鋼結(jié)構(gòu)總復(fù)習(xí)_第1頁
鋼結(jié)構(gòu)總復(fù)習(xí)_第2頁
鋼結(jié)構(gòu)總復(fù)習(xí)_第3頁
鋼結(jié)構(gòu)總復(fù)習(xí)_第4頁
鋼結(jié)構(gòu)總復(fù)習(xí)_第5頁
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文檔簡介

1、第一章一、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)輕質(zhì)高強(qiáng);由于鋼材強(qiáng)度高,結(jié)構(gòu)需要的構(gòu)件截面小,結(jié)構(gòu)自重輕。鋼材的塑性和韌性好塑性承受靜力荷載時(shí),材料吸收變形能的能力。塑性好,會使結(jié)構(gòu)一般情況下不會由于偶然超載而突然斷裂,給人以安全保證;韌性承受動力荷載時(shí),材料吸收能量的多少。韌性好,說明材料具有良好的動力工作性能。材質(zhì)均勻、各向同性,接近理想的彈塑性體,與力學(xué)假定符合較好;.制作、安裝簡便,工期短,符合工業(yè)化要求,環(huán)保5、密閉性好,不滲漏;6、鋼材耐熱性好,耐火性差當(dāng)結(jié)構(gòu)表面長期受輻射熱達(dá)150C以上或在短時(shí)間內(nèi)可能受到火焰作用時(shí),須采用隔熱和防火措施。7、鋼材耐腐蝕性差;8、價(jià)格較貴。二、鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍(1)大:

2、大跨度結(jié)構(gòu)(2)重:重工業(yè)廠房(3)高:高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)(4)動:受動荷載作用的結(jié)構(gòu)(5)輕:荷載較小的輕鋼結(jié)構(gòu)(6)?。盒⌒?、可拆裝的結(jié)構(gòu)極限狀態(tài):當(dāng)結(jié)構(gòu)或其組成部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求時(shí),此特定狀態(tài)稱為結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)分為兩類:a.承載能力極限狀態(tài):包括:強(qiáng)度破壞、疲勞破壞、不適于繼續(xù)承載的變形、失穩(wěn)、傾覆、變?yōu)闄C(jī)動體系等狀態(tài)。.正常使用極限狀態(tài):包括:影響正常使用或外觀的變形、影響正常使用的振動、影響正常使用的或耐久性的局部破壞等狀態(tài)。根據(jù)應(yīng)用概率分析的程度不同,可分為三種水準(zhǔn):半概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法;近似概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法;全概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法

3、。卩卩卩Z二一RQ2七2R、RS結(jié)構(gòu)可靠度:結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的概率B可以作為衡量結(jié)構(gòu)可靠度的一個(gè)數(shù)量指標(biāo)。B可靠指標(biāo)卩第二章一對建筑結(jié)構(gòu)用鋼來說,主要有三方面的要求:1、良好的力學(xué)性能:較高的強(qiáng)度,結(jié)構(gòu)的承載力大,所需的截面小,結(jié)構(gòu)的自重輕;塑性好,不易發(fā)生脆性破壞;韌性好,利于承受動力荷載;2、良好的加工性能:可焊性,冷加工,熱加工等3、良好的耐久性能:耐腐,抗銹蝕性能;耐疲勞;“時(shí)效”作用等伸長率5=oxlOO%是衡量鋼材塑性應(yīng)變能力的重要指標(biāo)。0AA斷面收縮率屮=0ix100%A0二鋼材的主要性能一)、單向拉伸時(shí)的性能有屈服點(diǎn)鋼材o-七曲線可以分為五個(gè)階段

4、(1)彈性階段材料處于純彈性(2)彈塑性階段該段很短,表現(xiàn)出鋼材的非彈性性質(zhì)(3)塑性階段該段o基本保持不變(水平),急劇增大,稱為屈服臺階或流幅段,變形模量E=0(4)強(qiáng)化階段隨荷載的增加o緩慢增大,但增加較快(5)頸縮階段B.對無明顯屈服點(diǎn)的鋼材該種鋼材在拉伸過程中沒有屈服階段,塑性變形小,破壞突然。二)、冷彎性能衡量鋼材塑性性能和質(zhì)量優(yōu)劣的綜合指標(biāo)。三)、沖擊韌性沖擊韌性:在動力荷載作用下,材料吸收能量的能力反映鋼材在動力(沖擊)荷載、復(fù)雜應(yīng)力作用下抗脆性破壞能力的指標(biāo),用斷裂時(shí)吸收的總能量(沖擊韌性值)來衡量。四)、可焊性可焊性受化學(xué)成分的影響比較大五)、耐久性能影響結(jié)構(gòu)使用壽命因素:

5、易銹蝕“時(shí)效”高溫,長期荷載疲勞現(xiàn)象六)、鋼材物理性能指標(biāo)彈性模量E=206x103N/mm2泊松比u二0.3剪變模量G=E2(1+u)=79x103Nmm2線膨脹系數(shù)a=12x10-6/oC質(zhì)量密度p=7850kg;m3三、各種因素對鋼材性能的影響化學(xué)成份普通碳素鋼中Fe占99%,其他雜質(zhì)元素占1%;按碳的含量區(qū)分,小于0.25%的為低碳鋼,大于0.25%而小于0.6%的為中碳鋼,大于0.6%的為高碳鋼鋼材生產(chǎn)過程常見的冶金缺陷有:偏析:化學(xué)成分分布不均勻;非金屬夾雜;氣孔;裂紋等鋼材的硬化溫度應(yīng)力集中(構(gòu)件表面不平整,有刻槽、缺口,厚度突變時(shí),應(yīng)力不均勻力線變曲折,缺陷處有高峰應(yīng)力應(yīng)力集中

6、)殘余應(yīng)力復(fù)雜應(yīng)力板厚、直徑應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NV5X104,不需要進(jìn)行疲勞計(jì)算。塑性破壞:超過屈服點(diǎn)f-即有明顯塑性變形產(chǎn)生的構(gòu)件,當(dāng)達(dá)到抗拉強(qiáng)度f時(shí)將在很大yu的變形的情況下斷裂,這是材料的塑性破壞。當(dāng)沒有塑性變形或只有很小塑性變形時(shí)即發(fā)生的破壞,是材料的脆性破壞應(yīng)力幅在循環(huán)荷載作用下,應(yīng)力從最大到最小重復(fù)一次為一次循環(huán),最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之差為應(yīng)力幅對焊接結(jié)構(gòu)為Ag=g-g;對非焊接部位為折算應(yīng)力幅maxminAg=g0.7g,應(yīng)力以拉為正,壓為負(fù)。maxminGB50017規(guī)范定一般鋼結(jié)構(gòu)都是按照以概率為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)原則進(jìn)行驗(yàn)算的。鋼材的牌號:Q235AFQ是屈服強(qiáng)度中屈字漢語拼音的字首,

7、后接的阿拉伯?dāng)?shù)字以N/mm2為單位屈服強(qiáng)度的大小,A、B、C的字母表示按質(zhì)量劃分的級別,最后還有一個(gè)表示脫氧方法的符號如F或b沸騰鋼(F)脫氧較差鎮(zhèn)靜鋼(Z)脫氧充分半鎮(zhèn)靜鋼(b)脫氧程度介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間特殊鎮(zhèn)靜鋼(TZ)鋼材的疲勞:在循環(huán)荷載(連續(xù)反復(fù)荷載)作用下,經(jīng)過有限次循環(huán),鋼材截面的應(yīng)力低于鋼材的抗拉強(qiáng)度fU,甚至低于fy時(shí)發(fā)生破壞的現(xiàn)象,稱之為疲勞。疲勞破壞的機(jī)理:疲勞破壞是積累損傷的結(jié)果。微觀裂紋(缺陷)一宏觀裂紋一突然斷裂疲勞破壞的特征:屬于脆性破壞,截面平均應(yīng)力小于屈服點(diǎn)。冷作硬化當(dāng)荷載超過材料屈服點(diǎn)卸載后,出現(xiàn)殘余變形,再次加載則屈服強(qiáng)度(或屈服點(diǎn))提高的現(xiàn)象,也稱“

8、應(yīng)變硬化”。時(shí)效硬化隨時(shí)間的增長,碳和氮的化合物從晶體中析出,使材料硬化的現(xiàn)象。截面形式可分為:型鋼截面和組合截面兩大類。選擇鋼材的原則:1結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的重要性;2荷載情況3連接方法4結(jié)構(gòu)所處的工作條件5.鋼材的厚度。碳、硫、磷對剛才的影響:1.碳(C):鋼材強(qiáng)度的主要來源,隨其含量增加,強(qiáng)度增加,塑性降低,可焊性降低,抗腐蝕性降低。一般控制在0.22%以下,在0.2以下時(shí),可焊性良好2硫(S):有害元素,熱脆性。不得超過0.05%。3磷(P):有害元素,冷脆性。強(qiáng)度、抗腐蝕能力略有提高,但塑性、可焊性降低。不得超過0.045%N強(qiáng)度計(jì)算(承載能力極限狀態(tài)包括:強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定)b=fN

9、軸心拉An力或壓力設(shè)計(jì)值;A構(gòu)件的凈截面面積;f鋼材的抗拉或抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值n一般將毛截面的模量比值W/W稱為截面的形狀系數(shù)F九=九xixlPi=-截面的回轉(zhuǎn)半徑;A“皿九二皿yiy塑性發(fā)展系數(shù)是考慮構(gòu)件截面再受力時(shí)截面有一定的塑性發(fā)展,有一定塑性發(fā)展的截面彎矩與截面邊緣達(dá)剛到屈服應(yīng)力時(shí)的截面彎矩的比值,考慮到截面在受力時(shí)不能無限制的應(yīng)用塑性,所以規(guī)范規(guī)定對于一定的截面只利用一部分截面塑性,規(guī)范對于給定的截面給出了截面塑性系數(shù)的值.。分別為丫、丫,對需要計(jì)算疲勞或直接承受動載的梁,不考慮截面塑性發(fā)xy展,即取Y=1.0 xyMMM抗彎強(qiáng)度計(jì)算:單向彎曲梁柴af(2)雙向彎曲梁x+尸fYWYWYW

10、xnxxnxyny若承受靜載,則M=WfW=S+STOC o 1-5 h zPpnypn1n2n當(dāng)梁承受翼緣的自由外伸寬度與其厚度之比大于13;235/f還要小于15;235/fyy梁的強(qiáng)度計(jì)算的內(nèi)容:抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、局部壓應(yīng)力、折算應(yīng)力抗彎強(qiáng)度計(jì)算:梁設(shè)計(jì)時(shí)只是有限制地利用截面的塑性,如工字形截面塑性發(fā)展深度取MMMaWh/8。(1)單向彎曲梁xf(2)雙向彎曲梁x+汀fY,Y截面塑性YWYWYWxyxnxxnxyny發(fā)展系數(shù),對于工字形截面梁:Y=1.05;Y=1.2當(dāng)翼緣外伸寬度b與其厚度t之比滿足:xy235b23513-15、=時(shí),y=1.0需要計(jì)算疲勞強(qiáng)度的梁:Y=Y=1.0f

11、tfxxyy1yVS抗剪強(qiáng)度efmaxItvw局部壓應(yīng)力當(dāng)梁的翼緣受有沿腹板平面作用的固定集中荷載且荷載處又未設(shè)置支承加勁肋時(shí),或有移動的集中荷載時(shí),應(yīng)驗(yàn)算腹板高度邊緣的局部承壓強(qiáng)度。屮F=fF集中力,對動力荷載應(yīng)考慮動力系數(shù);屮集中荷載增大系數(shù),重ctlwz級工作制吊車為1.35,其他為1.0;屮F=flz-集中荷載在腹板計(jì)算高度邊緣的假定分布長度:跨中集中荷載:ctlwz1-a+5h+2h梁端支座反力:1-a+2.5h+aa-集中荷載沿梁跨度方向的支承zyRzy1長度,對吊車輪壓可取為50mm,hy-自梁承載邊緣到腹板計(jì)算高度邊緣的距離;hr-軌道的高度,計(jì)算處無軌道時(shí)取0;al-梁端到支

12、座板外邊緣的距離,按實(shí)際取,但不得大于2.5hy。腹板的計(jì)算高度ho的規(guī)定:1.軋制型鋼,兩內(nèi)孤起點(diǎn)間距;2.焊接組合截面,為腹板高度;3鉚接時(shí)為鉚釘間最近距離。(四)折算應(yīng)力Jd2+cc2_8c+3工2邙f其中:b=罕2GQc應(yīng)帶各自符號,nx拉為正。0計(jì)算折算應(yīng)力的設(shè)計(jì)值增大系數(shù)。異號時(shí),0=1.2;GQ同號時(shí)或1c1cd=0,0=1.1原因:1.只有局部某點(diǎn)達(dá)到塑性2.異號力場有利于塑性發(fā)展一一提高c1設(shè)計(jì)強(qiáng)度習(xí)題3.7失穩(wěn)的類別:分支點(diǎn)失穩(wěn)、極值點(diǎn)失穩(wěn)理想壓桿與實(shí)際壓桿相比,存在哪些缺陷:理想的軸心受壓構(gòu)件(桿件挺直、荷載無偏心、無初始應(yīng)力、截面均勻等)殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因及其分布:A、

13、產(chǎn)生的原因焊接時(shí)的不均勻加熱和冷卻,如前所述;型鋼熱軋后的不均勻冷卻;板邊緣經(jīng)火焰切割后的熱塑性收縮;構(gòu)件冷校正后產(chǎn)生的塑性變形。實(shí)際軸心受壓構(gòu)件的柱子曲線:我國規(guī)范給定的臨界應(yīng)力Ocr,是考慮初彎曲和殘余應(yīng)力兩個(gè)缺陷,按二階彈塑性分析采用最大強(qiáng)度準(zhǔn)則,并通過數(shù)值分析確定的。由于各種缺d陷對不同截面、不同對稱軸的影響不同,縱坐標(biāo)是柱的截面平均應(yīng)力U與屈服強(qiáng)度f的y比值。所以O(shè)cr-入曲線(柱子曲線),呈相當(dāng)寬的帶狀分布,為減小誤差以及簡化計(jì)算,d規(guī)范在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,給出了四條曲線(四類截面),并引入了穩(wěn)定系數(shù)。/r實(shí)際Ndd_erAYRN即:d_-fA軸心受_df=eryfYyRy壓構(gòu)件的整體

14、穩(wěn)定計(jì)算申-穩(wěn)定系數(shù),可按截面分類和構(gòu)件長細(xì)比查表得到。=4.78-t構(gòu)件長細(xì)比的確定o/y截面為雙軸對稱或極對稱構(gòu)件:X_1凡xoxxA、等邊單角鋼截面,圖(a)當(dāng)bt0.541,.b時(shí):X0yyzB、等邊雙角鋼截面,當(dāng)bt0.58仁.b時(shí):九yz九yz0.475b412120y=3.9-1+12120y18.6b4/長肢相并的不等邊角鋼截面當(dāng)bt0.481b時(shí):20g2XyzXyz=5.1b1.09b4)12120yy短肢相并的當(dāng)bjt0.561.b時(shí):0*112120y17.4b42不等邊角鋼截面y近似取:X=XXyzyz=3.7b1+12t252.7b41yD)軸心受壓構(gòu)件的屈曲形態(tài):

15、彎曲屈曲、扭轉(zhuǎn)屈曲、彎扭屈曲局部穩(wěn)定:1.翼緣板:A、工字形、T形、H形截面翼緣板-(10+0.1九):235式中:九-構(gòu)件兩方向長細(xì)比較大值,當(dāng)九30時(shí),TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark82 o Current Document tfy取九二30;當(dāng)九100時(shí),取九二100。2.腹板 HYPERLINK l bookmark90 o Current Document 佇(25+0.5九):235式中:九-構(gòu)件兩方向長細(xì)比較大值,當(dāng)九30時(shí),tfw取九=30;當(dāng)九100時(shí),取九=100。格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)(不考計(jì)算)截面選取原則:盡可能做到等穩(wěn)定性要求。

16、.綴材的形式:綴條和綴板兩種.折算原因:當(dāng)繞虛軸發(fā)生彎曲失穩(wěn)時(shí),因?yàn)榧袅σ杀容^柔弱的綴材負(fù)擔(dān)或是參與負(fù)擔(dān),剪切變形較大,導(dǎo)致構(gòu)件產(chǎn)生較大的附加側(cè)向變形,它對構(gòu)件臨界力的降低是不能匯率的經(jīng)理論分析,用換算長細(xì)比九來代替對x軸的長細(xì)比九,就可以確定考慮剪切變形影響的TOC o 1-5 h z0 xx結(jié)構(gòu)式軸心壓桿的臨界力。因此,換算長細(xì)比的實(shí)質(zhì)是反映構(gòu)件彎曲剛度的弱化。綴條構(gòu)件:九=伉2+27要求九=l.i0.7九九=max,九0 xVxA111maxmax0 xy1綴板構(gòu)件:九=3+九2要求單肢的長細(xì)比九1不應(yīng)大于40,且不大于最大長細(xì)比的0.50 xvx11 HYPERLINK l book

17、mark102 o Current Document 倍(當(dāng)九50時(shí)取九=50)maxmax等穩(wěn)定條件是:九=九0 xy當(dāng)M較小時(shí),梁僅在彎矩作用平面內(nèi)彎曲,但當(dāng)M逐漸增加,達(dá)到某一數(shù)值時(shí),梁將突XX然發(fā)生側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn),并喪失繼續(xù)承載的能力,這種現(xiàn)象稱為梁的彎曲扭轉(zhuǎn)彎曲或梁喪失整體穩(wěn)定。影響梁整體穩(wěn)定的主要因素:1側(cè)向抗彎剛度、抗扭剛度;2受壓翼緣的自由長度(受壓翼緣側(cè)向支承點(diǎn)間距);3荷載作用種類;4荷載作用位置;5梁的支座情況。提高梁整體穩(wěn)定性的主要措施:1.增加受壓翼緣的寬度;2.在受壓翼緣設(shè)置側(cè)向支撐。整體穩(wěn)定計(jì)算:當(dāng)截面僅作用Mx時(shí):(1)不滿足以上條件時(shí),按下式計(jì)算梁的整體穩(wěn)定性

18、=Mx丄=申f即:Mxf式中Y-材料分項(xiàng)系數(shù);WYfYb申WRxRyRbx申=,/f-穩(wěn)定系數(shù)。bcry(2)穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算任意橫向荷載作用下:A、軋制H型鋼或焊接等截面工字形簡支梁申=p4320Ahb:1+V4.4h丿2+耳b丿235式中卩-等效臨界彎矩系數(shù);b=l:i;h梁咼,t1y1雙軸對稱時(shí)耳=0b-受壓翼緣的厚度;耳-截面不對稱影響系數(shù),b單軸對稱截面耳取值見規(guī)范。b當(dāng)甲0.6,穩(wěn)定計(jì)算時(shí)應(yīng)以甲代替甲,bbb其中:cpb=1.07-0.282pb當(dāng)截面同時(shí)作用MxMy時(shí)MMx+yfpWYWbxyyy-取值同塑性發(fā)展系數(shù),但并不表示沿y軸以進(jìn)入y塑性階段,而是為了降低后一項(xiàng)的影響和保持

19、與強(qiáng)度公式的一致性整體穩(wěn)定性的保證:1)有鋪板密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連接,能阻止梁受壓翼緣的側(cè)向位移時(shí);2)H型鋼或工字型截面簡支梁受壓翼緣的自由長度11與其寬度b1之比不能超過規(guī)定時(shí)當(dāng)荷載達(dá)到某一值時(shí),梁的腹板和受壓翼緣將不能保持平衡狀態(tài),發(fā)生出平面波形鼓曲稱為梁的局部失穩(wěn)寬厚比:牛6。+。疔高厚比:牛(25+0.5九):23f5wy九取構(gòu)件中長細(xì)比之較大者,而當(dāng)九30時(shí),取九=30;當(dāng)九100時(shí),取九=100局部失穩(wěn)的板件寬厚比:強(qiáng)度計(jì)算考慮截面塑性發(fā)展時(shí):713浮強(qiáng)度計(jì)算不考慮截面塑性發(fā)展(x=1.0)時(shí)-15t:235對于箱形截面受壓翼緣在兩腹板(或腹板與縱向加勁肋)間的無支

20、承寬度b0與其厚度的比1235值應(yīng)滿足:-040tfy提高臨界應(yīng)力的有效辦法:設(shè)縱向加勁肋。如袖時(shí)站、八曹-80235當(dāng)zo時(shí),按構(gòu)造配置加勁肋;_,加勁肋的設(shè)置(1)f80,七c橫向加勁肋的間f當(dāng)=o時(shí),可不配置加勁肋;*yc距a應(yīng)滿足:0.5a%學(xué)按計(jì)算配置橫向加勁肋,其中:當(dāng)1170受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受約束)wy235(受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未受約束)時(shí),應(yīng)在彎曲受壓較大區(qū)格,加配縱向加勁肋。任何情況下,佇250:?竺;tfwy(4)梁的支座處和上翼緣受有較大固定集中荷載處,宜設(shè)置支承加勁肋。以上公式中h0為腹板的計(jì)算高度,tw為腹板厚度;對于單軸對稱截面梁,在確定是否配置縱向加勁肋時(shí),h0取腹板受壓區(qū)

21、高度he的2倍。型鋼梁的設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)原則:強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、剛度要求、局壓承載力局部穩(wěn)定一般均滿足要求。影響軸心受壓的穩(wěn)定系數(shù):1)截面分類2)長細(xì)比3)鋼材品種軸心受壓構(gòu)件與受彎構(gòu)件的腹板局部穩(wěn)定設(shè)計(jì)原則:板的寬厚比限值是基于局部屈曲不先于整體屈曲的原則,即半間的臨界應(yīng)力不少于構(gòu)件的臨界應(yīng)力,傳統(tǒng)的熱軋型鋼和焊接構(gòu)件就是按這種思路進(jìn)行設(shè)計(jì)的拉桿、壓桿的剛度要求:長細(xì)比:九=G:i)max0max手工電弧焊:原理:利用電弧產(chǎn)生熱量熔化焊條和母材形成焊縫。A、焊條的選擇:焊條應(yīng)與焊件鋼材相適應(yīng)。B、焊條的表示方法:E一焊條(Electrode),第1、2位數(shù)字為熔融金屬的最小抗拉強(qiáng)度(kgf/mm

22、2),第3、4適用焊接位置、電流及藥皮的類型。不同鋼種的鋼材焊接,宜采用與低強(qiáng)度鋼材相適應(yīng)的焊條。C、優(yōu)、缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):方便,特別在高空和野外作業(yè),小型焊接;缺點(diǎn):質(zhì)量波動大,要求焊工等級高,勞動強(qiáng)度大,效率低。鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定:焊縫按其檢驗(yàn)方法和質(zhì)量要求分為一級、二級和三級。一、二級焊縫除外觀檢查外,尚要求一定數(shù)量的超聲波檢驗(yàn)并符合相應(yīng)級別的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。三級焊縫只要求對全部焊縫作外觀檢查且符合三級質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);焊接連接形式:對接(正對接焊縫、斜對接焊縫、T型對接焊縫)、搭接、T形連接、角部連接焊縫代號P197對接焊縫的坡口形式:(1)當(dāng):t6mm(手工焊),t20mm時(shí),宜采用U形、K形

23、、X形坡口。(3)當(dāng)板件厚度或?qū)挾仍谝粋?cè)相差大于4mm時(shí),應(yīng)做坡度不大于1:2.5(靜載)或1:4(動載)的斜角,以平緩過度,減小應(yīng)力集中。軸心力作用下的對接焊縫計(jì)算:b=fw或fw式中:N軸心拉力或壓力;t板件較lttcw小厚度;T形連接中為腹板厚度;fw、fw對接焊縫的抗拉和抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。l焊縫的tcw計(jì)算長度,當(dāng)采用引弧板施焊時(shí),取焊縫的實(shí)際長度;當(dāng)未采用引弧板時(shí),每條焊縫取實(shí)際長度減去2t當(dāng)不滿足上式時(shí),可采用斜對接焊縫連接b=NSn-fw或fwT=NCOS-fw另:lttcltv當(dāng)tan0W1.5時(shí),不用驗(yàn)算!M、V共同作用下的對接焊縫計(jì)算M6M(1)板件間對接連接b=fwmaxW

24、l2ttwwwwVS3VT=wfw式中:Ww焊maxItw2ltwV縫截面模量;Sw-焊縫截面面積矩;Iw-焊縫截面慣性矩。(2)工字形截面梁對接連接計(jì)算A、對于焊縫的Omaxmax應(yīng)滿足b6Mmaxl2tmaxVSwItw3V-一fw2lt丿一wB、對于翼緣與腹板交接點(diǎn)焊縫(1點(diǎn)),其折算應(yīng)力尚應(yīng)滿足下式要求:尹6mm時(shí),hff,maf,maWt-(12)mm;2、最小焊腳尺寸hf,min為了避免在焊縫金屬中由于冷卻速度快而產(chǎn)生淬硬組織,導(dǎo)致母材開裂,hf,min應(yīng)滿足以下要求:h1.5t(計(jì)算數(shù)值只進(jìn)不舍)式中:f,min勺2t2-較厚焊件厚度另:對于埋弧自動焊hf,min可減去1mm;對

25、于T型連接單面角焊縫hf,min應(yīng)加上1mm;當(dāng)t2W4mm時(shí),hf,min=t2b)2規(guī)范給定的角焊縫強(qiáng)度計(jì)算通用公式+T2fwBf正面角焊縫強(qiáng)度增大系數(shù);靜載時(shí)取1.22,動載時(shí)取1.0假定:A、被連接件絕對剛性,焊縫為彈性,即:T作用下被連接件有繞焊縫形心旋轉(zhuǎn)的趨勢;B、T作用下焊縫群上任意點(diǎn)的應(yīng)力方向垂直于該點(diǎn)與焊縫形心的連線,且大小與r成正比;C、在V作用下,焊縫群上的應(yīng)力均勻分布。各種受力狀態(tài)下的直角角焊縫連接計(jì)算1、軸心力作用下軸心力作用下的蓋板對接連接:A、僅采用側(cè)面角焊縫連接:ewB、采用三面圍焊連接:廠hT=fwweflhf(2)T形角焊縫連接Ncos0XhNsin)工lh

26、即:we(3)角鋼角焊縫連接A、僅采用側(cè)面角焊縫連接wewe+T2fw由力及力矩平衡得:N=N1+N2eNe=Ne故:N=N2=kN11221e+e112eN=N-=kN2e+e212e+e12eie+e12k-肢背焊縫內(nèi)力分配系數(shù)1k-肢尖焊縫內(nèi)力分配系數(shù)2對于校核問題:mNihw1e1TNS/2hw2e2N=1w1hfwe1fB、采用三面圍焊N=Ylh3對于設(shè)計(jì)問題:工/Bfww3e3ffN由力及力矩平衡得:N=kN-=31122、N、M、V共同作用下工l=旦w2hfwe2f=工bhBfwfe3fNN二kN-3222N偏心軸力作用下角焊縫強(qiáng)度計(jì)算:-/工心we6M+工hl2ewNT得f,A

27、YlhweMh(2)V、M共同作用下焊縫強(qiáng)度計(jì)算=才卩fwfAI2ffw式中:Iw全部焊縫有效截面對中和軸的慣性矩;hl兩翼緣焊縫最外側(cè)間的距離。Mh2I2wVT=T=fBfYhle,2w,2強(qiáng)度驗(yàn)算公式:J話J+T名Jf;式中:h2、lw,2腹板焊縫的計(jì)算長度;he,2腹板焊縫截面有效高度。3、T、V共同作用下hiTPxy將其沿x軸和y軸分解:TTAx=t-sin0=TT-rrIrPTrrT=T-CO=TAyT=T剪力V作用下,A點(diǎn)應(yīng)力:TvAyV=V工hlewA點(diǎn)垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力為:Q=T+TfVAyTAyA點(diǎn)平行于焊縫長度方向的應(yīng)力為:T=TfTAx強(qiáng)度驗(yàn)算公式:+T2fw即:1

28、/|T+T.TAyVAy)2+T215d0(d0為孔徑)時(shí),連接進(jìn)入彈塑性工作狀態(tài)后,即使內(nèi)力重新分布各個(gè)螺栓內(nèi)力也難以均勻,端部螺栓首先破壞,然后依次破壞。當(dāng)15dl60d時(shí):耳二0.7故,連接所需栓數(shù):n=10耳NbminA、螺栓采用并列排列時(shí):1-1NfTOC o 1-5 h zb=fAn,1面:A=(b-m-d)t;f-鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;d-螺栓孔直徑;n,100m-危險(xiǎn)截面上的螺栓數(shù);b-主板寬度;t-主板厚度。0.5Nb=fA2拼接板的危險(xiǎn)截面A=-md)t;f-鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;d-螺栓孔直徑;n,21010b-拼接板寬度;m-危險(xiǎn)截面上的螺栓數(shù);t-拼接板厚度。Nfb=fAn對于1

29、-1截面:11A=(b-md)t;n0對于1-1截面:A=n2c+(m-1).c2+c2-md4120_B、螺栓采用錯(cuò)列排列時(shí):式中:f-鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;d-螺栓孔直徑;0m-危險(xiǎn)截面上的螺栓數(shù);b-主板寬度;t-主板厚度。0.5NTOC o 1-5 h zb=fA拼接板的危險(xiǎn)截面對于2-2截面:A=(b-md)t;n101對于2-2截面:A=2c+(m-1)jc2+c2-mdt;n4V12012、普通螺栓群偏心力作用下抗剪計(jì)算FF作用下每個(gè)螺栓受力:N二1FnT作用下連接按彈性設(shè)計(jì),其假定為:(1)連接板件絕對剛性,螺栓為彈性;(2)T作用下連接板件繞栓群形心轉(zhuǎn)動,各螺栓剪力與其至形心距離呈線形關(guān)系,方向與ri垂直。三、普通螺栓的抗拉連接兀d單個(gè)普通螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值Nb=Afb二嚴(yán)fb

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