钢结构的连接PPT课件

第1、3章钢结构的连接方法和特性，第2部分焊接连接形式和焊接质量检查，第3部分对接焊缝的施工要求和计算，第4部分角焊缝的构成和计算，第5部分焊接残余应力和焊接变形，第6部分普通螺栓连接设计，第7部分高强度螺栓连接设计，第2、第1部分钢结构的连接方法和特性，型钢、钢板等连接连接性要安全稳定，有力量，结构简单，制造方便，节约钢铁。常用连接方法包括：焊接连接、铆钉连接、螺栓连接等，(a)焊接连接(b)铆钉连接(c)螺栓连接，3，1，焊接连接，焊接连接是现代钢结构的最主要连接方法。优点：1。结构简单，可以直接连接任何形式的构件。材料经济不会削弱截面。易于生产加工，操作自动化，质量好；4.连接的密封性好，结构的刚度大。缺点：1。在焊接附近的热影响区域，钢组织发生变化，本地材料易碎；焊接残余应力和残余变形降低了受压构件的承载力。3.焊接结构对裂纹很敏感，发生局部裂纹时容易扩展到整体。低温和低温脆性问题很突出。4、2。螺栓连接螺栓连接是一般螺栓连接和强度螺栓连接1。一般螺栓连接分为a、b、c三个阶段。a级和b级是干练的螺栓，c级是粗糙的螺栓。c螺栓材料特性等级为4.6或4.8。a级和b级螺栓材料属性等级为5.6级或8.8级。等级5.6的抗拉强度不小于500N/mm2，降伏率为0.6。a，b级螺栓由车床加工的毛坯制成。c级螺栓压缩为未加工的圆钢。一般螺栓连接和处理方便，设备简单。但是，螺栓精度低不应切割，螺栓精度高会使加工和装配更加困难。5、2。强度螺栓连接加工为45号钢、40B钢和20MnTiB钢，热处理后命名为等级8.8和10.9的高强度螺栓的抗拉强度必须分别小于800N/mm2和1000N/mm2，降伏率必须分别为0.8和0.9。高强度螺栓有大六角头类型和扭剪类型，安装时通过特殊板手用大扭矩拧紧螺母，可以产生大的预拉力螺钉。接触面之间产生摩擦力，以传递称为高强度螺栓摩擦型连接的外力。高强度螺栓与常规螺栓一样，允许接触面滑动，并可以通过螺栓杆和螺栓孔之间的压力传递力。此连接称为高强度螺栓压力连接。6、3。铆钉连接铆钉连接有铆钉和冷铆钉两种，以前常用于钢结构连接，但铆钉连接结构复杂、效率低，目前很少采用。优点：易于建设，小弱化，可拆卸，动力载荷，疲劳阻力，韧性和塑性好。但是摩擦面处理，安装过程有点复杂，费用有点高。优点：导电性能稳定，韧性和塑性好，质量容易检查，抗力载荷好。但是pighang，fisher，连接结构复杂，效率低下。7，对于冷弯薄壁型钢零部件，通常使用钉钉或自攻螺纹联接。其优点是连接灵活，安装方便，构件未事先处理，适用于轻钢、板材结构。缺点是不能承受更大的集中力。8，2部分焊接连接形式和焊接质量检查，1，常规焊接方法，1。手动弧焊，手动弧焊是最常用的焊接方法之一。通电后，用药皮涂层的电极和焊接零件之间会产生电弧。a)电路；b)焊接工艺；1-焊机；2-导线；3-熔接件；4-弧；5-约皮肤；6-起到保护作用的气体；7-矿渣；8-焊接金属；9-主要金属；10-导线；11-熔池，9，埋弧焊是焊接层下电弧燃烧的电弧焊接方法。导线输送和焊接方向的移动有一种特殊的机制，叫做埋弧自动弧焊。将焊接方向移动发送到工作人员操作的一种称为埋弧半自动弧焊的特殊机构控制导线。，2 .埋弧焊(自动或半自动)、埋弧自动弧焊1-导线转盘；2-旋转导线电动机；3-通量漏斗；4-电源；5-熔体通量；6-焊接金属；7-熔接件；8-通量；9-移动方向，10，3。气体保护焊、气体保护焊是从焊枪中喷出的气体，在焊接过程中保护电弧、焊池和高温焊接金属。利用二氧化碳作为保护气体，称为二氧化碳保护焊接。4 .电阻焊焊接使用通过焊接触点的表面电阻产生电流的热量熔化金属，然后通过加压焊接。适用于板材厚度小于12mm的焊接。对于冷弯薄壁型钢构件，电阻焊可以用于连接壁厚小于3.5mm的构件。11，2。焊接连接形状和焊接形状1。焊接连接形状焊接连接形状可分为对接、环绕、t形连接和圆角连接。这些连接中使用的焊缝主要是对接焊缝和角焊缝。a)坞站接头；(b)搭接接头；(c)T型接头；(d)拐角接头。12，对接焊缝：正对接焊缝、斜对接焊缝。角焊缝：前角焊缝、侧角焊缝、斜焊缝。13，4。焊接位置焊接时焊接件之间放置焊接的相对空间位置，焊接连接可以分为平面、水平、垂直和高。14、4。焊接缺陷和焊接质量检查1。焊接缺陷的常见缺陷包括裂纹、焊接种、烧、弧脚、气孔、矿渣、咬边、未熔合、未焊接。15，2。焊缝质量检查焊缝缺陷引起的应力集中对连接的强度、冲击韧性和冷弯特性等有不利影响。焊接质量检查通常可以与非破坏性检查一起使用，以检查外观缺陷和几何尺寸，并检查内部缺陷。无损检测目前广泛使用超声波检测，灵活的经济使用，对内部缺陷的敏感反应，但不容易识别缺陷特性；最清楚、最可靠的检查方法是x射线或y射线透射或射线照相，x射线应用更广。16，检查标准，二次，视觉外观检查超声波用于具有较大拉伸应力的更重要的连接-裂纹、表面气孔、矿渣、电弧磨损和其他缺陷；一次，视觉检查超声波x或伽马线用于具有耐动力、疲劳载荷的重要连接-完整焊接、咬痕、根部收缩咬边、表面气孔、渣等其他缺陷按照规格要求。钢结构工程施工质量验收规范 (GB50205-2001-2001)规定焊缝根据检验方法和质量要求分为第一阶段、第二阶段和第三阶段。17，3。按照焊接质量等级的规定，按照GB50017规格，焊接必须根据结构的重要性、载荷特性、焊接形式、工作环境、应力状态等确定质量等级。(1)对于需要疲劳计算的构件，所有对接焊缝都必须是侧对接焊缝或t形对接焊缝和圆角组合焊缝，其力垂直于焊缝长度方向，拉伸时为主焊缝，压缩时次焊缝。力平行于焊缝长度方向的纵向对接焊缝必须是辅助焊缝。(2)不计算疲劳的构件，母材等强对接焊缝必须焊接，质量等级拉时必须在二次以下，压缩时处于二次水平。18、3节对接熔接的规划需求和计算；第一，对接熔接的规划需求；对接熔接的熔接件通常必须由起槽熔接(也称为起槽熔接)组成。直边缝可在焊接件厚度很小的情况下使用(手动焊接6mm，埋弧焊接10mm)。一般厚度熔接件使用单一边或v造型、厚熔接件(t20mm)、u、k和x槽等。19，(a)宽度更改；(b)变更厚度，如果对接熔接接合的宽度不同或厚度大于4mm，则在宽度方向或厚度方向上建立坡度小于1:2.5，以平滑剖面转移并减少应力集中。20，可能在焊接开始处出现弧坑等缺陷，在焊接时设置弧座和导板。对于承受静态负载的结构，您可以不设定弧板，其中熔接计算长度等于实际长度减去2t。，21，2，对接熔接计算，1。轴向力作用的对接焊缝是对接焊缝和t接头中垂直于轴向张力或轴向压力n的对接焊缝，其强度必须根据以下条件计算：22，表达式：lw焊缝计算长度，钢板宽度b，如果没有用导板(b-2t)进行焊接，则为mm；T对接接头中连接的两个板的小厚度的t形或角接头中具有对接熔接的平面板的厚度ftw、fcw对接熔接的拉伸和压缩强度的设计值。23，添加导板时，如果直焊缝不能满足强度要求，则对接焊缝剪切强度设计值可以使用斜对接焊缝。轴向锥形焊缝包括、n、n、n、ncos 、nsian 、24、2。受弯矩和剪切力影响的对接焊缝(1)。矩形截面对接焊缝的弯曲和剪切焊缝、焊缝截面矩形、最大值必须满足以下强度条件：钢板接合对接直熔接的弯矩设计值m、剪切v、正应力和剪应力的最大值分别为25、(2)。I形截面检查最大正应力和剪切应力也是同时具有大正应力和剪切应力的转换应力：26，3。受轴向力、弯矩和剪切力影响的对接焊缝的正应力应与轴心力和弯矩作用产生的正应力重叠，还必须检查剪切应力和转换应力。27，第四角焊缝的构造和计算，第一，角焊缝的构造1。角焊缝最常用的是角焊缝，它是角焊缝的形状和应力分布特性。根据截面形状，可分为直角和斜角角角焊缝，根据与作用力的关系，可分为前角、侧角、斜角焊缝、28，侧角焊缝主要受剪切应力影响。塑性好，弹性系数低，强度低。当力线通过侧角熔接时弯曲，沿熔接长度的应力分布不均，两端大而中间小，熔接越长，应力分布越不均匀，但在进入可塑性阶段作业时，由于应力重新分配，因此会缓解不均匀现象。前角焊缝连接力线具有强弯曲、复杂应力和截面中的正应力和剪切应力。力转移时，力线弯曲，并且熔接布线恰好等于两个熔接接触面的末端，因此熔接布线中存在严重的应力集中。29，30，焊脚大小有效高度，31，2。角焊缝施工要求(1)。最大焊脚大小规范规定如下：直接焊接钢管结构的焊脚大小HF必须至少为分支壁厚的2倍，HF不能大于薄壁焊脚厚度的1.2倍。板边的角焊缝，板厚度t6mm，hft-(1-2)mm .(2)。最小焊脚大小规范不能小于角焊缝的焊脚大小HF，t为较厚的焊脚厚度。自动焊接深度大，最小焊脚大小为1mm的总和。对于t形连接截面角焊缝，必须增加1mm。如果熔接件厚度小于4mm，则最小段大小必须等于熔接件厚度。32，如果内力沿侧角杆的总长度分布，则计算的长度不受此限制。(3)。侧角焊缝的最大计算长度lw侧角焊缝的计算长度不应大于lw 相应的间隙b和间隙b 16tmin (tmin 12mm)或190mm (tmin 12mm)。如果在搭接接头中仅使用正角焊缝，则搭接长度必须小于或等于焊接件厚度的5倍，或者小于25mm，以防止焊缝受到偏心弯矩的影响而破坏。35，2，直角圆角焊接的计算，1，直角圆角焊接的预设计算公式圆角焊接的有效截面是焊接的有效厚度乘以计算长度，有效厚度he=0.7hf。表明直角角焊缝的破坏经常发生在喉部，通常认为直角角焊缝是45方向最小截面的有效计算截面。36，我国使用转换应力公式引入阻力系数后，角焊缝的计算：Ny和Nx角色，37，在每个应力合成中，和常用作用力的计算公式为：样式的f前角焊缝的强度增加系数，前角焊缝，对侧角焊缝，2 .通过轴向力计算角焊缝连接(1)，通过盖子对接，三面环焊缝，侧角焊缝，39，(2)。斜轴力作用下的填角熔接、n力的分解NX=nsian ny=ncos :替代、40、引线、斜熔接强度增量系数、(3)由轴向力作用下的角度端点与钢桁架连接、角度腹板和节点板的连接熔接为2面和3面周长熔接，在特殊情况下，41，3侧环焊缝首先假定前角焊缝的焊脚大小为hf3，获得前角焊缝共享的轴向力N3。如果腹板是由双角钢组成的t形截面，并且桥宽为b，则可以作为平衡条件获得。42，两边焊缝顶部：N3=0，考虑到每个焊缝两端的起始圆弧缺陷，实际焊缝长度为计算长度为2hf，43，构件较小的力，L周长焊缝N2=0，L周长焊缝，44，3。对于轴向力、弯矩、剪切力，计算角焊缝(1)双面角焊缝连接在偏心斜张力n，45，A点方向相同，直接重叠剪切Ny在A点处生成平行于焊缝长度的方向应力：46，焊缝由剪切v和弯矩M=Ve弯矩M焊缝的整个部分支撑，以及，(2) I梁和钢柱法兰角焊缝连接，47，a，b点处的焊接应力(Iw是焊缝截面惯性矩)，a点：a，b，a，a扭矩和剪切力共同作用的角焊缝连接是通过偏心力f偏心力计算的，因此轴向力f和扭矩T=Fe。确定焊缝弯曲方式的方法，49，a ，r，o，焊缝接收转矩时的默认假设是：(1)连接构件绝对刚度，焊缝变形是弹性考虑因素(2)连接构件围绕焊缝中心o相互旋转，焊缝的所有点变形和应力方向与相应点o的连接，50，J=Ix Iy，x和y方向分解的分力，h，b，x，rx，ry，NFT，r，法向焊接应力、侧焊接应力和厚度方向上的焊接应力分类、(2)侧焊接应力、53、(3)厚度方向上的焊接应力、54、2。原因，(1)焊接不均匀温度场：焊接附近最高可产生1600度以上的温度，超出焊接区域温度急剧下降。(2)焊缝区域受热后垂直膨胀，但由于变形前的平面截面规律(变形后保持平面)，焊缝区域受到相邻低温度区域的约束，从而在焊缝区域产生纵向压缩应力。(3)由于钢在超过600 时处于塑料状态(热塑性状态)，因此高温区域中的此类压缩应力会导致塑料压缩变形，塑料变形在温度下降或压缩应力消失时无法恢复。55，2。焊接应力对结构性能的影响1。对结构静态强度的影响，56，熔接