鋼結(jié)構(gòu)的連接-焊接課件

【回顧】2.鋼結(jié)構(gòu)的連接方法及各自優(yōu)、缺點(diǎn)和適用范圍1.鋼材類型及選用焊縫連接螺栓連接鉚釘連接普通螺栓連接高強(qiáng)度螺栓：摩擦型、承壓型。a.碳素鋼b.低合金鋼對(duì)接接頭搭接接頭T形接頭角接接頭角焊縫：端縫、側(cè)縫對(duì)接焊縫:直縫、斜縫【回顧】2.鋼結(jié)構(gòu)的連接方法及各自優(yōu)、缺點(diǎn)和適用范圍1.1第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算§7.3對(duì)接焊縫計(jì)算一、對(duì)接焊縫形式及構(gòu)造1.焊縫形式對(duì)接焊縫應(yīng)用：鋼板拼接、構(gòu)件組裝、等強(qiáng)度連接，吊車梁、牛腿、剛接節(jié)點(diǎn)，強(qiáng)度高，施工復(fù)雜；第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算§7.3對(duì)接焊2第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算2.構(gòu)造做坡口——保證焊透加墊板引弧板——避免焊口缺陷，保證等強(qiáng)度切斜坡——減小應(yīng)力集中——單面焊，焊根容易焊透第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算2.構(gòu)造做坡口3第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算二、對(duì)接焊縫計(jì)算1.N作用直焊縫斜焊縫NNNN一、二級(jí)和無拉應(yīng)力三級(jí)對(duì)接焊縫無須計(jì)算。第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算二、對(duì)接焊縫計(jì)算4驗(yàn)算如圖所示的鋼板對(duì)接焊縫的連接。N=700KN，鋼材Q235，E43焊條，質(zhì)量等級(jí)為三級(jí)，不采用引弧板。鋼板承載能力驗(yàn)算NN5008焊縫承載能力驗(yàn)算【例題1】【解】第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算驗(yàn)算如圖所示的鋼板對(duì)接焊縫的連接。N=700KN，鋼材Q235工字形（T形）截面第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算VVMM12.M,V作用VVMM矩形截面工字形（T形）截面第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)6第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算xybhA0y0A1y1h1第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算xybhA0y077.3對(duì)接焊縫計(jì)算第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接1A1A2xx0y0b1h1h2b2yc7.3對(duì)接焊縫計(jì)算第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接1A1A2xx08驗(yàn)算如圖所示的鋼板對(duì)接焊縫的連接。M=1008kN.m，V=240KN，鋼材Q235，E43焊條，手工焊，質(zhì)量等級(jí)為三級(jí)，采用引弧板。1.截面幾何特征值計(jì)算【例題2】【解】第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算2501016161000MV1驗(yàn)算如圖所示的鋼板對(duì)接焊縫的連接。M=1008kN.m，V=92.焊縫強(qiáng)度計(jì)算第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算2.焊縫強(qiáng)度計(jì)算第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)10【小結(jié)】不同作用情況下對(duì)接焊縫計(jì)算（矩形、I形）【小結(jié)】不同作用情況下對(duì)接焊縫計(jì)算（矩形、I形）11【回顧】不同作用情況下對(duì)接焊縫計(jì)算（矩形、I形）1.N作用NN矩形、工字形截面VVMM12.M,V作用【回顧】不同作用情況下對(duì)接焊縫計(jì)算（矩形、I形）1.N作用12第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算3.N,M,V作用矩形截面VVMMNN第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算3.N,M,V13VVMMNN工字形（T形）截面第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算1VVMMNN工字形（T形）截面第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.31410081212200第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算驗(yàn)算如圖所示的鋼板對(duì)接焊縫的連接。M=50kN.m，N=200KN,V=100KN，鋼材Q345，E50焊條，手工焊，質(zhì)量等級(jí)為三級(jí)，采用引弧板。1.截面幾何特征值計(jì)算【例題3】【解】1MVNN—200×8—100×12—100×1210081212200第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊152.焊縫強(qiáng)度計(jì)算第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算1008121220012.焊縫強(qiáng)度計(jì)算第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)16第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算100812122001第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算1008121217對(duì)接焊縫計(jì)算步驟確定荷載；進(jìn)行截面應(yīng)力狀態(tài)分析；計(jì)算截面幾何特征值；強(qiáng)度驗(yàn)算。確定最不利位置；第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算對(duì)接焊縫計(jì)算步驟確定荷載；確定最不利位置；第七章鋼結(jié)構(gòu)的18驗(yàn)算如圖所示牛腿與柱的對(duì)接焊縫連接。F=170kN，鋼材Q390，E55焊條，手工焊，質(zhì)量等級(jí)為三級(jí)，不采用引弧板。1.截面幾何特征值計(jì)算【習(xí)題1】【解】第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算961012190F160—120×12—200×10baxx0961219010yc驗(yàn)算如圖所示牛腿與柱的對(duì)接焊縫連接。F=170kN，鋼材Q319第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算9610121903.焊縫強(qiáng)度計(jì)算2.荷載計(jì)算F160ba第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算9610121920【小結(jié)】N,M,V共同作用下對(duì)接焊縫計(jì)算（矩形、I形）對(duì)接焊縫計(jì)算步驟確定荷載；進(jìn)行截面應(yīng)力狀態(tài)分析；計(jì)算截面幾何特征值；強(qiáng)度驗(yàn)算。確定最不利位置；【小結(jié)】N,M,V共同作用下對(duì)接焊縫計(jì)算（矩形、I形）對(duì)接焊21【回顧】N,M,V共同作用下工字形對(duì)接焊縫計(jì)算對(duì)接焊縫計(jì)算步驟1.確定荷載；2.進(jìn)行截面應(yīng)力狀態(tài)分析；確定最不利位置；3.計(jì)算截面幾何特征值；4.強(qiáng)度驗(yàn)算。VVMMNN1【回顧】N,M,V共同作用下工字形對(duì)接焊縫計(jì)算對(duì)接焊縫計(jì)算步22驗(yàn)算如圖所示工字形對(duì)接焊縫連接。M=80kN.m，N=100KN,V=100KN，，鋼材Q390，E55焊條，手工焊，質(zhì)量等級(jí)為三級(jí)，采用引弧板。1.截面幾何特征值計(jì)算【習(xí)題2】【解】第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算NN25081212300MV驗(yàn)算如圖所示工字形對(duì)接焊縫連接。M=80kN.m，N=1023第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算2.焊縫強(qiáng)度計(jì)算第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.3對(duì)接焊縫計(jì)算2.焊縫強(qiáng)度計(jì)24第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算§7.4角焊縫計(jì)算一、角焊縫形式及構(gòu)造1.焊縫形式焊縫夾角——直角焊縫，斜角焊縫——凸型，凹型，等邊，不等邊截面形式第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算§7.4角焊縫計(jì)25第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算受力方向側(cè)面角焊縫：作用力與焊縫平行，受剪應(yīng)力為主，兩端大中間小，端部先破壞；正面角焊縫：作用力與焊縫垂直，應(yīng)力復(fù)雜，焊縫根部應(yīng)力集中引起開裂；斜向角焊縫：作用力與焊縫斜交，應(yīng)力復(fù)雜，界于側(cè)面和正面之間;周圍角焊縫：增加焊縫長度，開口或閉口周圍全焊。第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算受力方向側(cè)面角焊縫26第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算焊腳尺寸hf——焊縫直邊尺寸，設(shè)計(jì)標(biāo)注尺寸2.構(gòu)造要求(a)最小尺寸：常用hf≥4mm(b)最大尺寸：對(duì)板件厚度(t1)邊緣，

hf≤t1(t1≤6mm)

hf≤t1-(1~2)mm(t1>6mm)有效厚度he——焊縫破壞面尺寸(a)直角焊縫：(b)斜角焊縫：he=0.7hfhe=0.7hf（a≤

90?）he=hfcosa（a>90?）第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算焊腳尺寸hf——焊27第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算焊縫計(jì)算長度lw——有效受力長度，起滅弧處減hf，一般lw=l-2hf(c)最小搭接長度：l≥5tmin，且≥25mm(a)最小計(jì)算長度：lw≥8hf，且≥40mm(e)繞角焊：若有2hf饒角焊，則lw=l(d)搭接板寬：b≤16t(t>12mm),

b≤200mm

(t≤12mm),lw≥bbl≥5tmintminb2hf(b)最大計(jì)算長度：側(cè)面角焊縫lw≤60hf，過長部分不予考慮；若應(yīng)力分布均勻，最大計(jì)算長度不受限制第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算焊縫計(jì)算長度lw—28第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算詳細(xì)焊縫符號(hào)表示：第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算詳細(xì)焊縫符號(hào)表示：29第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算二、基本計(jì)算公式(2)假設(shè)剪應(yīng)力均勻分布，平均剪應(yīng)力：(3)設(shè)計(jì)要求：(1)假設(shè)沿45°有效截面剪切破壞1.側(cè)面角焊縫計(jì)算——作用力平行于焊縫破壞面有效面積：第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算二、基本計(jì)算公式(30第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算(1)假設(shè)沿有效截面破壞2.正面角焊縫計(jì)算——作用力垂直于焊縫(2)破壞面上正應(yīng)力和剪應(yīng)力(3)折算應(yīng)力(4)設(shè)計(jì)要求正面角焊縫較側(cè)面角焊縫偏安全。45°

第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算(1)假設(shè)沿有效截31第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算

f=1.22——正面角焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)

f=1.0——側(cè)面焊縫及直接承受動(dòng)載焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)7.通用計(jì)算公式（同時(shí)為正側(cè)面角焊縫）NzNxNy45°

第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算f=1.22——32第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算(1)側(cè)面角焊縫：(2)正面角焊縫：(3)兩向綜合：(4)周圍角焊縫：三、角焊縫連接計(jì)算1.軸力作用下第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算(1)側(cè)面角焊縫：33第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算150101014505035010NN10【例題1】【解】驗(yàn)算圖示角焊縫長度是否滿足要求。靜載設(shè)計(jì)值N=1000kN，鋼材為Q235，E43手工焊（采用引弧板），質(zhì)量等級(jí)三級(jí)。1.各條焊縫計(jì)算長度側(cè)面焊縫：共4條正面焊縫：共2條2.承載能力校核側(cè)面焊縫：正面焊縫：第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)小結(jié)】一、角焊縫形式及構(gòu)造二、基本計(jì)算公式三、軸力作用下角焊縫連接計(jì)算【小結(jié)】一、角焊縫形式及構(gòu)造二、基本計(jì)算公式三、軸力作用下角35【回顧】一、角焊縫形式及構(gòu)造二、基本計(jì)算公式三、軸力作用下角焊縫連接計(jì)算焊角尺寸、有效厚度、計(jì)算長度NzNxNy側(cè)面焊縫正面焊縫兩向綜合三向圍焊【回顧】一、角焊縫形式及構(gòu)造二、基本計(jì)算公式三、軸力作用下角36第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算2.角鋼連接計(jì)算a.兩面?zhèn)群窴1、K2——焊縫內(nèi)力分配系數(shù)；N1、N2——分別為角鋼肢背和肢尖傳遞的內(nèi)力。12Ne1e2blw1lw2N1N2第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算2.角鋼連接計(jì)算37Ne1e2blw1lw2第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算b.三面圍焊側(cè)面角焊縫內(nèi)力為：端部正面角焊縫內(nèi)力為：N1N2N3Ne1e2blw1lw2第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊38第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算c.“L”型焊縫由N2=0：Ne1e2blw1N1N3第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算c.“L”型焊縫39第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算3.M、V、N共同作用下角焊縫計(jì)算M作用下，x方向應(yīng)力：V作用下，y方向應(yīng)力：N作用下x方向應(yīng)力：折算應(yīng)力：第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算3.M、V、N共40第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算4.牛腿在M、V同作用下計(jì)算假定：全部剪力由豎向焊縫承受；彎矩由翼緣與腹板焊縫共同承受。1點(diǎn)：2點(diǎn)：3點(diǎn)：最危險(xiǎn)點(diǎn)：第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算4.牛腿在M、V41第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算5.T、V、N共同作用下計(jì)算T作用下各點(diǎn)應(yīng)力計(jì)算：折算應(yīng)力：N作用下應(yīng)力計(jì)算：V作用下應(yīng)力計(jì)算：第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算5.T、V、N共42第七章鋼結(jié)構(gòu)的連接7.4角焊縫計(jì)算【例題1】【解】驗(yàn)算圖示雙角鋼2L70×6連接角焊