第三章钢结构的链接对接焊缝

1、整理ppt整理ppt连接设计原则：连接设计原则：安全可靠安全可靠传力明确传力明确构造简单构造简单制造方便制造方便节约钢材节约钢材整理ppt2、铆接铆接1、焊接焊接 对接焊缝对接焊缝角角 焊焊 缝缝焊缝连接、铆钉连接、螺栓连接焊缝连接、铆钉连接、螺栓连接3.1 3.1 钢结构的连接方法钢结构的连接方法3.1.1 3.1.1 钢结构连接种类钢结构连接种类钢结构的连接方法钢结构的连接方法(a) (a) 、(b)(b)焊缝连接；焊缝连接；(c)(c)铆钉连接铆钉连接(a) (b) (c)(a) (b) (c)整理ppt3、螺栓连接螺栓连接 普通螺栓：普通螺栓：高强螺栓高强螺栓图图3.2 3.2 螺栓连

2、接螺栓连接整理ppt焊缝连接焊缝连接 整理ppt 焊接连接的特点焊接连接的特点 优点：优点： 不削弱截面，方便施工，连接刚度不削弱截面，方便施工，连接刚度 大大,密闭性好；密闭性好； 缺点：缺点： 材质易脆，存在残余应力，对裂纹材质易脆，存在残余应力，对裂纹 敏感敏感 2022-3-116整理ppt螺栓连接螺栓连接 整理ppt铆钉连接铆钉连接 整理ppt铆钉连接铆钉连接 1）工艺）工艺 孔比钉直径大孔比钉直径大1mm,加热加热9001000,铆铆 钉枪钉枪. 2）特点）特点 连接刚度大连接刚度大,传力可靠传力可靠,但是但是,对施工技术要对施工技术要求很高，劳动强度大，施工速度慢，将求很高，劳动

3、强度大，施工速度慢，将 逐逐步被高强螺栓所取代。步被高强螺栓所取代。2022-3-119整理ppt 不削弱截面，方便施工，连接刚度大不削弱截面，方便施工，连接刚度大, ,密密闭性好闭性好材质易脆，存在残余应力，对裂纹敏感材质易脆，存在残余应力，对裂纹敏感 最广泛的连接方式。除不能用于最广泛的连接方式。除不能用于少数直接承受动力荷载（如重级工作制吊车梁、少数直接承受动力荷载（如重级工作制吊车梁、柱）柱）整理ppt 1.1.手工电弧焊手工电弧焊 打火引弧打火引弧-电弧周围的金属液化电弧周围的金属液化(溶池溶池)焊条熔化焊条熔化 滴入溶池滴入溶池与焊件的熔融金属结和冷却即形成焊缝。与焊件的熔融金属结

4、和冷却即形成焊缝。手工电弧焊、自动或半自动埋弧焊、气体保护焊、电阻焊手工电弧焊、自动或半自动埋弧焊、气体保护焊、电阻焊优点：优点：方便，特别在高空和野外作业；方便，特别在高空和野外作业；缺点：缺点：质量波动大，要求焊工等级高，劳动强度大，质量波动大，要求焊工等级高，劳动强度大， 效率低。效率低。3.2.1 钢结构常用焊接方法钢结构常用焊接方法整理ppt 焊机焊机导线导线熔池熔池焊条焊条焊钳焊钳保护气体保护气体焊件焊件电弧电弧整理ppt焊条焊条：焊条应与焊件钢材相适应（等强度要求）。焊条应与焊件钢材相适应（等强度要求）。 Q235Q235E43E43焊条；焊条； Q345Q345E50E50焊条

5、；焊条； Q390Q390（Q420Q420）E55E55焊条。焊条。 E E焊条；型号由四部分组成焊条；型号由四部分组成 E E 前两位数前两位数 焊缝金属最小抗拉强度焊缝金属最小抗拉强度(430N/mm(430N/mm2 2) )； 后两位数后两位数 焊接位置、电流及药皮类型。焊接位置、电流及药皮类型。 不同钢种的钢材相焊接时，宜采用与低强度钢材相适应的焊条。 手工电弧焊手工电弧焊整理ppt2. 2. 自动（半自动）埋弧焊自动（半自动）埋弧焊电弧在焊剂层下燃烧的一种方法。电弧在焊剂层下燃烧的一种方法。优点：优点：质量好，效率高；质量好，效率高；缺点：缺点：需要专用设备。需要专用设备。焊 缝

6、焊 丝 转 盘焊 件焊 剂焊 济 料 斗送 丝 器电 极移 动 方 向整理ppt2022-3-1115、焊丝转盘焊丝转盘送丝器送丝器焊剂漏斗焊剂漏斗焊剂焊剂熔渣熔渣焊件焊件埋弧自动焊埋弧自动焊2. 2. 自动（半自动）埋弧焊自动（半自动）埋弧焊电弧在焊剂层下燃烧的一种方法。电弧在焊剂层下燃烧的一种方法。整理ppt 优点：自动化程度高，焊接速度快，劳动强度低，优点：自动化程度高，焊接速度快，劳动强度低， 焊接质量好。焊接质量好。 缺点：设备投资大，施工位置受限等。缺点：设备投资大，施工位置受限等。 整理ppt整理ppt焊丝：焊丝： H08A Q235（A3）H08MnA H08MnA Q345

7、H10MnSi H10MnSi Q390、Q420H08Mn2Si 焊剂：焊剂：431型型2022-3-1118整理ppt 3.3.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利用二氧化碳气体或其他惰性气体作为保护介质。为保护介质。 优点：焊接速度快，焊接质量好。优点：焊接速度快，焊接质量好。 缺点：施工地点受限制。缺点：施工地点受限制。 4.4.电阻焊电阻焊 利用电流通过焊件接触点表面电利用电流通过焊件接触点表面电阻所产生的热来熔化金属，再通过加阻所产生的热来熔化金属，再通过加压使其焊合。压使其焊合。 适用于冷弯薄壁型钢之间的焊接。适用于冷弯薄壁型钢之间的焊接。整理ppt焊缝按截面

8、形式不同可分为两种类型：焊缝按截面形式不同可分为两种类型：对接焊缝对接焊缝和和角焊缝角焊缝 焊缝形式焊缝形式角焊缝角焊缝 对接焊缝对接焊缝 对 接 焊 缝角 焊 缝3.2.2 焊缝分类及焊缝连接形式焊缝分类及焊缝连接形式整理ppt（1）对接焊缝）对接焊缝正对接焊缝正对接焊缝（2）角焊缝）角焊缝T型对接焊缝型对接焊缝斜对接焊缝斜对接焊缝整理ppt整理ppt 按施焊时焊工所持焊条与焊件间的相对位置关按施焊时焊工所持焊条与焊件间的相对位置关系，焊缝分为：系，焊缝分为： 焊缝施焊位置焊缝施焊位置 平焊平焊 横焊横焊 立焊立焊仰焊仰焊 平焊立焊横焊仰焊整理ppt 焊缝位置焊缝位置整理ppt连接形式连接形

9、式平接平接 搭接搭接 T T形连接形连接 角接角接 整理ppt3.2.3 焊缝缺陷及焊缝质量检验焊缝缺陷及焊缝质量检验1 1、焊缝缺陷：、焊缝缺陷：焊接过程中产生于焊缝金属或附近热焊接过程中产生于焊缝金属或附近热 影响区钢材表面或内部的缺陷影响区钢材表面或内部的缺陷 裂纹裂纹气孔气孔 夹夹 渣渣 咬肉（边）咬肉（边）整理ppt2 2 焊缝的质量检验焊缝的质量检验检检验验标标准准三三 级级肉眼外观检查肉眼外观检查二级二级 肉眼外观检查肉眼外观检查 超声波超声波不得存在不得存在裂纹、表面气孔、夹渣、电弧擦伤等缺陷裂纹、表面气孔、夹渣、电弧擦伤等缺陷一级一级 肉眼外观检查肉眼外观检查 超声波超声波

10、X X射线射线不得存不得存在未满焊、咬边、根部收缩、裂纹、表面气孔在未满焊、咬边、根部收缩、裂纹、表面气孔、夹渣、电弧擦伤等缺陷、夹渣、电弧擦伤等缺陷所有焊缝均应作外观检验，所有焊缝均应作外观检验，不允许有可见裂纹等缺陷。其它缺陷如咬边、不允许有可见裂纹等缺陷。其它缺陷如咬边、表面气孔、夹渣等按规范要求；表面气孔、夹渣等按规范要求；整理ppt外观检查：外观检查：检查外观缺陷和几何尺寸；检查外观缺陷和几何尺寸；内部无损检验：内部无损检验：检验内部缺陷。检验内部缺陷。超声波检测设备无损检测：无损检测：一级焊缝全数检验一级焊缝全数检验二级焊缝抽检二级焊缝抽检2020以上以上整理ppt整理ppt钢结构

11、工程施工及验收规范钢结构工程施工及验收规范规定：规定： 焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三级。和三级。 三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合三级质量标准三级质量标准。 一、二级焊缝除外观检查外，尚要求一定数一、二级焊缝除外观检查外，尚要求一定数量的超声波检验并符合相应级别的质量标准。量的超声波检验并符合相应级别的质量标准。整理ppt 钢结构设计规范钢结构设计规范（GB50017-2003GB50017-2003）中，对焊缝）中，对焊缝质量等级的选用有如下规定：质量等级的选用有如下规定： (1) (1)

12、 需要进行疲劳计算的构件中，垂直于作用力方向需要进行疲劳计算的构件中，垂直于作用力方向的横向对接焊缝受拉时应为一级，受压时应为二级。的横向对接焊缝受拉时应为一级，受压时应为二级。 3.3.焊缝质量等级及选用焊缝质量等级及选用(2) (2) 在不需要进行疲劳计算的构件中，凡要求与母材在不需要进行疲劳计算的构件中，凡要求与母材等强的受拉对接焊缝应不低于二级；受压时宜为二级。等强的受拉对接焊缝应不低于二级；受压时宜为二级。 整理ppt （）重级工作制和起重量（）重级工作制和起重量 的中级工作的中级工作制吊车梁的腹板与上翼缘板之间以及吊车桁架上弦杆制吊车梁的腹板与上翼缘板之间以及吊车桁架上弦杆与节点板

13、之间的形接头焊透的对接与角接组合焊缝，与节点板之间的形接头焊透的对接与角接组合焊缝，不应低于二级。不应低于二级。 （）角焊缝质量等级一般为三级，直接承受动力荷（）角焊缝质量等级一般为三级，直接承受动力荷载且需要验算疲劳和起重量的中级工作制载且需要验算疲劳和起重量的中级工作制吊车梁的角焊缝的外观质量应符合二级。吊车梁的角焊缝的外观质量应符合二级。整理ppt3.2.4 焊缝代号、螺栓及其孔眼图例焊缝代号、螺栓及其孔眼图例 焊缝符号表示法焊缝符号表示法规定：焊缝符号一般由规定：焊缝符号一般由基本基本符号符号与与指引线指引线组成，必要时还可加上组成，必要时还可加上补充符号补充符号和和焊缝焊缝尺寸尺寸。

14、基本符号：基本符号：表示焊缝的横截面形状，如用表示焊缝的横截面形状，如用“ ”表示表示角焊缝角焊缝, ,用用“V”V”表示表示V V形坡口听对接焊缝；形坡口听对接焊缝；补充符号：补充符号：补充说明焊缝的某些特征，如用补充说明焊缝的某些特征，如用“ ”表表示现场安装焊缝，用示现场安装焊缝，用“ ”表示焊件三面带有焊缝；表示焊件三面带有焊缝；指引线指引线 ：一般由横线和带箭头的斜线组成，箭头指一般由横线和带箭头的斜线组成，箭头指向图形相应焊缝处，横线上方和下方用来标注基本符向图形相应焊缝处，横线上方和下方用来标注基本符号和焊缝尺寸等。号和焊缝尺寸等。整理ppt表表3.1 3.1 焊缝符号焊缝符号整

15、理ppt表表3.1 3.1 焊缝符号焊缝符号续表续表整理ppt当焊缝分布比较复杂或用上述标注方法不能表达清楚当焊缝分布比较复杂或用上述标注方法不能表达清楚时时, ,在标注焊缝符号的同时在标注焊缝符号的同时, ,可在图形上加栅线表示。可在图形上加栅线表示。图图3.10 3.10 用栅线表示焊缝用栅线表示焊缝(a)(a)正面焊缝；正面焊缝；(b)(b)背面焊缝；背面焊缝；(c)(c)安装焊缝安装焊缝整理ppt3.3 对接焊缝对接焊缝的构造与计算的构造与计算直边缝直边缝单边单边V形缝形缝双边双边V形缝形缝板厚板厚 t 20 mm3.3.1坡口形式坡口形式整理ppt3.3.2其他构造其他构造不同宽度不

16、同宽度不同厚度不同厚度可不设斜坡可不设斜坡引弧板引弧板整理ppt3.3.3 3.3.3 对接焊缝对接焊缝的计算的计算直直焊焊缝缝引弧板引弧板wcwtwwfftlN 或N 轴心拉力或压力轴心拉力或压力tw 焊缝厚度（不同板连接时为较小板厚）焊缝厚度（不同板连接时为较小板厚）lw 焊缝计算长度，焊缝计算长度，有引弧板有引弧板lwL， 无引弧板无引弧板lwL2t（较小板厚）（较小板厚） 对接焊缝抗拉或抗压设计强度强度对接焊缝抗拉或抗压设计强度强度wcwtff 或焊缝应力验算焊缝应力验算式中：式中：（1）焊缝轴心受力直缝）焊缝轴心受力直缝直缝直缝整理ppt3.3.3 3.3.3 对接焊缝对接焊缝的计算

17、的计算斜斜焊焊缝缝焊缝应力焊缝应力简化验算简化验算wcwtwwfftlN sin或 coswvwwftlNlw 斜焊缝计算长度，斜焊缝计算长度， 对接焊缝抗剪设计强度强度对接焊缝抗剪设计强度强度 wVf规范规定规范规定当当 ，可不验算。，可不验算。5 . 1tg斜缝斜缝（2）焊缝轴心受力斜缝）焊缝轴心受力斜缝整理ppt1.1.计算如图所示两块钢板的对接连接焊缝能否满足强度要求；计算如图所示两块钢板的对接连接焊缝能否满足强度要求；如不满足要求，可采用哪些改进措施？已知截面尺寸如不满足要求，可采用哪些改进措施？已知截面尺寸B=250mmB=250mm，t=8mmt=8mm，轴心拉力设计值，轴心拉力

18、设计值N=370kNN=370kN，钢材为，钢材为Q235BQ235B级钢，级钢，E43E43型焊条，型焊条，采用手工焊，焊接时不采用引弧板，焊缝质量为三级。采用手工焊，焊接时不采用引弧板，焊缝质量为三级。 整理ppt(3)(3)承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝对接焊缝受弯矩和剪力联合作用对接焊缝受弯矩和剪力联合作用(a) (a) 钢板对接接头；钢板对接接头；(b)(b)工字形截面梁的对接接头工字形截面梁的对接接头整理pptWw-焊缝截面模量焊缝截面模量Sw-焊缝截面面积矩焊缝截面面积矩Iw-焊缝截面惯性矩焊缝截面惯性矩-焊缝抗剪强度设计值焊缝抗剪强度设计值tl

19、 lw wMV a) a)矩形截面矩形截面 截面正应力截面正应力wmaxt2ww6MMfWl twwmaxvww32VSVfI tl t截面剪应力截面剪应力wvf 对接焊缝矩形截面对接焊缝矩形截面整理pptwtf1 . 132121hh0max1 在腹板与翼缘交接处，验算折算应力在腹板与翼缘交接处，验算折算应力tIVSww11t t1 1Sw1w1-翼缘对中和轴的面积矩翼缘对中和轴的面积矩, ,b b b) b)工字形截面工字形截面 最大正应力最大正应力: :wmaxt2ww6MMfWl twwmaxvww32VSVfI tl t最大剪应力最大剪应力: :01w1122htSbt, h0 0为腹板高度腹板高度图图3.46 3.46 工字形截面工字形截面整理ppt1 1、有两个材料均为、有两个材料均为Q235DQ235D的钢构件需焊接，采用手工电弧焊，应的钢构件需焊接，采用手