【文章內(nèi)容簡介】 進外，其余與自動焊相同。 適用于焊接受力構(gòu)件，如：焊接截面中腹板與翼緣的連接等。 氣體保護焊： 是利用惰性氣體或 CO2 氣體作為保護介質(zhì)，在電弧周圍形成保護層 ，使被融化的金屬不與空氣接觸，而形成的火焰來熔化焊條，形成焊縫。 電弧加熱集中，熔化深度大，焊接速度快，焊縫強度高，塑性好，其效率是手工電弧焊的 3~4 倍。 可以手工操作或自動操作。 電阻焊 利用電流通過焊件接觸點表面產(chǎn)生的熱量來熔化金屬，再通過壓力使其焊合。 冷彎薄壁型鋼（厚度低于 ）的焊接；板疊厚度不超過 12mm 的焊接。 焊縫連接的優(yōu)缺點 ： 優(yōu)點：（ 1）不需要在鋼材上打孔鉆眼，既省工省時，又不使材料的截面積受到減弱 （ 2）任何形狀的構(gòu)件都可直接連接，一般不需要輔助零件，使連接構(gòu)造 簡單，傳力路線短，適應面廣； （ 3）焊接連接的氣密性和水密性都較好，結(jié)構(gòu)剛性也較大，結(jié)構(gòu)的整體性較好。 缺點： （ 1）由于高溫作用在焊縫附近形成熱影響區(qū)，鋼材的金相組織和機械性能發(fā)生變化，材質(zhì)變脆； （ 2）焊接的殘余應力會使結(jié)構(gòu)發(fā)生脆性破壞和降低壓桿穩(wěn)定的臨界荷載，同時殘余變形還會使構(gòu)件尺寸和形狀發(fā)生變化； （ 3）焊接結(jié)構(gòu)具有連續(xù)性，局部裂縫一經(jīng)發(fā)生便容易擴展到整體。 焊縫缺陷 168。 焊縫在焊接過程中會在焊縫金屬或附近熱影響區(qū)鋼材表面或內(nèi)部產(chǎn)生缺陷，常見的缺陷有裂紋、焊瘤、燒穿、弧坑、氣孔、夾渣、咬邊、未 熔合、未焊透等； 168。 外觀檢查：直尺、放大鏡、磁粉等 168。 內(nèi)部探傷：超聲波或射線 168。 《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB502022021 規(guī)定，焊縫質(zhì)量檢查標準分為三級，三級只要求焊縫通過外觀檢查；二級質(zhì)量檢驗，即在外觀檢驗的基礎上要求超聲波檢驗每條焊縫 20%的長度，一級要求用超聲波檢驗每條焊縫的全部長度。 注： 168。 一、二級焊縫用于等強連接，其焊縫的拉、壓、彎時與母材相等，不必計算焊縫的強度。 168。 三級焊縫一般只能達到母材強度的 85%，應進行驗算。 168。 若為高空施焊，焊縫強度設計值應乘折減系數(shù) 。 焊縫連接型式 及焊縫型式 連接型式 168。 按被連接構(gòu)件的相對位置分：平接； T 形連接；搭接：角接；（圖 77） 168。 按施焊位置分：俯焊（平焊）、立焊、橫焊和仰焊 （圖 710） 焊縫型式可分為對接焊縫和角焊縫兩種形式 168。 對接焊縫分為對接正焊縫和對接斜焊縫 ； 168。 角焊縫分為側(cè)面角焊縫和正面角焊縫 ； 焊縫代號： 168。 焊縫代號由引出線、圖形符號和輔助符號三部分組成。引出線由橫線和帶箭頭的斜線組成。 對接焊縫的構(gòu)造和計算 一、構(gòu)造要求： ： （ a）直邊縫；（ b）單邊 V形縫；（ c）雙邊 V 形縫；（ d） U 形縫；（ e） K形縫；（ f） X 形縫 （ g）（ h）（ i）加墊板的直邊縫、單邊 V 形縫、雙邊 V 形縫 不同板厚與板寬的對接： 在鋼板厚度或?qū)挾扔凶兓暮附又?，為了使?gòu)件傳力均勻，減少應力集中，應在板的一側(cè)或兩側(cè)作成坡度不大于 1: 的斜坡（圖330），形成平緩的過渡。若板厚相差不大于 4mm，則可不做斜坡。 加引弧板 對接焊縫的引弧板對接焊縫的起點和終點，常因不能熔透而出現(xiàn)凹形的焊口，受力后易出現(xiàn)裂縫及應力集中。為消除這種不利情況，施焊時常將焊縫兩端施焊至引弧板上，然后再將多余的部分割掉，并用砂輪將表面磨 平。在工廠焊接時可采用引弧板，在工地焊接時，除了受動力荷載的結(jié)構(gòu)外，一般不用引弧板，而是計算時扣除焊縫兩端各 t（連接件較小厚度）長度。 概念庫 鋼材的設計強度是根據(jù)屈服點確定的 塑性好的鋼材，則韌性也可能好 鋼材的三項主要力學性能指標為抗 拉 強度、屈服點、伸長率 焊接殘余應力對構(gòu)件的靜 力 強 度無影響 實腹式軸心受拉構(gòu)件計算的內(nèi)容包括強度、剛度 (長細比 ) 為提高軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定，在構(gòu)件截面面積不變的情況下，構(gòu)件截面的形式應使其面積分布盡可能遠離形心 軸心受壓構(gòu)件發(fā)生彈性失穩(wěn)時，截面上的平均應力 低于鋼材比例極限 軸 心 受壓構(gòu)件柱腳底板的面積主要取決于基 礎 材 料 的強度等級 兩 端 鉸接的理想軸心受壓構(gòu)件，當截面形式為雙軸對稱十字形時，在軸心壓力作用下構(gòu)件可能發(fā)生扭 轉(zhuǎn) 屈 曲 在焊接組合梁的設計中，腹板厚度應厚薄相當 在 焊 接工字形組合梁中，翼緣與腹板連接的角焊縫計算長度不受 60h，的限制，是因為內(nèi)力沿側(cè)面角焊縫全長分布的關(guān)系 焊 接 工字形截面梁腹板設置加勁肋的目的是提高梁的局部穩(wěn)定性 梁 上 作用較大固定集中荷載時，其作用點處應設置支承加勁肋 彎 矩 作用在實軸平面內(nèi)的雙肢格構(gòu)式壓彎柱 應進行強 度 、剛 度 、彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定性、單肢穩(wěn)定性和綴材的計算 單 軸 對稱截面的壓彎構(gòu)件，當彎矩作用在對稱軸平面內(nèi)，且使較大翼緣受壓時，構(gòu)件達到臨界狀態(tài)的應力分布可能在拉、壓側(cè)都出現(xiàn)塑性 碳的含量對鋼材性能的影響很大，一般情況下隨著含碳量的增高，鋼材的塑性和韌性逐漸降低 試驗證明，鋼材的疲勞強度主要與構(gòu)造狀況、應力幅和循環(huán)荷載重復次數(shù)有關(guān)，而與鋼材的強度并無明顯關(guān) 承受動力荷載重復作用的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其連接，當應力變化的循環(huán)次數(shù) N5X104時，應進行疲勞驗算 按焊縫質(zhì)量檢驗標準，對外觀缺陷及內(nèi)部探傷都要檢驗的是二級和一級焊縫 采用普通螺栓連接時，栓桿發(fā)生剪斷破壞，是因為螺栓直徑過細 計算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強度，穩(wěn)定性以及連接的強度時，應采用荷載設計值 構(gòu)件的長細比是計算長度與回轉(zhuǎn)半徑之比 軸心受壓構(gòu)件，應進行強度、整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定和剛度的驗算 工字形梁彎矩和剪力都較大的截面中，除了要驗算正應力和剪應力外，還要在正應力和剪應力都較大處驗算折算應力 實腹式偏心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定，包括作用平面內(nèi)彎矩的穩(wěn)定和彎矩作用平面外的穩(wěn)定 鋼屋蓋的剛度和空間整體性是由屋蓋支撐系統(tǒng)保證 鋼材的伸長率δ 是反映材料塑性變形能力的性能指標。 .計算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強度、穩(wěn)定性以及連接的強度時，應采用荷載設計值 應力集中產(chǎn)生同號應力場， 使塑性變形受到限制 鋼材經(jīng)歷了應變硬化 ( 應變強化 ) 之后強度提高 鋼材牌號 Q235 、 Q345 、 Q390 、 Q420 是根據(jù)材料屈服命名的。 高強度螺栓摩擦型連接受剪破壞時， 作用剪力超過了連接板件間的摩擦力作為承載能力極限狀態(tài)。 部分焊透的對接焊縫的計算應按角焊縫計算 焊接工字形截面梁腹板設置加勁肋的目的是提高梁的局部穩(wěn)定性 一個承受剪力作用的普通螺栓在抗剪連接中的承載力是栓桿的抗剪承載力和被連接構(gòu)件 ( 板 ) 的承壓承載力中較大值 軸心受壓構(gòu)件柱腳底板的面積主要取決于 .基礎材料的強度等 按承載力極限狀態(tài)設計鋼結(jié)構(gòu)時，應考慮荷 載 效應的標準組合。 四種厚度不等的 16Mn 鋼鋼板，其中 1 6m m鋼板設計強度最高。 鋼材在低溫下，塑性降低。 對鋼材的疲勞強度影響不顯著的是鋼 種。 普通螺栓受剪連接主要有四種破壞形式，即(I)螺桿剪斷 。(I)壁孔擠壓破壞 。(II)構(gòu)件拉斷 。(N)端部鋼板沖剪破壞。在設計時應按下述 (I)、 (I)、 (II)組進行計算 。 關(guān)于重級工作制吊車焊接吊車梁的腹板與上翼緣間的焊縫，可采 用二級焊透對接焊縫。 每個受剪力作用的摩擦型高強度螺栓所受的拉力應低于其預拉力的 0 .5 倍。 為提高軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定，在構(gòu)件截面面積不變的情況下，構(gòu)件截面的形式應使其面積分布盡可能遠離形心。 對有孔眼等削弱的軸心拉桿承載力，《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》采用的準則為凈截面平均應力達到鋼材屈服點。 提高軸心受壓構(gòu)件局部穩(wěn)定常用的合理方法是增加板件厚度。 單軸對稱截面的壓彎構(gòu)件，當彎矩作用在對稱軸平面內(nèi)，且使較大翼緣受壓時，構(gòu)件達到臨界狀態(tài)的應力分布可 能 在 拉 、壓側(cè)都出現(xiàn)塑 承載能力極限狀態(tài)包括構(gòu)件和連接的強度破壞、疲勞破壞和因過度變形而不適于繼續(xù)承載的狀態(tài) 匕 10 0X80X8 表示不等邊角鋼的長邊寬為l00mm,短邊寬 80mm，厚 8mmo 正 面 角焊縫相對于側(cè)面角焊縫，破壞強度高，塑性變形能力差 螺栓 排 列分為并列和錯列兩種形式，其中并列比較簡單整齊，布置緊湊，所用連接板尺寸小，但對構(gòu)件截面的削弱較大 軸心受力構(gòu)件的強度是以凈截面的平均應力達到鋼材的屈服點為承載能力極限狀態(tài) 承受橫向荷載的構(gòu)件稱為受彎構(gòu)件 進行拉彎和壓彎構(gòu)件設計時，拉彎構(gòu)件僅需要計算強度和剛度 。壓彎構(gòu)件則需要計算強度、局部穩(wěn)定、整體穩(wěn)定、 剛度 屋架的外形應考慮在制造簡單的條件下盡量與彎矩圖接近，使弦桿的內(nèi)力差別較小。 鋼中硫和氧的含量超過限量時，會使鋼材熱脆 鋼材的疲勞破壞屬于脆性破壞。 摩 擦型連接的高強度螺栓在桿軸方向受拉時，承載力與螺栓直徑有關(guān)。 高強度螺栓摩擦型連接與承壓型連接相比，承載力計算方法不同。 在 鋼 梁底面設有吊桿，其拉力設計值為650kN(靜載 )，吊桿通過節(jié)點板將荷載傳給鋼梁，節(jié)點板采用雙面焊縫焊于梁下翼緣，勺 =10mm,fj =160MPa，則每面焊縫長度為 2 60mm。 軸心受壓構(gòu)件發(fā)生彈性失穩(wěn)時，截面上的平均應力 低于鋼材比例極限。 保證工字形截面梁受壓翼緣局部穩(wěn)定的方法是限制其寬厚比。 梁的支撐加勁肋應設置在上翼緣或下翼緣有固定作用力的部位 單軸對稱截面的壓彎構(gòu)件，一般宜使彎矩繞非對稱軸作用。 正常使用極限狀態(tài)包括影響結(jié)構(gòu)、構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用或外觀的變形，影響正常使用的振動，影響正常使用或耐久性能的局部損壞 計算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強度，穩(wěn)定性以及連接的強度時，應采用荷載設計值，而不是標準值。 螺栓排列分為并列和錯列兩種形式，其中錯列可以減小栓孔對截面的削弱，但螺栓排列松散，連接板尺寸較大 軸 心 受壓構(gòu)件板件過薄， 在壓力作用下，板件離開平面位置發(fā)生凸曲現(xiàn)象，稱為構(gòu)件喪失局部穩(wěn)定 梁的抗剪強度不滿足設計要求時，最有效的辦法是增大腹板的面積 偏心受壓柱鉸接柱腳只傳遞軸心壓力和剪力，剛接柱腳除傳遞軸心壓力和剪力外，還要傳遞彎矩 框架的梁柱連接時，梁端采用剛接可以減小梁跨中的彎矩，但制作施工較復雜。 鋼材的伸長率 8是反映材料塑性變形能力的性能指標。 在 彈 性階段，側(cè)面角焊縫應力沿長度方向的分布為兩 端 大 、 中 間 小。 計 算 軸 心壓桿時需要滿足強 度 、整 體 穩(wěn) 定 性、局部穩(wěn)定性、剛度 (長細比 )的要求 確 定 軸心受壓實腹柱的截面形式時，應使兩個主軸方向的長細比盡可能接近，其目的是達 到 經(jīng) 濟 效 果 .梁 的 支撐加勁肋應設置在上 翼 緣 或 下 翼 緣有固定作用力的部位 當無集中荷載作用時，焊接工字形截面梁冀緣與腹板的焊縫主要承受水平剪力 為 保 證屋蓋結(jié)構(gòu)的空間 整體作用，提高其整體剛度，減小弦桿的計算長度 。安 裝 時穩(wěn)定與方便，承擔和傳遞水平荷載 (如風荷載、懸掛吊車水平荷載和地震荷載等 )。，應根據(jù)屋蓋結(jié)構(gòu)形式 (有擦體系或無擦體系，有托架或無托架 )、廠房內(nèi)吊車的位置、有無振動設備，以及房屋的跨度和高度等情況，設置可靠的支撐系統(tǒng)。 摩擦型高強螺栓連接只依靠被連接板件間強大的摩擦阻力承受外力，以摩擦阻力被克服作為連接承載能力的極限 狀態(tài) 梁主要用于承受彎矩，為了充分發(fā)揮材料的強度，其截面通常設計成高而窄的形式。 屋架的外形首先取決與建筑物的用途，其次考慮用料經(jīng)濟施工方便、與其他構(gòu)件的連接以及結(jié)構(gòu)的剛度等問題 問答題庫 簡述鋼結(jié)構(gòu)對鋼材的基本要求 答 :(1 )較高的抗拉強度 f,。(2 )較高的塑性和韌性 。(3)良好的工藝性能， 包括冷加工、熱加工和可焊性能 。(4)根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體工作條件，有時還要求鋼材 具有適應低 溫、高溫和腐蝕性環(huán)境的能力。 簡述鋼結(jié)構(gòu)連接方法的種類 答 :鋼 結(jié)構(gòu)的連接方法可分為焊接連接、螺栓連接和鉚釘連接三種 影響梁整體穩(wěn)定的因素包括哪些 ?提高梁整體穩(wěn)定的措施包括哪些 ? 答 :影 響梁整體穩(wěn)定的因素包括荷載的形式和作用位置、梁的截面形式、側(cè)向支撐的間距以及支座形式等。提高梁整體穩(wěn)定的措施包括加強受壓翼緣和設置側(cè)向支撐等 。 .計算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強度、穩(wěn)定性以及連接的強度時，應采用荷載設計值 .什么是疲勞斷裂 ?影響鋼材疲勞強度的因素有哪些 ? 答 :鋼材的疲勞斷裂是微觀裂紋在連續(xù)反復荷載作用下 不斷擴展直至斷裂的脆性破壞。 鋼材的疲勞強度取決于構(gòu)造狀況 (應力集中程度和殘余應力 )、作用的應力幅印、反復荷載的循環(huán)次數(shù)。 為何要規(guī)定螺栓排列的最大和最小容許距離 ? 答 :為了避免螺栓周圍應力集中相互