【文章內容簡介】 、射釘等。（用于壓型鋼板之間或與冷彎型鋼之間的連接）三、焊縫代號、螺栓圖例1. 焊縫代號由引出線（橫線和帶箭頭的斜線）、圖形符號（單邊角焊縫、雙邊角焊縫、V型坡口焊縫、塞焊縫、圍焊縫等）和輔助符號（如現場安裝焊縫）組成。2. 螺栓及其孔眼圖例167。 焊縫及其連接形式一． 焊縫的形式1．對接連接的形式 按焊縫與受力方向間的關系可分為直焊縫和斜焊縫為了保證焊接質量，根據被連接板的厚度，坡口型式可分為I型（垂直坡口），V型，單面V型，U型，單面U型，X型，K型。2．角焊縫的截面形式二． 施焊位置橫焊、平焊、立焊、仰焊三． 焊縫缺陷及焊縫質量檢驗1. 焊縫的缺陷裂紋、焊瘤、燒穿、弧坑、氣孔、夾渣、咬邊、未熔合、未焊透2. 焊縫質量檢驗外觀檢查：檢查外觀缺陷和幾何尺寸；內部無損檢驗：檢驗內部缺陷?！朵摻Y構工程施工及驗收規(guī)范》規(guī)定：焊縫按其檢驗方法和質量要求分為一級、二級和三級。三級焊縫只要求對全部焊縫作外觀檢查且符合三級質量標準； 一、二級焊縫除對全部焊縫作外觀檢查并符合相應級別的質量標準外，尚要求一定數量（100%和20%）的超聲波探傷，必要時采用射線探傷檢驗。3. 焊縫質量等級的規(guī)定《鋼結構設計規(guī)范》（GB500172003）規(guī)定，焊縫應根據結構的重要性、荷載特性、焊縫形式、工作環(huán)境以及應力狀態(tài)，選用不同的質量等級：A、 在需要進行疲勞計算的構件中，凡對接焊縫均應焊透，其質量等級為：① 作用力垂直于焊縫長度方向的橫向對接焊縫或T型對接與角接組合焊縫，受拉時應為一級，受壓時應為二級；① 作用力平行于焊縫長度方向的縱向對接焊縫應為二級。B、 不需要計算疲勞的構件中，凡要求與母材等強的對接焊縫應予焊透，其質量等級當受拉時應不低于1級，受壓時宜為二級。C、 重級工作制和起重量Q≥50t的中級工作制吊車梁的腹板與上翼緣之間以及吊車桁架上弦桿與節(jié)點板之間的T形接頭焊縫均要求焊透。焊縫形式一般為對接與角接的組合焊縫，其質量等級不應低于二級。D、 不要求焊透的T形接頭采用的角焊縫或部分焊透的對接與角接組合焊縫，以及搭接連接采用的角焊縫，其質量等級為：① 對直接承受動力荷載且需要驗算疲勞的結構和吊車起重量等于或大于50t的中級工作制吊車梁，焊縫的外觀質量標準應符合二級；② 對其他結構，焊縫的外觀質量標準可為三級。四． 角焊縫的標注方法167。 直角角焊縫連接的構造和計算一． 定義側焊縫——焊縫軸線平行于力線；端焊縫——焊縫軸線垂直于力線；斜焊縫——焊縫軸線傾斜于力線。二． 直角角焊縫應力分析大量試驗結果表明，側面角焊縫主要承受剪應力。傳力線通過側面角焊縫時產生彎折，應力沿焊縫長度方向的分布不均勻，呈兩端大而中間小的狀態(tài)。試驗證明：1．側焊縫以45176。“咽喉截面”破壞居多；2．～。規(guī)范規(guī)定：在焊縫計算時以側焊縫強度為基準（）,，斜焊縫強度為三． 直角角焊縫的構造1．最小焊縫高度：=，—較厚板件的厚度；2．最大焊縫高度：，—較薄板件的厚度；對于貼邊焊當t≤6mm時，=t；當t6mm時，=t－（1～2）mm要求：≤≤3．最大焊縫長度：=60（靜荷）=40（動荷）若內力沿角焊縫全長分布，則計算長度不受此限；4．最小焊縫長度：=8≮40mm要求：≤≤5．搭接連接的構造要求試驗結果表明，連接的承載力與b/lw有關。要求： 和 當b不滿足上述要求時，應加焊正面焊縫將兩板貼合。圍焊的轉角處必須連續(xù)施焊。在搭接連接中，當僅采用正面角焊縫時，搭接長度不少于5倍板厚。四． 直角角焊縫的計算1. 基本假定：（1） 所有角焊縫只承受剪應力，只區(qū)分側焊縫和端焊縫；（2） 焊縫計算截面為45176?！把屎斫孛妗保?－10mm)；（3） 在靜力條件下，考慮端焊縫強度提高22%；動力荷載下，不考慮其強度的提高；2．計算公式：≤其中：——端焊縫受力總和；——側焊縫受力總和；——焊縫強度提高因數。3．計算步驟（1）求出同一平面的焊縫群的形心；（2）將荷載向形心簡化，找出最不利位置；（3）分別求出各荷載分量在最不利位置產生的應力；（4）區(qū)分側焊縫受力與端焊縫受力，視荷載種類（靜荷或動荷）代入公式，進行計算。4．幾種典型的焊縫受力分析（1）焊縫受軸心拉力（端焊縫）≤（2）焊縫受軸心剪力（側焊縫）≤（3）焊縫受軸心拉力和軸心剪力共同作用，≤（4）焊縫受彎矩作用≤（5）焊縫偏心受剪，≤（6）焊縫受N，M，V聯合作用，≤（7）焊縫受扭矩作用，≤（8）圍焊縫受偏心剪力——扭矩＋剪力≤（9）角鋼連接焊縫的計算雙面焊接：≤≤三面圍焊：≤≤五． 斜角角焊縫的計算兩焊腳邊的夾角不是90176。的角焊縫為斜角角焊縫。這種焊縫往往用于料倉壁板、管形構件等的端部T形接頭連接中。斜角角焊縫的計算方法與直角焊縫相同，應按公式≤計算，只是應注意以下兩點：（1）不考慮應力方向，任何情況都取β=。這是因為以前對角焊縫的試驗研究一般都是針對直角角焊縫進行的，對斜角角焊縫研究很少。而且，我國采用的計算公式也是根據直角角焊縫簡化而成，不能用于斜角角焊縫。（2）在確定斜角角焊縫的有效厚度時假定焊縫在其所成夾角的最小斜面上發(fā)生破壞。因此規(guī)范規(guī)定：當兩焊角邊夾角或，且根部間隙（b、b1或b2），取焊縫有效厚度為：，焊縫有效厚度取為：任何根部間隙不得大于5mm。當圖（a）中的b1＞5mm時，可將板端切割成圖（b）的形式。對于夾角a＞135176?；騛＜60176。的斜角角焊縫，除鋼管結構外，不宜用作受力焊縫。167。 對接焊縫及其連接的計算一． 對接連接構造（加引弧板） （不加引弧板）不同板寬和不同板厚的對接焊縫直接承受動力荷載且需要進行疲勞計算的結構，斜角坡度不應大于1:4。二． 焊透的對接焊縫的計算1．軸心受拉（壓）≤or——對接連接中較小的厚度，忽略焊縫起鼓；——對接焊縫抗拉強度；——對接焊縫抗壓強度；——焊縫的計算長度。通過一、二級檢驗的對接焊縫的強度可以認為與母材等強度，連接不必驗算；而僅通過三級檢驗的焊縫，=,需要如上驗算。若經驗算強度不夠，可采用斜焊縫；當a/b≤，可以不算。b2．彎剪共同作用≤≤受拉區(qū)腹板與翼緣的交界處≤167。 焊接殘余應力和殘余變形熱變形和熱應力——焊接構件在施焊過程中，由于受到不均勻的電弧高溫作用，在焊件中將產生變形和應力（有約束）。殘余應力和殘余變形——冷卻后，焊件產生反向的應力和變形。一．成因及特點1．基本假設1) 假定焊件由纖維組成，但各纖維之間相互約束（變形時保持平面）。2) 當溫度t≤500℃時，彈性模量E=const.t600℃時，E→0；500℃＜t＜600℃時，E按線性變化。2． 殘余應力1) 縱向焊接應力2) 橫向焊接應力3) 厚度方向的焊接應力3． 成因：不均勻分布的溫度場，同時存在局部高溫，加上纖維間的相互約束，便產生了焊接殘余應力。由于約束程度不同，一部分殘余應力會以殘余變形的形式釋放出來。4． 特點：自相平衡力系。二．焊接殘余應力對構件工作的影響1．對強度無影響2．降低構件的剛度3．降低構件的穩(wěn)定承載力由于剛度降低，有效截面減小，過早地進入彈塑性區(qū),彈性模量降低，所以穩(wěn)定承載力降低（因為）4．降低構件的疲勞強度殘余應力的存在，加快了疲勞裂紋的開展速度（雙向或三向拉力場），因此，疲勞強度降低。5．加劇低溫冷脆材料在低溫下呈脆性，焊接殘余應力的同號拉力場會阻礙材料塑性的發(fā)展，加重了脆性因素。三． 焊接殘余變形對構件工作的影響1．構件不平整，安裝困難，且產生附加應力；2．變軸心受壓構件為偏心受壓構件。四． 保證焊接質量及減小焊接殘余應力的措施1．設計方面（1）采用細長，不采用短粗的焊縫；（2）對稱布置焊縫，減小變形；（3）不等高連接加不大于1:(直接承受動力荷載且需驗算疲勞的結構不大于1:4)的斜坡，減小應力集中；（4）盡量防止銳角連接；（5）焊縫不宜過于集中，不要出現三向交叉焊縫；（6）注意施焊方便，以保證焊接質量。2．制造方面（1）焊件預熱法；（2）錘擊法； 減小殘余應力（3）退火法；（4）反變形法；（5）合理施焊次序； 減小殘余變形（6）局部加熱法。167。 普通螺栓和鉚釘連接的構造和計算抗剪連接——板件之間有相對錯動的趨勢；抗拉連接——板件之間有相互脫開的趨勢。一．普通螺栓（鉚釘）的計算1．抗剪螺栓（鉚釘）的計算（1）單個螺栓（鉚釘）的受剪工作性能1）彈性段（0～1）：板件間相互擠壓，靠摩擦阻力傳力；2）相對滑移段（1～2）：摩擦阻力被克服后，板件間產生滑移，栓（釘）桿與孔壁相接觸，滑移量取決于栓（釘）桿與孔的間距；3）彈塑性工作階段（2～3）：螺栓桿既受剪又受彎直到破壞為止。（2）對一組螺栓連接，有五種可能的破壞形式1）栓桿被剪斷；2）被連接板被擠壓破壞；3）被連接板被拉（壓）破壞；4）被連接板被剪破壞——拉豁；5）栓桿受彎破壞。（3）針對如上情況，應避免所有破壞的可能性1）栓（釘）桿長度（）≤——防止受彎破壞；2）≥，栓距≥——避免拉豁；3）通過計算保證螺栓（鉚釘）抗剪；4）通過計算保證螺栓（鉚釘）抗擠壓；5）通過計算保證被連接構件具有足夠的拉壓強度。（4）螺栓群受剪計算1）軸心受力基本假定：螺栓群均勻受力。一個螺栓的抗剪承載能力：——剪切面數；——螺栓直徑；——螺栓抗剪設計強度。一個螺栓抗擠壓承載能力：——螺栓直徑；——被連接板中受力一側的總厚度的較小值；——螺栓承壓設計強度。當受力一邊螺栓分布長度時，會出現較嚴重的傳力不均勻現象，故采用強度折減系數對螺栓的承載能力進行折減：當時，取這樣，設計計算時，對受力最大的螺栓進行驗算：≤2）螺栓群受扭基本假定：① 被連接板是剛性的；② 螺栓是彈性的；③ 在扭矩作用下，繞螺栓群中心旋轉，每個螺栓受力大小與其到形心的距離成正比，方向垂直于矢徑。根據平衡條件：∴為方便計算，將其分解則≤例：P①將荷載向螺栓群形心簡化；②確定受力最不利螺栓；③計算該螺栓的受力④合成、比較≤2．抗拉螺栓的計算（1）受拉螺栓的工作特點杠桿效應——由于被連接件的剛度不夠，在螺栓中產生附加應力。規(guī)范中考慮杠桿效應，降低了螺栓的抗拉強度，同時要求設計中應采取構造措施以減少不利影響。（2）螺栓抗拉計算一個螺栓的抗拉承載能力——螺栓的有效面積，可查表；——螺栓受拉設計強度（已考慮杠桿效應的不利影響）。≤（3）螺栓群受彎計算基本假定：1）在彎矩作用下，板件繞最邊緣的螺栓旋轉；2）每個螺栓受力大小與其到旋轉中心的距離成正比。假定有m列螺栓，則——1個“1”號螺栓在彎矩M作用下產生的拉力；——第個螺栓距旋轉中心的距離?！墚斊氖芾瓡r：——以形心為旋轉中心，每個螺栓到中心的距離。有兩種可能性：1）當＞0時，按小偏心計算，結果正確。2）當≤0時，應按大偏心計算，此時，應繞邊緣螺栓“”點旋轉，力臂及螺栓位置均應以該點為基準?！菟ǖ健啊秉c的距離。（4）螺栓受拉剪聯合作用≤1 ——判別條件（經驗公式）且≤——最危險螺栓所受剪力和拉力；——螺栓的抗剪和抗拉承載能力。通常做法不讓螺栓受拉時受剪，用承托，則剪力由承托承擔，螺栓只受拉力。二． 螺栓（鉚釘）的排列和構造要求1．受力要求：如邊距≥2等；2．構造要求：間距不能太大，避免壓不緊潮氣進入——腐蝕；3．施工要求：螺栓間距不能太近，滿足凈空要求，便于安裝。167。 高強螺栓連接的計算一．預拉力的建立1．轉角法：通過工藝試驗，確定滿足預拉力要求所需角度，在實際工程中采用固定轉角，不精確；2．扭矩法：通過工藝試驗，確定滿足預拉力要求所需扭矩，制做特殊扳手，如機械的，光電的等等；3．扭矩螺栓：一種特制螺栓，用特殊扳手，擰斷為止——預拉力建立完成?！紤]材料不均勻程度的系數；——超張拉5%～10%；——以螺栓的抗拉強度為準，為安全起見引入的附加安全系數；——擰緊螺栓時產生剪力降低栓桿的承拉能力；——最低抗拉強度。二．摩擦型高強螺栓的計算1． 摩擦型高強螺栓的抗剪計算一個螺栓的抗剪承載能力：對受力最不利螺栓，要求：≤2．摩擦型高強螺栓的抗拉計算（1）摩擦型高強螺栓的受力分析連接受力之前，根據平衡條件得：連接受拉之后，螺栓伸長，被連接板壓縮量恢復，此時，螺栓內拉力從增加為，而被連接板間的壓力從減小為，假定外加拉力為，根據平衡條件得：根據變形協調條件設螺栓和被連接板的彈性模量皆為E，面積分別為和，則：代入等式：，則若，即當外拉力達到P時，螺栓內拉力只增加7%，幾乎接近5%。實驗發(fā)現，螺栓將產生應力松弛現象——預拉力變小。當時，無松弛現象，故規(guī)范規(guī)定一個螺栓的抗拉承載能力為：只要外拉力Nt。因此