【正文】 192mm取為 195mm， 196mm取為 200mm。 為了減少收縮應(yīng)力以及因偏心在鋼板與連接件中產(chǎn)生的次應(yīng)力 （ 5）角焊縫的最小計(jì)算長度 （ 6）搭接連接的構(gòu)造要求 圖 搭接連接 ③ 圍焊的 轉(zhuǎn)角處 必須 連續(xù)施焊 . 非圍焊，可在 構(gòu)件轉(zhuǎn)角處作 長度 2h f 的繞 角焊。 圖 不等焊腳尺寸的構(gòu)造要求 )40,8m a x (mi n mmhl fw ?設(shè)計(jì)： m a xm i n lll ?? 防止局部加熱嚴(yán)重 ， 焊縫起滅弧所引起的缺陷相距太近 ， 及其他缺陷 ， 使得焊縫不可靠 。 （ 4）側(cè)面角焊縫的最大計(jì)算長度 側(cè)面角焊縫沿長度受力不均勻，兩端大中間小 ,所以一般均規(guī)定其最大計(jì)算長度。 角焊縫構(gòu)造要求 圖 最大焊腳尺寸 焊腳尺寸過小，會在焊縫金屬中由于冷卻速度快而產(chǎn)生淬硬組織。 正面角焊縫 — 垂直于力的作用方向 斜焊縫 — 受力性能和強(qiáng)度值介于正面角焊縫 和側(cè)面角焊縫之間 。 夾角 或 的斜角角焊縫， 不宜 用作 受力焊縫 (鋼管結(jié)構(gòu)除外 ). 圖 斜角角焊縫截面 135? ? 60? ?側(cè)面角焊縫強(qiáng)度低 、 塑性好；應(yīng)力沿長度方向分布不均勻 ， 呈兩端大而中間小的狀態(tài) 。 表 焊縫符號 表 焊縫符號 續(xù)表 當(dāng)焊縫分布比較復(fù)雜或用上述標(biāo)注方法不能表達(dá)清楚時(shí) ,在標(biāo)注焊縫符號的同時(shí) ,可在圖形上加?xùn)啪€表示。 焊縫代號、螺栓及其孔眼圖例 《 焊縫符號表示法 》 規(guī)定：焊縫符號一般由 基本符號 與 指引線 組成，必要時(shí)還可加上 補(bǔ)充符號 和 焊縫尺寸 。 （ 4）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，一般僅要求外觀質(zhì)量檢查，具體規(guī)定如下 :三級檢驗(yàn) 。母材等強(qiáng)的受拉對接焊縫應(yīng)不低于二級；受壓時(shí)宜為二級。其中垂直于作用力方向的橫向?qū)雍缚p或 T形對接與角接組合焊縫受拉時(shí)應(yīng)為一級，受壓時(shí)應(yīng)為二級；作用力平行于焊縫長度方向的縱向?qū)雍缚p應(yīng)為二級。 優(yōu)點(diǎn)： 質(zhì)量好； 缺點(diǎn)： 對環(huán)境要求高。 優(yōu)點(diǎn)： 質(zhì)量好，效率高； 缺點(diǎn)： 需要專用設(shè)備。 不同鋼種的鋼材相焊接時(shí) ， 宜采用與低強(qiáng)度鋼材相適應(yīng)的焊條 。 Q235— E43 焊條； Q345— E50 焊條； Q390（ Q420） — E55 焊條 。 優(yōu)點(diǎn)： 方便，特別在高空和野外作業(yè)； 缺點(diǎn)： 質(zhì)量波動(dòng)大，要求焊工等級高，勞動(dòng)強(qiáng)度大， 效率低。 焊接方法和焊縫連接形式 鋼結(jié)構(gòu)常用焊接方法 打火引弧 電弧周圍的金屬液化 (溶池 )—焊條熔化 — 滴入溶池 —與焊件的熔融金屬結(jié)和冷卻即形成焊縫。 摩擦型螺栓連接： 變形小，彈性性能好，耐疲勞，施工較 簡單，適用于承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)。 小數(shù)點(diǎn)前 10—— 螺栓材料經(jīng)熱加工后的最低抗拉 強(qiáng)度為 800、 1000N/mm2； 小數(shù)點(diǎn)后 、 —— 屈強(qiáng)比 uff /?? 高強(qiáng)螺栓連接 摩擦型： 只靠摩擦阻力傳力，以 剪力達(dá)到接觸面的摩擦力 作為承載力極限狀態(tài) —— 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。 C 級粗制螺栓 ,Ⅱ 類孔 ， 孔徑比桿徑大 ，抗剪性能差 ， 但傳遞拉力性能好 ， 性能等級為 或 。 螺栓連接 普通螺栓連接 由 235鋼制成 ， 根據(jù)加工精度分 A、 B、 C三級 。 焊縫連接 連接特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 安裝拆卸方便。 鉚接 焊接 對接焊縫 角 焊 縫 焊縫連接、鉚釘連接、螺栓連接 鋼結(jié)構(gòu)的連接方法 鋼結(jié)構(gòu)連接種類 圖 鋼結(jié)構(gòu)的連接方法 (a) 、 (b)焊縫連接； (c)鉚釘連接 (a) (b) (c) 螺栓連接 普通螺栓： 高強(qiáng)螺栓 靠螺栓桿承壓和受剪傳遞荷載 圖 螺栓連接 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）構(gòu)造簡單，制造省工； （ 2）不削弱截面，經(jīng)濟(jì)； （ 3）連接剛度大，密閉性能好； （ 4）易采用自動(dòng)化作業(yè)，生產(chǎn)效率高。鋼 結(jié) 構(gòu) 基 本 原 理 土木工程學(xué)院 2022年 —— 2022年第二學(xué)期 3 鋼結(jié)構(gòu)的連接 本章內(nèi)容： (1) 鋼結(jié)構(gòu)的連接方法 (2) 焊接方法和焊接連接形式 (3) 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 (4) 對接焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 (5) 螺栓連接的構(gòu)造 (6) 普通螺栓連接的工作性能和計(jì)算 (7) 高強(qiáng)度螺栓連接的工作性能和計(jì)算 本章重點(diǎn)： 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算，普通螺栓連接的計(jì) 算，高強(qiáng)度螺栓連接的計(jì)算。 本章難點(diǎn)： 如何運(yùn)用相關(guān)公式進(jìn)行各種連接計(jì)算。 缺點(diǎn)： （ 1） 焊縫附近有熱影響區(qū) ， 該處材質(zhì)變脆； （ 2） 產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和殘余應(yīng)變； （ 3） 裂縫易擴(kuò)展 ， 低溫下易脆斷 。 缺點(diǎn)： 構(gòu)造復(fù)雜，削弱截面，不經(jīng)濟(jì)。 A、 B級精制螺栓 ,Ⅰ 類孔 ， 孔徑比桿徑大 ， 抗剪性能好 , 制造安裝費(fèi)工 ， 少用 。 （ 1） 性能等級 高強(qiáng)鋼材制成：優(yōu)質(zhì)碳素鋼： 35號、 45號 合 金 鋼： 20MnTiB、 40B、 35VB 性能等級： 、 。 （ 2）按抗剪性能分 承壓型： 以 作用剪力達(dá)到栓桿抗剪或孔壁承壓破壞 作為承 載力極限狀態(tài) —— 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。 承壓型螺栓連接： 承載力高于摩擦型連接，連接緊湊，剪 切變形大，不能用于承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)。 電弧焊： 手工電弧焊、自動(dòng)或半自動(dòng)埋弧焊、氣體保護(hù)焊。 焊條 ： 焊條應(yīng)與焊件鋼材相適應(yīng) （ 等強(qiáng)度要求 ） 。 E—— 焊條；型號由四部分組成 E 前兩位數(shù) — 焊縫金屬最小抗拉強(qiáng)度 (43kg/mm2)； 后兩位數(shù) — 焊接位置 、 電流及藥皮類型 。 手工電弧焊 2. 自動(dòng)（半自動(dòng)）埋弧焊 電弧在焊劑層下燃燒的一種方法。 3. 氣體保護(hù)焊 利用二氧化碳?xì)怏w或者其他惰性氣體作為保護(hù)介質(zhì)的一種方法。 （ 被連接鋼材的相互位置） 對接連接 搭接連接 T型連接 角部連接 焊縫連接形式 焊縫連接形式及焊縫形式 圖 T形連接 圖 搭接連接 焊縫連接形式 圖 焊縫連接的形式 (a)對接連接； (b)用拼接蓋板的對接連接； (c)搭接連接； (d)、 (e) T形連接； (f)、 (g)角部連接 (1)按焊縫的截面形式分 對接焊縫 角 焊 縫 圖 焊縫形式 (a)正對接連接； (b)斜對接焊縫； (c)角焊縫 按受力方向劃分 正 對接焊縫：焊縫 垂直 于力線 對接焊縫 斜 對接焊縫：焊縫 傾斜 于力線 正面 角焊縫：焊縫 垂直 于力線 角焊縫 側(cè)面 角焊縫：焊縫 平行 于力線 斜 角焊縫 : 焊縫 傾斜 于力線 (2)焊縫沿長度方向的布置 注意 : L不宜過長 在受壓構(gòu)件中 L≤15t 在受拉構(gòu)件中 L≤30t （ t為較薄焊 件的厚度） 圖 連接角焊縫和斷續(xù)角焊縫 （ 3）焊縫的施焊方位 平焊（俯焊） 橫焊 立焊 仰焊 圖 焊縫施焊位置 (a)平焊； (b)橫焊； (c)立焊； (d)仰焊 焊縫缺陷及焊縫質(zhì)量檢驗(yàn) 焊縫缺陷： 焊接過程中產(chǎn)生于焊縫金屬或附近熱 影響區(qū)鋼材表面或內(nèi)部的缺陷 圖 焊縫缺陷 (a)裂紋； (b)焊瘤； (c)燒穿； (d)弧坑； (e)氣孔； (f)夾渣； (g)咬邊； (h)未熔合； (i)未焊縫 三級：只進(jìn)行外觀檢查（即檢查外觀缺陷和幾何尺寸） 二級：除外觀檢查，超聲波抽檢 一級：同二級 （ 1）需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的構(gòu)件，凡是對接焊縫均應(yīng)焊透。 （ 2）不需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的構(gòu)件，凡要求與母材等強(qiáng)的對接焊縫應(yīng)焊透。 （ 3）重級工作制和起重量 Q≥500kN 的中級工作制吊車梁的腹板與上翼緣板之間，以及吊車桁架上弦桿與節(jié)點(diǎn)板之間的 T形接頭均要求焊透，質(zhì)量等級不應(yīng)低于二級。承受動(dòng)力荷載且需要驗(yàn)算疲勞和 Q≥500kN的中級吊車梁，二級。 基本符號： 表示焊縫的橫截面形狀，如用 “ ”表示 角焊縫 ,用“ V” 表示 V形坡口聽對接焊縫； 補(bǔ)充符號： 補(bǔ)充說明焊縫的某些特征，如用 “ ”表示現(xiàn)場安裝焊縫，用“ ”表示焊件三面帶有焊縫； 指引線 ： 一般由橫線和帶箭頭的斜線組成，箭頭指向圖形相應(yīng)焊縫處，橫線上方和下方用來標(biāo)注基本符號和焊縫尺寸等。 圖 用柵線表示焊縫 (a)正面焊縫； (b)背面焊縫； (c)安裝焊縫 表 螺栓及其孔眼圖例 3. 3 角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算 fh—— 角焊縫的 焊腳尺寸 eh—— 角焊縫的 計(jì)算厚度 ，對直角角焊縫： fe hh ?按截面形式劃分 角焊縫的形式與強(qiáng)度 圖 直角角焊縫截面 角焊縫 直角角焊縫 斜角角焊縫 角焊縫一般用直角角焊縫。 側(cè)面角焊縫 — 平行于力的作用方向 N N N N t b L L a N 按角焊縫與作用力的關(guān)系分 :側(cè)面角焊縫、正面角焊縫、斜焊縫 圖 側(cè)面角焊縫受力示意圖 圖 側(cè)焊縫的應(yīng)力 正面角焊縫受力復(fù)雜 ， 截面中的各面均存在正應(yīng)力和剪應(yīng)力；強(qiáng)度高 ， 塑性差 。 圖 正面角焊縫應(yīng)力狀態(tài) mi nma x th f ?（ 1） 最大焊腳尺寸 對邊緣角焊縫 ① thmmt f ?? m a x,6)2~1(,6 m ax mmthmmt f ???② 為避免焊縫區(qū)基本金屬“過熱”，減少焊件的殘余應(yīng)力和殘余變形。 m a xm i n th f ?對自動(dòng)焊 : mmh f 1m in ?對 T型連接的單面角焊縫： mmh f 1m in ?當(dāng)焊件厚度 thmmt f ?? m i n,4m a xffminf hhh ??設(shè)計(jì) ： （ 2）最小焊腳尺寸要求 （ 3）不等焊腳尺寸的構(gòu)造要求 當(dāng)焊件的厚度相差較大且 等焊腳尺寸不能符合要求時(shí)， 可采用不等焊腳尺寸。 ?wl 60hf 靜力荷載 40hf 動(dòng)力荷載 注：若內(nèi)力沿角焊縫 全長分布 ，則計(jì)算長度 不 受此限 注意 ：焊腳尺寸和焊縫計(jì)算長度 取 mm的整數(shù)，小數(shù)點(diǎn) 以后都進(jìn)為 1。 ① 在搭接連接中，搭接長度 L≥5t min ， 且 ≥ 25mm。 為了避免焊縫橫向收縮時(shí)引起板件的拱曲大。 l角焊縫的計(jì)算長度 lw 和實(shí)際長度 l 的關(guān)系： ：側(cè)面角焊縫 lw=l (繞角焊的 2hf不 在內(nèi) ) 圖 角焊縫長度的計(jì)算 fe 70?（ 1）側(cè)面角焊縫的破壞大多在 45o截面； 受力特點(diǎn)： 直角角焊縫強(qiáng)度計(jì)算的基本公式 圖 側(cè)焊縫破壞形式 (a)實(shí)際剪壞面； (b)計(jì)算剪壞面 圖 角焊縫截面 h— 焊縫厚度； hf— 焊縫厚度； he— 焊縫有效厚度 (焊喉部位 )； h1— 熔深； h2— 凸度； d— 焊趾； e— 焊跟 （ 3）正面角焊縫破壞強(qiáng)度高，剛度大，塑性差。 （ 5）驗(yàn)算是否滿足 構(gòu)造要求 。 f?正面角焊縫 （作用力垂直于焊縫方向） 圖 正面角焊縫的應(yīng)力分布示意圖 ? ?ff??N Ny= Ncos θ f? Nx=Nsinθ θ 斜向角焊縫 22wfffff???????????