第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接_第1頁
第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接_第2頁
第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接_第3頁
第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接_第4頁
第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接_第5頁
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1、鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院本章內(nèi)容:3.1 3.1 鋼結(jié)構(gòu)連接方法鋼結(jié)構(gòu)連接方法 3.2 3.2 焊接方法和焊縫形式焊接方法和焊縫形式 3.33.3 角焊縫角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算的構(gòu)造和計(jì)算3.43.4 對(duì)接焊縫的構(gòu)造和計(jì)算對(duì)接焊縫的構(gòu)造和計(jì)算 3.5 3.5 焊接應(yīng)力和焊接變形焊接應(yīng)力和焊接變形3.6 3.6 螺栓連接的構(gòu)造要求螺栓連接的構(gòu)造要求3.7 3.7 螺栓的工作性能及承載力螺栓的工作性能及承載力3.8 3.8 螺栓連接的設(shè)計(jì)、驗(yàn)算螺栓連接的設(shè)計(jì)、驗(yàn)算鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)

2、技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院3.1 3.1 連接方法連接方法 鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件制作和整體安裝都離不開零部件鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件制作和整體安裝都離不開零部件和構(gòu)件之間的連接。鋼結(jié)構(gòu)主要的連接方法是焊接和構(gòu)件之間的連接。鋼結(jié)構(gòu)主要的連接方法是焊接連接和螺栓連接,有時(shí)也使用鉚釘連接。連接和螺栓連接,有時(shí)也使用鉚釘連接。 焊接連接 螺栓連接 鉚釘連接 鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院(1) 1) 焊接連接焊接連接 在被連接金屬件之間的縫隙區(qū)域,通過高溫使被連在被連接金屬件之間的縫隙區(qū)域,通過高溫使被連接金屬與填充金屬熔融結(jié)合,冷卻后形成牢固連接的接金

3、屬與填充金屬熔融結(jié)合,冷卻后形成牢固連接的工藝過程稱為焊接連接,填充金屬帶稱為工藝過程稱為焊接連接,填充金屬帶稱為焊縫焊縫。 焊接連接不削弱構(gòu)件截面,接頭緊湊,可以采用自焊接連接不削弱構(gòu)件截面,接頭緊湊,可以采用自動(dòng)化操作,是現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)最主要的連接方法。但是,動(dòng)化操作,是現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)最主要的連接方法。但是,由于焊縫附近高溫作用而形成的熱影響區(qū),使鋼材的由于焊縫附近高溫作用而形成的熱影響區(qū),使鋼材的金相組織和力學(xué)性能發(fā)生變化,材質(zhì)變脆,一旦局部金相組織和力學(xué)性能發(fā)生變化,材質(zhì)變脆,一旦局部發(fā)生裂紋很容易擴(kuò)展,尤其在低溫下易發(fā)生脆斷;另發(fā)生裂紋很容易擴(kuò)展,尤其在低溫下易發(fā)生脆斷;另外,焊接過程中會(huì)產(chǎn)

4、生焊接應(yīng)力和焊接變形,對(duì)結(jié)構(gòu)外,焊接過程中會(huì)產(chǎn)生焊接應(yīng)力和焊接變形,對(duì)結(jié)構(gòu)的工作性能往往有不利影響。的工作性能往往有不利影響。鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院連接方法連接方法(2 2) 螺栓連接螺栓連接 螺栓連接需要在被連接間上鉆孔,裝上螺栓連接需要在被連接間上鉆孔,裝上螺桿、擰緊螺帽進(jìn)行連接。螺桿、擰緊螺帽進(jìn)行連接。鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 螺栓分為螺栓分為普通螺栓普通螺栓和和高強(qiáng)度螺栓高強(qiáng)度螺栓兩類。兩類。 普通螺栓普通螺栓:分為:分為A A、B B、C

5、C三級(jí)。三級(jí)。A A、B B級(jí)螺栓稱為級(jí)螺栓稱為精制螺栓,成本較高,其性能等級(jí)為精制螺栓,成本較高,其性能等級(jí)為8.88.8級(jí)(表示抗級(jí)(表示抗拉強(qiáng)度不小于拉強(qiáng)度不小于800N/mm800N/mm2 2,屈服點(diǎn)與抗拉強(qiáng)度之比為,屈服點(diǎn)與抗拉強(qiáng)度之比為0.8)0.8); C C級(jí)螺栓為粗制螺栓,成本低,其性能等級(jí)為級(jí)螺栓為粗制螺栓,成本低,其性能等級(jí)為4.64.6級(jí)或級(jí)或4.84.8級(jí)。級(jí)。 高強(qiáng)螺栓:高強(qiáng)螺栓:高強(qiáng)度螺栓用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或低合金鋼高強(qiáng)度螺栓用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或低合金鋼制作,并經(jīng)過熱處理,材料性能等級(jí)達(dá)到制作,并經(jīng)過熱處理,材料性能等級(jí)達(dá)到8.88.8級(jí)以上。級(jí)以上。高強(qiáng)度螺栓按工作性能不

6、同,又分為高強(qiáng)度螺栓按工作性能不同,又分為摩擦型連接摩擦型連接和和承承壓型連接壓型連接。 鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 (3 3)鉚釘連接)鉚釘連接 鉚釘連接是將鉚釘插入鉚孔后施壓使鉚釘端部鉚合,鉚釘連接是將鉚釘插入鉚孔后施壓使鉚釘端部鉚合,常用加熱鉚合,也可在常溫下鉚合。鉚釘連接的塑性、常用加熱鉚合,也可在常溫下鉚合。鉚釘連接的塑性、韌性較好,連接變形小,承受動(dòng)力荷載時(shí)抗疲勞性能好,韌性較好,連接變形小,承受動(dòng)力荷載時(shí)抗疲勞性能好,適合于重型和直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)。但由于鉚釘連適合于重型和直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)。但由于鉚釘

7、連接費(fèi)材費(fèi)工,噪音大,一般情況下很少采用。接費(fèi)材費(fèi)工,噪音大,一般情況下很少采用。連接方法連接方法鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院3.2 3.2 焊接方法和焊縫形式焊接方法和焊縫形式3.2.1 3.2.1 鋼結(jié)構(gòu)的焊接方法鋼結(jié)構(gòu)的焊接方法 常用:常用:電弧焊(手工電弧焊、自動(dòng)電弧焊(手工電弧焊、自動(dòng)( (或半自動(dòng)或半自動(dòng)) )埋弧埋弧焊),氣體保護(hù)焊及電阻焊焊),氣體保護(hù)焊及電阻焊 。手工電弧焊 電弧焊鉗焊條熔池焊件保護(hù)氣體電焊機(jī) 手工電弧焊的焊條應(yīng)與焊件鋼材相匹配,如: Q235-E43;Q345-E50;Q390-E55鋼結(jié)構(gòu)

8、原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院焊縫焊絲轉(zhuǎn)盤焊件焊劑焊濟(jì)料斗送絲器電極移動(dòng)方向自動(dòng)埋弧焊 埋弧焊的焊條應(yīng)與焊件鋼材相匹配,如:Q235-H08、H08A、H08MnA; Q345、Q390-H08A、H08E、H08Mn鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院氣體保護(hù)焊:氣體保護(hù)焊: 氣體保護(hù)焊簡(jiǎn)稱氣電焊,是利用惰性氣體或二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊簡(jiǎn)稱氣電焊,是利用惰性氣體或二氧化碳?xì)怏w作為保護(hù)介質(zhì),在電弧周圍造成局部的保護(hù)層,使被氣體作為保護(hù)介質(zhì),在電弧周圍造成局部的保護(hù)層,使被熔化的鋼

9、材不與空氣接觸,因而電弧加熱集中,焊接速度熔化的鋼材不與空氣接觸,因而電弧加熱集中,焊接速度快,熔化深度大,焊縫強(qiáng)度高,塑性好。快,熔化深度大,焊縫強(qiáng)度高,塑性好。 電阻焊:電阻焊: 電阻焊是利用電流通過焊電阻焊是利用電流通過焊件接觸點(diǎn)表面的電阻所產(chǎn)生的熱量件接觸點(diǎn)表面的電阻所產(chǎn)生的熱量來熔化金屬,再通過壓力使其焊合。來熔化金屬,再通過壓力使其焊合。冷彎薄壁型鋼的焊接常用這種接觸冷彎薄壁型鋼的焊接常用這種接觸點(diǎn)焊點(diǎn)焊( (如圖如圖) )。電阻焊適用于板疊厚。電阻焊適用于板疊厚度不超過度不超過12mm12mm的焊接。的焊接。主體金屬焊縫夾具電阻焊 焊接方法焊接方法鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)

10、的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院3.2.2 3.2.2 焊縫形式及焊接連接形式焊縫形式及焊接連接形式焊縫形式主要有兩種:對(duì)接焊縫和角焊縫 焊縫形式焊縫形式角焊縫角焊縫 對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫 對(duì)接焊縫角焊縫鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 按施焊時(shí)焊工所持焊條與焊件間的相對(duì)位置關(guān)系,按施焊時(shí)焊工所持焊條與焊件間的相對(duì)位置關(guān)系,焊縫還分為:焊縫還分為: 焊縫施焊位置焊縫施焊位置 平焊平焊 橫焊橫焊 立焊立焊仰焊仰焊 平焊立焊橫焊仰焊焊縫形式焊縫形式鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏

11、建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院連接形式連接形式平接平接 搭接搭接 T T形連接形連接 角接角接 (a)(c)(b)(d)(f)(e)(g)(h)(i)鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 除上述主要形式外,有時(shí)還采用上述主要形式外,有時(shí)還采用焊釘焊釘和和槽焊槽焊。 即在板件上加工出圓孔或槽孔,在孔內(nèi)進(jìn)行部分或全即在板件上加工出圓孔或槽孔,在孔內(nèi)進(jìn)行部分或全部焊接。焊釘和槽焊用于搭接連接可以傳遞剪力,或用于部焊接。焊釘和槽焊用于搭接連接

12、可以傳遞剪力,或用于防止搭接部分的鼓曲,或用于組裝件的連接防止搭接部分的鼓曲,或用于組裝件的連接。槽焊焊釘鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院3.2.3 3.2.3 焊縫缺陷和焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)焊縫缺陷和焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)(1)(1)焊縫缺陷焊縫缺陷焊縫的常見缺陷:焊縫的常見缺陷: 裂紋是焊縫連接中最危險(xiǎn)的缺陷。按裂紋產(chǎn)生的時(shí)間,裂紋是焊縫連接中最危險(xiǎn)的缺陷。按裂紋產(chǎn)生的時(shí)間,可分為可分為熱裂紋熱裂紋和和冷裂紋冷裂紋。 冷裂紋熱裂紋氣孔夾碴未焊透咬邊焊瘤鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)

13、院(2 2) 焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)與焊縫強(qiáng)度焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)與焊縫強(qiáng)度 焊縫檢驗(yàn)就是檢驗(yàn)焊縫及焊接熱影響區(qū)域的有無各種缺焊縫檢驗(yàn)就是檢驗(yàn)焊縫及焊接熱影響區(qū)域的有無各種缺陷,并作出相應(yīng)的處理,評(píng)價(jià)焊接質(zhì)量、性能是否達(dá)到設(shè)計(jì)陷,并作出相應(yīng)的處理,評(píng)價(jià)焊接質(zhì)量、性能是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求,確保焊縫安全可靠。要求,確保焊縫安全可靠。 達(dá)到不同質(zhì)量檢驗(yàn)等級(jí)的焊達(dá)到不同質(zhì)量檢驗(yàn)等級(jí)的焊縫,焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值也不同(縫,焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值也不同(見附表見附表1.31.3)。)。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范(GB50017-2003GB50017-2003)對(duì)各種情)對(duì)各種情況下的焊縫質(zhì)量等級(jí)要求作了相況下的焊縫質(zhì)量等級(jí)要求作了相

14、關(guān)規(guī)定,設(shè)計(jì)時(shí)按關(guān)規(guī)定,設(shè)計(jì)時(shí)按規(guī)范規(guī)范要求要求選用。選用。 鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院3.2.4 3.2.4 焊縫代號(hào)焊縫代號(hào) 焊縫代號(hào)用于鋼結(jié)構(gòu)施工圖上對(duì)焊縫進(jìn)行標(biāo)注,標(biāo)明焊焊縫代號(hào)用于鋼結(jié)構(gòu)施工圖上對(duì)焊縫進(jìn)行標(biāo)注,標(biāo)明焊縫形式、尺寸和輔助要求。常用焊縫代號(hào)和標(biāo)注方法如下:縫形式、尺寸和輔助要求。常用焊縫代號(hào)和標(biāo)注方法如下: 形式角焊縫對(duì)接焊縫塞焊縫三面圍焊單面焊縫雙面焊縫安裝焊縫相同焊縫標(biāo)注方法hfhfhfhfccpccphfhf表表3.2 3.2 焊縫代號(hào)及標(biāo)注方法焊縫代號(hào)及標(biāo)注方法鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的

15、連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 當(dāng)焊縫分布比較復(fù)雜或用上述注標(biāo)方法不能當(dāng)焊縫分布比較復(fù)雜或用上述注標(biāo)方法不能表達(dá)清楚時(shí),可在標(biāo)注焊縫代號(hào)的同時(shí),在圖表達(dá)清楚時(shí),可在標(biāo)注焊縫代號(hào)的同時(shí),在圖上加?xùn)啪€表示焊縫。上加?xùn)啪€表示焊縫。 (a)正面焊縫(b)背面焊縫(c)安裝焊縫(d)背面安裝焊縫焊縫代號(hào)焊縫代號(hào)鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院3.3 3.3 角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算3.3.1 3.3.1 角焊縫的截面形式和受力性能角焊縫的截面形式和受力性能角焊縫截面形式可分為角焊縫截面形式可分為直

16、角角焊縫直角角焊縫和和斜角角焊縫斜角角焊縫兩類兩類: 其中直角角焊縫的直角邊邊長(zhǎng)其中直角角焊縫的直角邊邊長(zhǎng)h hf f稱為焊腳尺寸;稱為焊腳尺寸;h he e稱為焊縫的有效厚度,是計(jì)算角焊縫破壞面面積的參數(shù)稱為焊縫的有效厚度,是計(jì)算角焊縫破壞面面積的參數(shù)之一之一 。 直角角焊縫及截面形式 鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院斜角角焊縫及截面形式 角焊縫的構(gòu)造角焊縫的構(gòu)造鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 角焊縫按受力情況還分為角焊縫按受力情況還分為正面角焊縫正面角焊縫和和側(cè)

17、面角焊縫側(cè)面角焊縫。焊縫長(zhǎng)度方向垂直于力作用方向的角焊縫稱為正面角焊焊縫長(zhǎng)度方向垂直于力作用方向的角焊縫稱為正面角焊縫縫( (也稱端焊縫也稱端焊縫) );平行于力作用方向的角焊縫稱為側(cè)面;平行于力作用方向的角焊縫稱為側(cè)面角焊縫(簡(jiǎn)稱側(cè)焊縫)。角焊縫(簡(jiǎn)稱側(cè)焊縫)。 鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院(剪切破壞面)fNN 側(cè)面角焊縫在外力作用下主要承受側(cè)面角焊縫在外力作用下主要承受剪應(yīng)力,塑性較好,強(qiáng)度較低。在彈性剪應(yīng)力,塑性較好,強(qiáng)度較低。在彈性階段,應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度方向分布不均勻,階段,應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度方向分布不均勻,兩端大而中間小,

18、破壞的起點(diǎn)常在焊縫兩端大而中間小,破壞的起點(diǎn)常在焊縫兩端,破壞面約為兩端,破壞面約為45450 0斜面,如圖所示。斜面,如圖所示。 破壞過程受力性能受力性能鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 正面角焊縫的應(yīng)力狀態(tài)比側(cè)面角焊縫復(fù)正面角焊縫的應(yīng)力狀態(tài)比側(cè)面角焊縫復(fù)雜,截面上受正應(yīng)力及剪應(yīng)力作用,如圖所示。雜,截面上受正應(yīng)力及剪應(yīng)力作用,如圖所示。正面角焊縫的強(qiáng)度比側(cè)面角焊縫高,但塑性較差,正面角焊縫的強(qiáng)度比側(cè)面角焊縫高,但塑性較差,焊縫根角處應(yīng)力集中突出,常在此處首先出現(xiàn)裂紋焊縫根角處應(yīng)力集中突出,常在此處首先出現(xiàn)裂紋而破壞。而破壞。

19、在直接承受動(dòng)態(tài)荷載的結(jié)構(gòu)中,正面角焊縫的截在直接承受動(dòng)態(tài)荷載的結(jié)構(gòu)中,正面角焊縫的截面常用平坦式,側(cè)面角焊縫的截面常用凹面式。面常用平坦式,側(cè)面角焊縫的截面常用凹面式。受力性能受力性能鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院3.3.2 3.3.2 角焊縫的構(gòu)造要求角焊縫的構(gòu)造要求 為了避免因焊腳尺寸過大或過小而引起為了避免因焊腳尺寸過大或過小而引起“燒穿燒穿”、“變脆變脆”等缺陷,以及焊縫長(zhǎng)度太長(zhǎng)或太短而出現(xiàn)焊縫受等缺陷,以及焊縫長(zhǎng)度太長(zhǎng)或太短而出現(xiàn)焊縫受力不均勻等現(xiàn)象,對(duì)角焊縫的焊腳尺寸、焊縫長(zhǎng)度還有限力不均勻等現(xiàn)象,對(duì)角焊縫的焊腳尺寸

20、、焊縫長(zhǎng)度還有限制。在計(jì)算角焊縫連接時(shí),除滿足焊縫的強(qiáng)度條件外,還制。在計(jì)算角焊縫連接時(shí),除滿足焊縫的強(qiáng)度條件外,還必須滿足以下構(gòu)造要求:必須滿足以下構(gòu)造要求:1 1)最小焊腳尺寸)最小焊腳尺寸手工焊手工焊 :埋弧自動(dòng)焊:埋弧自動(dòng)焊:T T型連接的單面角焊縫:型連接的單面角焊縫:式中式中t tmaxmax較厚焊件的厚度。當(dāng)焊件厚度小于或等于較厚焊件的厚度。當(dāng)焊件厚度小于或等于4mm4mm時(shí),時(shí),最小焊腳尺寸與焊件厚度相同。最小焊腳尺寸與焊件厚度相同。f,minmax1.5ht(mm)f ,minmax1.51ht (mm)f,minmax1.51ht (mm)鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的

21、連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院構(gòu)造要求構(gòu)造要求2)最大焊腳尺寸)最大焊腳尺寸 式中式中t t較薄焊件的厚度。較薄焊件的厚度。 f ,max1.2ht 當(dāng)兩塊鋼板厚度相差懸殊當(dāng)兩塊鋼板厚度相差懸殊大,用等腰直角角焊縫無法滿大,用等腰直角角焊縫無法滿足最大、最小焊腳尺寸要求時(shí)足最大、最小焊腳尺寸要求時(shí), ,可用不等焊腳尺寸,按滿足右可用不等焊腳尺寸,按滿足右圖要求采用(其中圖要求采用(其中t t1 1tt2 2)。)。hf 1.5t1t2hf t2t1t1t2鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 當(dāng)角焊縫貼

22、著焊件板邊緣當(dāng)角焊縫貼著焊件板邊緣施焊時(shí),為避免產(chǎn)生施焊時(shí),為避免產(chǎn)生“咬邊咬邊”現(xiàn)象,角焊縫的最大焊腳尺寸現(xiàn)象,角焊縫的最大焊腳尺寸應(yīng)符合圖示要求:應(yīng)符合圖示要求: 圓孔或槽孔內(nèi)角焊縫圓孔或槽孔內(nèi)角焊縫的最大焊腳尺寸為圓孔的最大焊腳尺寸為圓孔直徑或槽孔短徑的直徑或槽孔短徑的1 13 3。3 3)最小計(jì)算長(zhǎng)度)最小計(jì)算長(zhǎng)度 w,minf840mmlh且此規(guī)定適合正面角焊縫和側(cè)面角焊縫。此規(guī)定適合正面角焊縫和側(cè)面角焊縫。 構(gòu)造要求構(gòu)造要求鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算長(zhǎng)度:計(jì)算長(zhǎng)度:max,wwmin,wlll4 4)最大計(jì)算

23、長(zhǎng)度)最大計(jì)算長(zhǎng)度 對(duì)側(cè)面角焊縫對(duì)側(cè)面角焊縫 承受靜力荷載或間接承受動(dòng)力荷載時(shí)承受靜力荷載或間接承受動(dòng)力荷載時(shí), , 直接承受動(dòng)力荷載時(shí)直接承受動(dòng)力荷載時(shí), , 在滿足受力和構(gòu)造要求的前提下在滿足受力和構(gòu)造要求的前提下, ,從減小焊接熱影響的從減小焊接熱影響的角度來說角度來說, ,應(yīng)盡可能采用焊腳尺寸小而長(zhǎng)度較長(zhǎng)的焊縫。應(yīng)盡可能采用焊腳尺寸小而長(zhǎng)度較長(zhǎng)的焊縫。w,maxf60lhw,maxf40lhmax, ffmin, fhhh小結(jié)小結(jié)設(shè)計(jì)時(shí),焊縫需滿足:設(shè)計(jì)時(shí),焊縫需滿足:焊腳尺寸:焊腳尺寸:構(gòu)造要求構(gòu)造要求鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建

24、設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院5 5)其他構(gòu)造要求)其他構(gòu)造要求 當(dāng)板件的端部?jī)H有兩側(cè)角焊縫連接時(shí),為避免當(dāng)板件的端部?jī)H有兩側(cè)角焊縫連接時(shí),為避免應(yīng)力傳遞的過分曲折而使構(gòu)件中應(yīng)力過分不均,應(yīng)使應(yīng)力傳遞的過分曲折而使構(gòu)件中應(yīng)力過分不均,應(yīng)使每條側(cè)面角焊縫長(zhǎng)度不小于兩側(cè)面角焊縫之間的距離每條側(cè)面角焊縫長(zhǎng)度不小于兩側(cè)面角焊縫之間的距離b b。t1blwbt2N2hf鋼板拱曲構(gòu)造要求構(gòu)造要求鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 同時(shí),為了避免因焊縫橫向收縮,引起板件同時(shí),為了避免因焊縫橫向收縮,引起板件拱曲,應(yīng)使側(cè)面角焊縫之間的距離拱曲,應(yīng)使側(cè)面角焊縫之間的

25、距離b b不宜大于不宜大于16t16t( (當(dāng)當(dāng)t t12mm)12mm)或或190mm(190mm(當(dāng)當(dāng)t12mm)t12mm),t t為較薄焊件為較薄焊件厚度。若不能滿足上述規(guī)定時(shí),應(yīng)加正面角焊縫或焊釘。厚度。若不能滿足上述規(guī)定時(shí),應(yīng)加正面角焊縫或焊釘。 當(dāng)角焊縫的端部在構(gòu)件轉(zhuǎn)角處時(shí),為避免起、滅弧缺陷當(dāng)角焊縫的端部在構(gòu)件轉(zhuǎn)角處時(shí),為避免起、滅弧缺陷發(fā)生在應(yīng)力集中較大的轉(zhuǎn)角處,宜連續(xù)地繞過轉(zhuǎn)角加焊發(fā)生在應(yīng)力集中較大的轉(zhuǎn)角處,宜連續(xù)地繞過轉(zhuǎn)角加焊2hf。 在搭接連接中,搭接長(zhǎng)度不得小于焊件較小厚度的在搭接連接中,搭接長(zhǎng)度不得小于焊件較小厚度的5 5倍,倍,且不小于且不小于25mm25mm,以

26、減小焊縫收縮應(yīng)力和偏心產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)連,以減小焊縫收縮應(yīng)力和偏心產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)連接的影響接的影響 LNNNN發(fā) 生 轉(zhuǎn) 動(dòng)構(gòu)造要求構(gòu)造要求鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 對(duì)次要構(gòu)件且焊縫受力很小時(shí),可采用間對(duì)次要構(gòu)件且焊縫受力很小時(shí),可采用間斷角焊縫連接。間斷角焊縫長(zhǎng)度斷角焊縫連接。間斷角焊縫長(zhǎng)度L L 必須大于必須大于1010h hf f,且不小于且不小于50mm50mm;間斷角焊縫的間距;間斷角焊縫的間距e e不宜太長(zhǎng),不宜太長(zhǎng),以免因間斷過大,使連接不緊密。以免因間斷過大,使連接不緊密。對(duì)受壓構(gòu)件:間距對(duì)受壓構(gòu)件:間距e e

27、1515t t對(duì)受拉構(gòu)件:間距對(duì)受拉構(gòu)件:間距e e3030t t t t較薄焊件的厚度。較薄焊件的厚度。 連續(xù)角焊縫間斷角焊縫le構(gòu)造要求構(gòu)造要求鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院3.3.3 3.3.3 直角角焊縫計(jì)算的基本公式直角角焊縫計(jì)算的基本公式 分析計(jì)算直角角焊縫時(shí),作如下假定和簡(jiǎn)化處理分析計(jì)算直角角焊縫時(shí),作如下假定和簡(jiǎn)化處理: : 假定角焊縫破壞面與直角邊的夾角為假定角焊縫破壞面與直角邊的夾角為4545o o; 不計(jì)焊縫熔入焊件的深度和焊縫表面的弧線高度,不計(jì)焊縫熔入焊件的深度和焊縫表面的弧線高度,偏安全地取破壞面上等

28、腰三角形的高為直角角焊縫的有偏安全地取破壞面上等腰三角形的高為直角角焊縫的有效厚度效厚度h he e, h he e 0.70.7h hf f。有效厚度。有效厚度h he e與焊縫計(jì)算長(zhǎng)度與焊縫計(jì)算長(zhǎng)度L Lw w的乘積稱為破壞面的有效截面面積。的乘積稱為破壞面的有效截面面積。角焊縫計(jì)算簡(jiǎn)圖角焊縫計(jì)算簡(jiǎn)圖hef(/)2Nylw2NxffhflwNyNx有效截面鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院因此有角焊縫的強(qiáng)度條件因此有角焊縫的強(qiáng)度條件 :222w/f33f(3.2)式中式中垂直于焊縫有效截面的正應(yīng)力;垂直于焊縫有效截面的正應(yīng)力;

29、有效截面上垂直焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力;有效截面上垂直焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力; 有效截面上平行于焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力;有效截面上平行于焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力; ffw角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,由角焊縫的抗剪試驗(yàn)和可角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,由角焊縫的抗剪試驗(yàn)和可靠度分析確定(附表靠度分析確定(附表1.31.3)。)。 相當(dāng)于焊縫單向抗拉強(qiáng)度設(shè)相當(dāng)于焊縫單向抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。計(jì)值。因?yàn)椋阂驗(yàn)椋簑f3ffxe wf/ye w()()Nh lNh l, ff22,將將 、 、 代人代人(3.2)(3.2)式整理得:式整理得:22w3fff2()f寫為:寫為:22wffff()f(3.6)基本公式基本公式鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原

30、理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 由式(3.6)還可導(dǎo)出正面角焊縫和側(cè)面角焊縫的計(jì)算公式:1)當(dāng)Ny=0,f=0,只有軸心力Nx作用,焊縫為正面角焊縫,其計(jì)算公式為: wfxe wff()Nh l f(3.7)2)當(dāng)Nx=0,f0,只有軸心力Ny作用,焊縫為側(cè)面角焊縫,其計(jì)算公式為:wfye wf()Nh lf(3.8)式中:f稱為正面角焊縫的強(qiáng)度增大系數(shù)。對(duì)承受靜力荷載或間接承受動(dòng)力荷載結(jié)構(gòu)中的正面角焊縫, 即正面角焊縫的強(qiáng)度是側(cè)面角焊縫強(qiáng)度的1.22倍;對(duì)直接承受動(dòng)力荷載結(jié)構(gòu)中的正面角焊縫,考慮其剛度大,韌性差,將其強(qiáng)度降低使用,取f =1.0

31、。3f21.22 基本公式基本公式鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院lw角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度??紤]起、落弧的影響,每條焊角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度。考慮起、落弧的影響,每條焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度等于實(shí)際長(zhǎng)度減去縫的計(jì)算長(zhǎng)度等于實(shí)際長(zhǎng)度減去2hf。 公式(公式(3.63.63.83.8)即為)即為角焊縫計(jì)算的基本公式角焊縫計(jì)算的基本公式?;??;竟皆诜治鲞^程中雖作了簡(jiǎn)化處理,但計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)公式在分析過程中雖作了簡(jiǎn)化處理,但計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果相符,滿足角焊縫設(shè)計(jì)計(jì)算要求。果相符,滿足角焊縫設(shè)計(jì)計(jì)算要求。3.3.4 3.3.4 各種受力狀態(tài)下直角角焊縫

32、連接計(jì)算各種受力狀態(tài)下直角角焊縫連接計(jì)算 (1)(1)軸心力作用下的角焊縫連接計(jì)算軸心力作用下的角焊縫連接計(jì)算 蓋板連接蓋板連接 可采用兩側(cè)側(cè)面角焊可采用兩側(cè)側(cè)面角焊縫連接,正面角焊縫連接縫連接,正面角焊縫連接和三面圍焊連接。和三面圍焊連接。 NNNN鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 只有側(cè)焊縫連接時(shí),按式只有側(cè)焊縫連接時(shí),按式(3.8)(3.8)計(jì)算;計(jì)算; 只有正面角焊縫連接時(shí),按式(只有正面角焊縫連接時(shí),按式(3.73.7)計(jì)算;)計(jì)算; 采用三面圍焊時(shí),先用式(采用三面圍焊時(shí),先用式(3.73.7)計(jì)算正面角焊縫所承擔(dān))計(jì)

33、算正面角焊縫所承擔(dān)的軸心力的軸心力N,其余軸心力(,其余軸心力(N-N)由側(cè)焊縫承擔(dān),即:)由側(cè)焊縫承擔(dān),即:連接計(jì)算連接計(jì)算先計(jì)算:先計(jì)算: wewfflhfN再驗(yàn)算:再驗(yàn)算:wffe w 3.9NNfh l()NNNNLw表示連接一側(cè)角焊縫計(jì)算長(zhǎng)度的總和。鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院連接計(jì)算連接計(jì)算 角鋼與節(jié)點(diǎn)板連接角鋼與節(jié)點(diǎn)板連接 圖示鋼桁架,弦桿和腹桿采用雙角鋼組圖示鋼桁架,弦桿和腹桿采用雙角鋼組成的成的T T形截面,腹桿通過節(jié)點(diǎn)板與弦桿連接。形截面,腹桿通過節(jié)點(diǎn)板與弦桿連接。鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三

34、章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 采用采用三面圍焊的角焊縫三面圍焊的角焊縫時(shí),先按構(gòu)造要求時(shí),先按構(gòu)造要求設(shè)定正面角焊縫的焊腳尺寸設(shè)定正面角焊縫的焊腳尺寸h hf3f3,并求出正面角,并求出正面角焊縫所承擔(dān)的力焊縫所承擔(dān)的力N N3 3為:為:w3f3ff2 0.7Nh b f(3.11)N3blwNN1N2e再根據(jù)平衡條件再根據(jù)平衡條件 (M=0)可得:)可得:33113322() 3.1222 3.1322NNN beNNbNNNeNNb()()連接計(jì)算連接計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院角鋼與節(jié)點(diǎn)板

35、的連接采用角鋼與節(jié)點(diǎn)板的連接采用兩面?zhèn)群笗r(shí):兩面?zhèn)群笗r(shí):由平衡條件由平衡條件: :1212()NNNN bN beN bNe;1122 3.14 3.15beNNNbeNNNb()()解得:解得:式中1、2焊縫內(nèi)力分配系數(shù);角鋼類型與組合方式不同,內(nèi)力分配系數(shù)不同。lwNN1N2b連接計(jì)算連接計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院角角 鋼鋼 類類 型型連連 接接 形形 式式肢背肢背1 1肢尖肢尖2 2等肢角鋼等肢角鋼0.70.70.30.3不等肢角鋼(短肢相不等肢角鋼(短肢相并)并)0.750.750.250.25不等肢角鋼(長(zhǎng)肢相

36、不等肢角鋼(長(zhǎng)肢相并)并)0.650.650.350.35 焊縫內(nèi)力分配系數(shù)焊縫內(nèi)力分配系數(shù)連接計(jì)算連接計(jì)算111222 (3.16)2 0.7 (3.17)2 0.7wwftwwftNlhfNlhf如雙角鋼焊縫計(jì)算長(zhǎng)度如雙角鋼焊縫計(jì)算長(zhǎng)度鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 采用采用L L形圍焊時(shí)形圍焊時(shí),令,令(3.13) (3.13) 式中的式中的N20,得,得: : 32132 3.18 3.19NNNNN()()N3lwNN1b連接計(jì)算連接計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建

37、設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 考慮施焊時(shí)起、滅弧在焊縫端部產(chǎn)生的缺陷,考慮施焊時(shí)起、滅弧在焊縫端部產(chǎn)生的缺陷,取焊縫長(zhǎng)度計(jì)算長(zhǎng)度取焊縫長(zhǎng)度計(jì)算長(zhǎng)度2hf。 采用兩邊側(cè)面角焊縫連接并在角鋼端部連續(xù)地繞角加焊采用兩邊側(cè)面角焊縫連接并在角鋼端部連續(xù)地繞角加焊2hf時(shí),加焊的時(shí),加焊的2hf可抵消起滅弧的影響,可抵消起滅弧的影響,取焊縫長(zhǎng)度計(jì)算長(zhǎng)取焊縫長(zhǎng)度計(jì)算長(zhǎng)度度 對(duì)于三面圍焊,要求在角鋼端部轉(zhuǎn)角處連續(xù)施焊,故每條對(duì)于三面圍焊,要求在角鋼端部轉(zhuǎn)角處連續(xù)施焊,故每條側(cè)焊縫只有一端受起、滅弧的影響,側(cè)焊縫只有一端受起、滅弧的影響,取側(cè)面角焊縫的長(zhǎng)度取側(cè)面角焊縫的長(zhǎng)度計(jì)算長(zhǎng)度計(jì)算長(zhǎng)度 hf 。 連接計(jì)算連接計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)原

38、理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院3.3.4.23.3.4.2承受彎矩、剪力及軸力共同作用的角焊縫連接計(jì)算承受彎矩、剪力及軸力共同作用的角焊縫連接計(jì)算11N1 3.212ee wNNAh l26 (3.22)2Mee wMMWh lV2ee wVVAh l連接計(jì)算連接計(jì)算12622fe we wNMh lh lA點(diǎn)處應(yīng)力點(diǎn)處應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 根據(jù)剪力根據(jù)剪力V V、軸力、軸力N N和彎距和彎距M M的作用方向的作用方向, ,確定確定角焊縫有效截面上的危險(xiǎn)點(diǎn)為

39、角焊縫有效截面上的危險(xiǎn)點(diǎn)為A, A, 驗(yàn)算,即:驗(yàn)算,即:22wVffff 設(shè)計(jì)時(shí),一般已知角焊縫的實(shí)際長(zhǎng)度,這時(shí)可按構(gòu)造要設(shè)計(jì)時(shí),一般已知角焊縫的實(shí)際長(zhǎng)度,這時(shí)可按構(gòu)造要求選焊腳尺寸求選焊腳尺寸hf ,再驗(yàn)算危險(xiǎn)點(diǎn)的強(qiáng)度。如不滿足,可調(diào)整,再驗(yàn)算危險(xiǎn)點(diǎn)的強(qiáng)度。如不滿足,可調(diào)整hf ( (如果如果hf hf.max時(shí),需調(diào)整焊縫長(zhǎng)度時(shí),需調(diào)整焊縫長(zhǎng)度) ),直到計(jì)算結(jié)果滿足,直到計(jì)算結(jié)果滿足強(qiáng)度條件為止。強(qiáng)度條件為止。例3.4 連接計(jì)算連接計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院3.3.4.33.3.4.3扭矩、剪力及軸力共同作用下的

40、角焊縫計(jì)算扭矩、剪力及軸力共同作用下的角焊縫計(jì)算 rfTyTArxAfTyNVf.Nf.VTryeFl1l2NxxxxAAT作用N、V 作用三面圍焊搭接ooo 在扭矩作用下,焊縫上及點(diǎn)剪應(yīng)力最大,設(shè)點(diǎn)產(chǎn)生的在扭矩作用下,焊縫上及點(diǎn)剪應(yīng)力最大,設(shè)點(diǎn)產(chǎn)生的剪應(yīng)力,為便于分析,將其分解為垂直于焊縫長(zhǎng)度的應(yīng)力剪應(yīng)力,為便于分析,將其分解為垂直于焊縫長(zhǎng)度的應(yīng)力和平行于焊縫長(zhǎng)度的應(yīng)力,其中:和平行于焊縫長(zhǎng)度的應(yīng)力,其中:fTT xx0fTT yy0r r Tr Ir r Tr I( 3.17)連接計(jì)算連接計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院式

41、中:式中:I0焊縫計(jì)算截面的極慣性矩。焊縫計(jì)算截面的極慣性矩。 設(shè)在設(shè)在N、V作用下焊縫的應(yīng)力均勻分布作用下焊縫的應(yīng)力均勻分布, ,則則N、V作用產(chǎn)生作用產(chǎn)生的應(yīng)力表示為:的應(yīng)力表示為: f Ne wf Ve w(3.18)Nh lVh l 根據(jù)扭矩根據(jù)扭矩T、剪力、剪力V和軸力和軸力N作用方向,可確定角焊縫作用方向,可確定角焊縫上上A點(diǎn)的應(yīng)力最大,且為平面應(yīng)力狀態(tài),由式點(diǎn)的應(yīng)力最大,且為平面應(yīng)力狀態(tài),由式(3.8)(3.8)得強(qiáng)度得強(qiáng)度計(jì)算公式為:計(jì)算公式為:22wf Tf VfTfNff(3.19)f 按上述方法計(jì)算時(shí),僅A點(diǎn)的應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,顯然偏于保守。例3.5 連接計(jì)算連接計(jì)算鋼

42、結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院【例】試設(shè)計(jì)用拼接蓋板的對(duì)接連接(圖3.24)。已知鋼板寬B=270mm,厚度t1=28mm拼接蓋板厚度t2=16mm。該連接承受靜態(tài)軸心力N=1400 kN(設(shè)計(jì)值),鋼材為Q235B,手工焊焊條為E43型?!窘狻吭O(shè)計(jì)拼接蓋板的對(duì)接連接有兩種方法:一種方法是假定焊腳尺寸求焊縫長(zhǎng)度,再由焊縫長(zhǎng)度確定拼接蓋板的尺寸;另一種方法是先假定焊腳尺寸和拼接蓋板的尺寸然后驗(yàn)算焊縫的承載力,如果假定的焊腳尺寸和拼接蓋板尺寸不能滿足承載力要求時(shí),則進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整再驗(yàn)算,直到滿足要求為止。鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)

43、的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接

44、寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院3.4 3.4 對(duì)接焊縫的構(gòu)造和計(jì)算對(duì)接焊縫的構(gòu)造和計(jì)算3.4.1 3.4.1 對(duì)接焊縫的構(gòu)造對(duì)接焊縫的構(gòu)造 對(duì)接焊縫常做成帶坡口的形式,故又稱為坡口焊縫。對(duì)接焊縫常做成帶坡口的形式,故又稱為坡口焊縫。常用的坡口形式有直邊形、單邊常用的坡口形式有直邊形、單邊V V形、形、V V形、形、U U形、形、K K形和形和X X形形( (如下圖如下圖) )。做坡口是為了便于施

45、焊,保證焊接質(zhì)量,。做坡口是為了便于施焊,保證焊接質(zhì)量,應(yīng)根據(jù)焊件的厚度選用不同的坡口形式。坡口形狀參數(shù)應(yīng)根據(jù)焊件的厚度選用不同的坡口形式。坡口形狀參數(shù)有:斜坡角度有:斜坡角度、鈍邊厚度、鈍邊厚度p p和間隙寬度和間隙寬度c c。pppppc=0.52mmc=23mmc=23mmc=34mmc=34mmc=34mm鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 當(dāng)焊件厚度當(dāng)焊件厚度t6mm(t6mm(手工焊手工焊) )或或t10mm(t10mm(埋弧焊埋弧焊) )時(shí),可時(shí),可采用直邊形焊縫;對(duì)于一般厚度(采用直邊形焊縫;對(duì)于一般厚度(t t8

46、820mm20mm),可采用),可采用單邊單邊V V或或V V形焊縫,斜坡口和間隙形焊縫,斜坡口和間隙c c形成一個(gè)焊條能夠施焊的形成一個(gè)焊條能夠施焊的空間,使焊縫易于焊透;對(duì)于厚度空間,使焊縫易于焊透;對(duì)于厚度t t20mm20mm,應(yīng)采用施焊空,應(yīng)采用施焊空間更大的間更大的U U形、形、K K形或形或X X形焊縫。形焊縫。 當(dāng)間隙當(dāng)間隙c c過大時(shí),為防止熔化金屬溢出,可采用墊板,過大時(shí),為防止熔化金屬溢出,可采用墊板,施焊成型后,墊板可除去,也可保留。施焊成型后,墊板可除去,也可保留。 對(duì)接焊縫的構(gòu)造對(duì)接焊縫的構(gòu)造鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)

47、院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院對(duì)接焊縫加引弧板對(duì)接焊縫的構(gòu)造對(duì)接焊縫的構(gòu)造 對(duì)接焊縫的兩端,常因不能熔透而出現(xiàn)凹形的焊口,對(duì)接焊縫的兩端,常因不能熔透而出現(xiàn)凹形的焊口,焊口處常產(chǎn)生裂紋和應(yīng)力集中。所以,對(duì)接焊縫施焊時(shí)焊口處常產(chǎn)生裂紋和應(yīng)力集中。所以,對(duì)接焊縫施焊時(shí)應(yīng)采用應(yīng)采用引弧板消除此影響引弧板消除此影響;在一些特殊情況下無法采用;在一些特殊情況下無法采用引弧板時(shí)(如引弧板時(shí)(如T T形接頭的對(duì)接焊縫),每條焊縫的計(jì)算形接頭的對(duì)接焊縫),每條焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度長(zhǎng)度(有效長(zhǎng)度)焊縫長(zhǎng)度(有效長(zhǎng)度)焊縫長(zhǎng)度2t2t (t (t為較薄焊件的厚為較薄焊件的厚度度) )。鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三

48、章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 在對(duì)接焊縫的拼接處,當(dāng)兩塊焊件的寬在對(duì)接焊縫的拼接處,當(dāng)兩塊焊件的寬度或厚度相差度或厚度相差4mm4mm以上時(shí),應(yīng)分別把較寬或以上時(shí),應(yīng)分別把較寬或較厚一側(cè)的板件做成不大于較厚一側(cè)的板件做成不大于1 1:2.52.5的斜邊與窄的斜邊與窄或薄的焊件焊接,使截面緩和過渡以減小應(yīng)力集中?;虮〉暮讣附?,使截面緩和過渡以減小應(yīng)力集中。對(duì)接焊縫的構(gòu)造對(duì)接焊縫的構(gòu)造鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院3.4.2 3.4.2 對(duì)接焊縫的強(qiáng)度計(jì)算對(duì)接焊縫的強(qiáng)度計(jì)算 焊縫的強(qiáng)度計(jì)算,就是計(jì)算焊縫在

49、各種受力情況下,焊縫的強(qiáng)度計(jì)算,就是計(jì)算焊縫在各種受力情況下,是否滿足強(qiáng)度條件,保證連接的可靠性。是否滿足強(qiáng)度條件,保證連接的可靠性。(1 1)對(duì)接焊縫受軸心力作用)對(duì)接焊縫受軸心力作用 對(duì)接焊縫與軸力垂直時(shí),焊縫截面的應(yīng)力均勻分布,對(duì)接焊縫與軸力垂直時(shí),焊縫截面的應(yīng)力均勻分布,強(qiáng)度計(jì)算公式為:強(qiáng)度計(jì)算公式為:wwtcwNffl t或( 3.28)式中 N 軸心拉力或壓力; lw 焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度。未使用引弧板時(shí), lw l2t,采用引弧板時(shí) lwl; NNlt鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院l 焊縫的幾何長(zhǎng)度;焊縫的幾何長(zhǎng)度;t

50、被連接件的較小厚度,在被連接件的較小厚度,在T T形連接中為腹板厚度形連接中為腹板厚度; ;ftw、 fcw對(duì)接焊縫的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值對(duì)接焊縫的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值. . 對(duì)于焊縫質(zhì)量等級(jí)為一、二級(jí)的對(duì)接焊縫,其強(qiáng)度與對(duì)于焊縫質(zhì)量等級(jí)為一、二級(jí)的對(duì)接焊縫,其強(qiáng)度與鋼材強(qiáng)度相等。因此,如果連接中使用了引弧板,則鋼材鋼材強(qiáng)度相等。因此,如果連接中使用了引弧板,則鋼材強(qiáng)度滿足焊縫強(qiáng)度就滿足,可不驗(yàn)算。而焊縫質(zhì)量為三級(jí)強(qiáng)度滿足焊縫強(qiáng)度就滿足,可不驗(yàn)算。而焊縫質(zhì)量為三級(jí)的焊縫,其強(qiáng)度低于鋼材強(qiáng)度,必須按公式(的焊縫,其強(qiáng)度低于鋼材強(qiáng)度,必須按公式(3.283.28)計(jì)算。)計(jì)算。 對(duì)接焊縫的強(qiáng)度計(jì)算

51、對(duì)接焊縫的強(qiáng)度計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 如果直焊縫的強(qiáng)度不滿足,可使用斜對(duì)接焊縫(如如果直焊縫的強(qiáng)度不滿足,可使用斜對(duì)接焊縫(如圖),使焊縫的長(zhǎng)度增加,應(yīng)力減小。若取焊縫與與作圖),使焊縫的長(zhǎng)度增加,應(yīng)力減小。若取焊縫與與作用力之間的夾角用力之間的夾角56.356.3o o(tantan 1.51.5),斜焊縫的強(qiáng)度),斜焊縫的強(qiáng)度不會(huì)低于鋼材,可以不驗(yàn)算。不會(huì)低于鋼材,可以不驗(yàn)算。Nbt鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院(2 2)對(duì)接焊縫受彎矩、剪力共同作

52、用)對(duì)接焊縫受彎矩、剪力共同作用 圖示用對(duì)接焊縫連接的工字形截面梁,焊縫受彎矩圖示用對(duì)接焊縫連接的工字形截面梁,焊縫受彎矩和剪力共同作用。截面上正應(yīng)力、剪應(yīng)力分布如圖示,和剪力共同作用。截面上正應(yīng)力、剪應(yīng)力分布如圖示,在上、下翼緣邊有最大正應(yīng)力,在腹板中部有最大剪應(yīng)在上、下翼緣邊有最大正應(yīng)力,在腹板中部有最大剪應(yīng)力,且都屬于單向應(yīng)力狀態(tài),可分別驗(yàn)算這兩點(diǎn)的抗彎力,且都屬于單向應(yīng)力狀態(tài),可分別驗(yàn)算這兩點(diǎn)的抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度:強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度:MV鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院(2 2)對(duì)接焊縫受彎矩、剪力共同作用)對(duì)接焊縫受彎矩、剪

53、力共同作用MVwt2w6wMMfWl t( 3.29)wwvw w32wV SVfI tl t(3.30)鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 另外,在翼緣與腹板相交處,同時(shí)受較大正應(yīng)力和剪另外,在翼緣與腹板相交處,同時(shí)受較大正應(yīng)力和剪應(yīng)力,且屬于雙向應(yīng)力狀態(tài),該點(diǎn)的應(yīng)力按折算應(yīng)力計(jì)算。應(yīng)力,且屬于雙向應(yīng)力狀態(tài),該點(diǎn)的應(yīng)力按折算應(yīng)力計(jì)算??紤]到折算應(yīng)力只是在局部出現(xiàn),焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可提考慮到折算應(yīng)力只是在局部出現(xiàn),焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可提高高1010,故得計(jì)算公式如下:,故得計(jì)算公式如下:22w11t31.1(3.31)fM M、V V

54、共同作用共同作用式中 Iw焊縫計(jì)算截面的慣性矩; Sw計(jì)算剪應(yīng)力處以外的焊縫計(jì)算截面對(duì)中和軸的面 積矩; Ww焊縫計(jì)算截面的抵抗矩; tw腹板厚度; fvw對(duì)接焊縫的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。式中式中 1腹板與翼緣交接處由彎矩引起的正應(yīng)力;腹板與翼緣交接處由彎矩引起的正應(yīng)力; 1腹板與翼緣交接處的剪應(yīng)力腹板與翼緣交接處的剪應(yīng)力;鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院(3 3)對(duì)接焊縫受軸心力、彎矩和剪力共同作用)對(duì)接焊縫受軸心力、彎矩和剪力共同作用 將軸心力作用產(chǎn)生的正應(yīng)力與彎矩產(chǎn)生的正應(yīng)力疊將軸心力作用產(chǎn)生的正應(yīng)力與彎矩產(chǎn)生的正應(yīng)力疊加。此時(shí),

55、最大正應(yīng)力在翼緣邊,單向受力;其余部加。此時(shí),最大正應(yīng)力在翼緣邊,單向受力;其余部分均受正應(yīng)力和剪應(yīng)力作用,屬雙向應(yīng)力狀態(tài),其中分均受正應(yīng)力和剪應(yīng)力作用,屬雙向應(yīng)力狀態(tài),其中翼緣與腹板相交處正應(yīng)力和剪應(yīng)力都較大。需對(duì)上述翼緣與腹板相交處正應(yīng)力和剪應(yīng)力都較大。需對(duì)上述兩點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算,計(jì)算公式兩點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算,計(jì)算公式(3.30) (3.31)(3.30) (3.31)驗(yàn)算。驗(yàn)算。MVMhh0NNN鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院3.4.2.2 3.4.2.2 未焊透的對(duì)接焊縫未焊透的對(duì)接焊縫 在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,當(dāng)板件較厚,而板件間連

56、接在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,當(dāng)板件較厚,而板件間連接受力又很小,若采用所述的對(duì)接焊縫(焊透),焊受力又很小,若采用所述的對(duì)接焊縫(焊透),焊縫強(qiáng)度不能充分發(fā)揮。此時(shí)可采用不焊透的對(duì)接焊縫強(qiáng)度不能充分發(fā)揮。此時(shí)可采用不焊透的對(duì)接焊縫??p。 assssaasssV形坡口U形坡口連接計(jì)算連接計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 在設(shè)計(jì)圖紙上必須注明坡口型式(分在設(shè)計(jì)圖紙上必須注明坡口型式(分V V型和型和U U型)型)及尺寸。由圖可知,未焊透的對(duì)接焊縫實(shí)際上可視為坡及尺寸。由圖可知,未焊透的對(duì)接焊縫實(shí)際上可視為坡口內(nèi)焊接的角焊縫,故計(jì)算方法與直角

57、角焊縫相同。計(jì)口內(nèi)焊接的角焊縫,故計(jì)算方法與直角角焊縫相同。計(jì)算偏安全地取算偏安全地取f =1.0=1.0,其,其he與坡口類型和坡口角度有關(guān)。與坡口類型和坡口角度有關(guān)。V V型坡口:型坡口: 當(dāng)當(dāng)60600 0時(shí)時(shí), ,hes s。 當(dāng)當(dāng) 60600 0時(shí)時(shí), ,he 0.75s0.75s ( (主要是考慮到根部不易焊滿而降低主要是考慮到根部不易焊滿而降低) )。U U型坡口型坡口 he s s。s s坡口根部至焊縫表面坡口根部至焊縫表面( (不考慮余高不考慮余高) )的最短距離;的最短距離;V V型坡口角度。型坡口角度。 連接計(jì)算連接計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的

58、連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院另外,不焊透的對(duì)接焊縫的有效厚度另外,不焊透的對(duì)接焊縫的有效厚度he不得小于不得小于 ,t t是坡口所在焊件的較大厚度是坡口所在焊件的較大厚度(mm)(mm)。當(dāng)熔。當(dāng)熔合線處焊縫截面邊長(zhǎng)等于或接近于最短距離合線處焊縫截面邊長(zhǎng)等于或接近于最短距離s s時(shí),應(yīng)驗(yàn)時(shí),應(yīng)驗(yàn)算焊縫在熔合線上的抗剪強(qiáng)度,抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取角焊縫的算焊縫在熔合線上的抗剪強(qiáng)度,抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以0.90.9。 1.5 t連接計(jì)算連接計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院3.5 3.5 焊

59、接應(yīng)力和焊接變形焊接應(yīng)力和焊接變形3.5.1 3.5.1 焊接應(yīng)力的成因和分類焊接應(yīng)力的成因和分類 鋼結(jié)構(gòu)中的焊接過程是鋼結(jié)構(gòu)中的焊接過程是一個(gè)不均勻加熱和冷卻過程,一個(gè)不均勻加熱和冷卻過程,由于不均勻的溫度場(chǎng),使主由于不均勻的溫度場(chǎng),使主體金屬的膨脹和收縮不均勻。體金屬的膨脹和收縮不均勻。導(dǎo)致在主體金屬內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)導(dǎo)致在主體金屬內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,通常稱這種內(nèi)應(yīng)力為應(yīng)力,通常稱這種內(nèi)應(yīng)力為焊接應(yīng)力。焊接應(yīng)力的成因焊接應(yīng)力。焊接應(yīng)力的成因可用右圖所示的高溫加熱??捎糜覉D所示的高溫加熱模型說明。型說明。 lll+ll拉伸變形壓縮變形拉伸變形壓縮變形拉伸變形壓縮變形高溫加熱冷卻自然狀態(tài)鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原

60、理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 由于焊接溫度在空間任意方向傳遞,故產(chǎn)由于焊接溫度在空間任意方向傳遞,故產(chǎn)生的焊接應(yīng)力也屬于三維應(yīng)力狀態(tài),分為縱向生的焊接應(yīng)力也屬于三維應(yīng)力狀態(tài),分為縱向焊接應(yīng)力(與焊縫長(zhǎng)度方向平行)、橫向焊接焊接應(yīng)力(與焊縫長(zhǎng)度方向平行)、橫向焊接應(yīng)力(與焊縫長(zhǎng)度方向垂直)及沿焊縫厚度方向的焊接應(yīng)力。應(yīng)力(與焊縫長(zhǎng)度方向垂直)及沿焊縫厚度方向的焊接應(yīng)力。(1 1)縱向焊接應(yīng)力)縱向焊接應(yīng)力800500300施焊方向焊接應(yīng)力焊接應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)原理鋼結(jié)構(gòu)原理第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院(2

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