金属）相适应，一般为：对Q235钢采用E43型焊条(E4300~E4328)；对Q345钢采用E50型焊条(E5000~E5048)；对Q390钢和Q420钢采用E55型焊条(E5500~E5518)。不同钢种的钢材相焊接时，例如Q235钢与Q345钢相焊接，宜采用低组配方案，即宜采用与低强度钢材相适应的焊条。 3.2 焊接方法和焊缝连接形式3．2．1 钢结构常用焊接方法3．2．1．2 埋弧焊(自动或半自动) 埋弧焊：电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。 埋弧自动电弧焊：焊丝送进和电弧按焊接方向的移动有专门机构控制完成 (图3.3)； 半埋弧自动电弧焊：焊丝送进有专门机构，而电弧按焊接方向的移动靠人手工操作完成。 3.2 焊接方法和焊缝连接形式3．2．1 钢结构常用焊接方法3．2．1．2 埋弧焊(自动或半自动) 特点：1）焊缝金属为焊剂所覆盖，能对较细的焊丝采用大电流。电弧热量集中，熔深大，适于厚板的焊接，具有高的生产率。2）由于采用了自动控或半自动控制化操作，焊接时的工艺条件稳定，焊缝的化学成分均匀，故形成的焊缝质量好，焊件变形小。3）高焊速也减小了热影响区的范围。4）但埋弧焊对焊件边缘的装配精度(如间隙)要求比手工焊高。 焊丝焊剂：埋弧焊所用焊丝和焊剂应与主体金属强度相适应，即要求焊缝与主体金属等强度。 3.2 焊接方法和焊缝连接形式3．2．1 钢结构常用焊接方法3．2．1．3 气体保护焊 气体保护焊：利用二氧化碳气体或其他惰性气体作为保护介质的一种电弧熔焊方法。它直接依靠保护气体在电弧周围造成局部的保护区，以防止有害气体的侵入并保证了焊接过程中的稳定性。 特点：气体保护焊的焊缝熔化区没有熔渣，焊工能够清楚地看到焊缝成型的过程；由于保护气体是喷射的，有助于熔滴的过渡；又由于热量集中，焊接速度快，焊件熔深大，故所形成的焊缝强度比手工电弧焊高塑性和抗腐蚀性好，适用于全位置的焊接。但不适用于野外或有风的地方施焊。 3.2 焊接方法和焊缝连接形式3．2．1 钢结构常用焊接方法3．2．1．4 电渣焊和电阻焊 电渣焊和电阻焊参见课本p191 3.2 焊接方法和焊缝连接形式3．2．2 焊缝连接形式及焊缝形式3．2．2．1 焊缝连接形式 按相互位置可分为：对接、搭接、T形连接和角部连接 四种(图3.4)。 3.2 焊接方法和焊缝连接形式3．2．2 焊缝连接形式及焊缝形式3．2．2．1 焊缝连接形式 对接连接主要用于厚度相同或接近相同的两构件的相互连接。图3.4(a)所示为采用对接焊缝的对接连接，由于相互连接的两构件在同一平面内，因而传力均匀平缓，没有明显的应力集中，且用料经济，但是焊件边缘需要加工，被连接两板的间隙和坡口尺寸有严格的要求。 3.2 焊接方