第三章1钢结构的连接

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钢结构(第三版)戴国欣主编 课后习题答案

钢结构(第三版)戴国欣主编  课后习题答案

第三章 钢结构的连接3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接(图3.80)。

钢材为Q235B ,焊条为E43型,手工焊,轴心力N=1000KN (设计值),分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。

解:(1)三面围焊 2160/w f f N mm = 123α=213α= 确定焊脚尺寸:,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=⨯=,,min 5.2f h mm ≥==, 8f h mm =内力分配:30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯==∑ 3221273.281000196.69232N N N KN α=-=⨯-= 3112273.281000530.03232N N N KN α=-=⨯-=焊缝长度计算:11530.032960.720.78160w wf fN l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑, 则实际焊缝长度为 1296830460608480wf l mm h mm '=+=≤=⨯=,取310mm 。

22196.691100.720.78160w wf f N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑, 则实际焊缝长度为 2110811860608480wf l mm h mm '=+=≤=⨯=,取120mm 。

(2)两面侧焊确定焊脚尺寸:同上,取18f h mm =, 26f h m m = 内力分配:22110003333N N KN α==⨯=, 11210006673N N KN α==⨯= 焊缝长度计算:116673720.720.78160w wf f N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑,则实际焊缝长度为:mm h mm l f w48086060388283721=⨯=<=⨯+=',取390mm 。

223332480.720.76160w wf f N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑, 则实际焊缝长度为:mm h mm l f w48086060260262481=⨯=<=⨯+=',取260mm 。

第3章钢结构连接1(2011)PPT课件

第3章钢结构连接1(2011)PPT课件
A、B级精制螺栓是由毛坯在车床上经过切削加工精制而成。 表面光滑,尺寸准确,螺杆直径与螺栓孔径相同,但螺杆直径 仅允许负公差,螺栓孔直径仅允许正公差,对成孔质量要求高。 由于有较高的精度,因而受剪性能好。但制作和安装复杂,价 格较高,已很少在钢结构中采用。
2、高强度螺栓
高强度螺栓一般采用45号钢,40B 钢和20MnTB钢加工制作, 经热处理后,螺栓抗拉强度应分别不低于8 00 n/mm2和1 000n/mm2 , 且屈强比分别为0 . 8 和0 . 9 ,因此,其性能等级分别 称为8.8 级和10 .9级。
及构造要求; 3.了解焊接应力和焊接变形产生的原因及其对结构工作
的影响; 4.了解螺栓连接的工作性能,掌握螺栓连接的计算和构
造要求。
重点: 掌握焊接连接的特性和计算 普通螺栓连接、高强度螺栓连接的性能和计算
§3.1 钢结构的连接方法
钢结构的构件是由型钢、钢板等通过连接 (connections)构成的,各构件再通过安装连接架构成 整个结构。因此,连接在钢结构中处于重要的枢纽地位。 在进行连接的设计时,必须遵循安全可靠、传力明确、 构造简单、制造方便和节约钢材的原则。
C级---粗制螺栓,性能等级为4.6或4.8级; 4表示fu≥400N/mm2, 0.6或0.8表示fy/fu=0.6或0.8; Ⅱ类孔,孔径(do)-栓杆直径(d) =1~3mm。
C级螺栓由未经加工的圆钢压制而成。由于螺栓表面粗糙, 一般采用在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成的孔(Ⅱ类 孔)。螺栓孔的直径比螺栓杆的直径大1.5~3mm。对于采用C 级螺栓的连接,由于螺杆与栓孔之间有较大的间隙,受剪力作 用时,将会产生较大的剪切滑移,连接的变形大。但安装方便, 且能有效地传递拉力,故一般可用于沿螺栓杆轴受拉的连接中, 以及次要结构的抗剪连接或安装时的临时固定。

《钢结构设计原理》3-1 钢结构的连接-焊缝连接

《钢结构设计原理》3-1 钢结构的连接-焊缝连接
埋弧焊所用焊丝和焊剂应与主体金属强度相适应, 即要求焊缝与主体金属等强度。
3. 气体保护焊
气体保护焊是利用二氧化碳气体或其他惰性气体 作为保护介质的一种电弧熔焊方法。
直接依靠保护气体在电弧周围造成局部的保护层, 以防止有害气体的侵入并保证了焊接过程中的稳 定性。
气体保护焊的焊缝熔化区没有熔渣,焊工能够清 楚地看到焊缝成型的过程;由于保护气体是喷射 的,有助于熔滴的过渡;又由于热量集中,焊接 速度快,焊件熔深大,故所形成的焊缝强度比手 工电弧焊高,塑性和抗腐蚀性好,适用于全位置 的焊接。但不适用于在风较大的地方施焊。
3.4.1 角焊缝的构造要求
4 侧面角焊缝的最大计算长度 侧面角焊缝在弹性阶段沿长度方向受力不均匀,两端 大中间小。焊缝越长,应力集中越明显。
若焊缝长度适宜,两端点处的应力达到屈服强度后, 继续加载,应力会渐趋均匀。
若焊缝长度超过某一限值时,有可能首先在焊缝的两 端破坏,故一般规定侧面角焊缝的计算长度
A、B级精制螺栓是由毛坯在车床上经过切削加 工精制而成。表面光滑,尺寸准确,对成孔质量 要求高。有较高的精度,因而受剪性能好。制作 和安装复杂,价格较高,已很少在钢结构中采用
C级螺栓由未经加工的圆钢压制而成。螺栓表面 粗糙,一般采用在单个零件上一次冲成或不用钻 模钻成设计孔径的孔(II类孔)。
螺栓孔的直径比螺栓杆的直径大1.5~2mm。螺栓 杆与螺栓孔之间有较大的间隙,受剪力作用时, 将会产生较大的剪切滑移,连接的变形大。安装 方便,且能有效地传递拉力,可用于沿螺栓杆轴 受拉的连接中,以及次要结构的抗剪连接或安装 时的临时固定。
3.4.1 角焊缝的构造要求
3 角焊缝的最小计算长度 焊脚尺寸大而长度较小时,焊件的局部加热严重,焊缝 起灭弧所引起的缺陷相距太近,以及焊缝中可能产生的 其他缺陷(气孔、非金属夹杂等),使焊缝不够可靠。 搭接连接的侧面角焊缝,如果焊缝长度过小,由于力线 弯折大,会造成严重应力集中。

钢结构戴国欣主编课后习题答案

钢结构戴国欣主编课后习题答案

第三章 钢结构的连接3。

1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接(图3。

80)。

钢材为Q235B,焊条为E43型,手工焊,轴心力N=1000KN (设计值),分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。

解:(1)三面围焊 2160/w f f N mm = 123α=213α= 确定焊脚尺寸:,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=⨯=, ,min min 1.5 1.512 5.2f h t mm ≥==, 8f h mm =内力分配:30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯==∑ 3221273.281000196.69232N N N KN α=-=⨯-= 3112273.281000530.03232N N N KN α=-=⨯-=焊缝长度计算:11530.032960.720.78160w wf fN l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑, 则实际焊缝长度为 1296830460608480wf l mm h mm '=+=≤=⨯=,取310mm 。

22196.691100.720.78160w wf f N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑, 则实际焊缝长度为 2110811860608480wf l mm h mm '=+=≤=⨯=,取120mm 。

(2)两面侧焊确定焊脚尺寸:同上,取18f h mm =, 26f h mm = 内力分配:22110003333N N KN α==⨯=, 11210006673N N KN α==⨯= 焊缝长度计算:116673720.720.78160w wf f N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑,则实际焊缝长度为:mm h mm l f w48086060388283721=⨯=<=⨯+=',取390mm 。

钢结构的焊缝连接(1)

钢结构的焊缝连接(1)
N 1e1 N 2e2
e1 e2 b
求解平衡条件可得:
N1
e2
N2
lw2
e1
N
b
x
x
N1
e2 b
N
N
N2
e1 b
N
N
(419)
式 中 :N — 角 钢 承 受 的 轴 心 力
— 角 钢 肢 背 焊 缝 的分内配力系 数
— 角 钢 肢 尖 焊 缝 的分内. 配力系 数
、按照教材
72页表4.3取值。
N
Ny
也不是有效截面的剪应力,
而是

的合力。
Nx
.
σ┻
σf
τ∥= τf
τ 45O 45O ┻
f
Ny he l w
(4 11)
N
:垂直于焊缝长度方向的轴心力
y
这个力并且垂直于焊缝的一个直角边
hf
he:角焊缝的有效厚度
l
:焊缝的计算长度,考虑起灭弧缺陷,按照每条焊缝
w
的实际长度每端减去hf 计算。
由图可知,对于直角角焊缝 f / 2 。
he
示。其计算公式为:
f
M
WW
f
ffw
422
式 中W :W — 角 焊 缝 有 效 截面面模的量截
.
4.弯矩、剪力、轴力共同作用下角焊缝的计算
如图所示:将连接所受的 水平力N,垂直力V平移到 焊缝群形心,得到一弯矩 M=Ve,剪力V和轴力N。
弯矩M作用下,焊缝有效截 面上的应力为三角形分布, 方向与焊缝长度方向垂直。
hf
1 d
3
,d为 圆 孔 直 径 或 槽 孔 的径短。
.

国开大学钢结构形考任务1-4答案

国开大学钢结构形考任务1-4答案

钢结构形考任务及模拟试题1、下面关于钢结构特点说法有误的一项是(耐热性差、耐火性好2、相比较来讲,最适合强震区的结构类型是(钢结构)3、下列均为大跨度结构体系的一组是(网壳、悬索、索膜)4、结构在规定的时间内,规定的条件下,完成预定功能的能力,称为结构的(可靠性)5、下列均为承载能力极限状态范畴的一组是(构件或连接的强度破坏、疲劳破坏、脆性断裂)6、钢结构设计最基本的要求不包括(造型美观)7、用来衡量承载能力的强度指标指的是(屈服强度)8、钢材一次拉伸过程中可分为4个阶段,其中第2阶段是(弹塑性阶段)9、钢材拉伸过程中,随变形的加快,应力应变曲线出现锯齿形波动,直到出现应力保持不变而应变仍持续增大的现象,此阶段应为(塑性阶段)10、钢材的抗拉强度能够直接反映(钢材内部组织的优劣)11、钢材的强屈比越高,则钢材的安全储备(越大)12、钢材在外力作用下产生永久变形时抵抗断裂的能力称为(塑性)13、伸长率越大,则钢材的塑性越(越好)14、下列关于碳元素对钢材性质的影响说法有误的一项是(碳含量增加,可焊性增强)15、下列均为钢材中的有益元素的一组是(硅和锰)16、在高温时熔化于铁中的少量氮和碳,随着时间的增长逐渐从纯铁中析出,形成自由碳化物和氮化物,对纯铁体的塑性变形起遏制作用,从而使钢材的强度提高,塑性、韧性下降,这种现象称为(时效硬化)17、钢材在连续反复荷载作用下,应力还低于极限抗拉强度,甚至低于屈服强度,发生的突然的脆性断裂称为(疲劳破坏)18、下列各因素对钢材疲劳强度影响最小的是(静力强度)19、钢材的疲劳破坏属于(脆性破坏)20、高性能建筑结构用钢简称(高建钢)21、钢结构的连接按照连接的方法主要分为焊缝连接、螺栓连接、铆钉连接和销轴连接,其中出现最早的是(铆钉连接)22、摩擦型高强度螺栓抗剪连接的承载力取决于(高强度螺栓的预拉力和板件接触面间的摩擦系数的大小)23、摩擦型高强度螺栓连接和承压型高强度螺栓连接的不同之处体现在(设计计算方法和孔径方面)24、利用二氧化碳气体或其他惰性气体作为保护介质的电弧熔焊方法指的是(气体保护焊)25、与焊件在同一平面内,且焊缝金属充满母材的焊缝称为(对接焊缝)26、按施焊时焊缝在焊件之间的相对空间位置分为平焊、横焊、立焊及仰焊,其中操作条件最差的是(仰焊)27、常见的焊缝缺陷包括裂纹、焊瘤、烧穿、气孔等,其中焊缝连接中最危险的缺陷是(裂纹)28、焊缝的表示方法中,符号“V”表示的是(V形破口的对接焊缝)29、对接焊缝的构造规定主要包括(坡口、引弧板和过渡坡)30、焊缝长度方向与作用力垂直的角焊缝是(正面角焊缝)31、在弹性阶段,侧面角焊缝应力沿长度方向的分布为(两端大、中间小)32、直角角焊缝的强度计算公式,式中符号表示(正面角焊缝的强度设计值增大系数)33、焊接残余应力不影响结构(构件)的(静力强度)34、螺栓的排列方式说法有误的一项是(相比并列排列,错列排列截面削弱较大,是目前常用的排列形式)35、下列关于螺栓在构件排列的相关要求说法有误的一项是(受压构件,当沿作用力方向的螺栓距过小时,在被连接的板件间易发生张口或鼓曲现象)36、普通螺栓连接按螺栓的受力情况可分为(抗剪型连接、抗拉型连接和拉剪型连接)37、高强度螺栓连接分为(摩擦型连接和承压型连接)38、普通螺栓连接按螺栓的受力情况可分为抗剪型连接、抗拉型连接和拉剪型连接,其中最常见的是(抗剪型连接)39、螺栓群在轴力作用下的受剪连接,各个螺栓的内力沿螺栓群长度方向不均匀,分布特点为(两端大、中间小)40、轴心受力构件主要包括(轴心受压构件和轴心受拉构件)41、设计轴心压杆时需计算的内容有(强度、整体稳定性、局部稳定性、刚度(长细比))42、一般情况下,轴心受力构件满足刚度要求采取的措施是限制构件的(长细比)43、理想轴心受压构件可能的三种失稳形式分别是(弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳)44、双轴对称截面的构件最常见的屈曲形式是(弯曲失稳)45、单轴对称T形截面构件,当绕非对称轴屈曲时,其屈曲形式为(弯曲屈曲)46、轴心受压杆件一般是由若干个板件组成,且板件的厚度与宽度相比都比较小,当杆件受压时,由于沿外力作用方向受压应力作用,板件本身也有可能发生翘曲变形而退出工作,这种现象称为轴心受压杆件的(局部失稳)47、选择实腹式轴心受压构件截面时,第一步应(根据轴心压力的设计值和计算长度选定合适的截面形式)48、格构式轴心受压构件缀条设计时,由于剪力的方向不定,斜缀条选择截面时应按(轴心受压杆)49、确定轴心受压实腹柱的截面形式时,应使两个主轴方向的长细比尽可能接近,其目的是(达到经济效果)50、当轴压构件的局部稳定不满足时,下列措施相对有效的是(增加板件厚度)51、格构式柱穿过分肢的轴称为实轴,一般记作(The correct answers are: y轴, z轴)52、格构式柱绕实轴的计算与实腹杆件完全相同,其承载力为两个分肢压杆承载力之(和)53、柱子与梁的连接节点称为(柱头)54、刚接柱脚与铰接柱脚的区别在于(能否传递弯矩)55、轴心受压构件柱脚底板的面积主要取决于(基础材料的抗压能力)56、下列关于柱脚底板厚度的说法错误的是(其它条件相同时,四边支承板应比三边支承板更厚些)57、轴心受压构件的靴梁的高度主要取决于(其与柱边连接所需的焊缝长度)58、梁的主要内力为(弯矩)59、受弯构件有实腹式和格构式之分,其中格构式受弯构件称为(桁架)60、梁在横向荷载作用下使截面受剪时,剪应力合力的作用点称为(剪切中心)61、如梁或杆件两端承受大小相等而方向相反的一对扭矩;而且两端的支承条件又不限制端部截面的自由翘曲,则杆件产生均匀的扭转,称为(自由扭转)62、横向荷载作用下,梁的受压翼缘和腹板都可能因弯曲压应力和剪应力的作用而偏离其平面位置,出现波形鼓曲,这种现象称为(梁局部失稳)63、构件和板件失稳的根本原因是截面存在(压应力)64、保证工字形截面梁受压翼缘局部稳定的方法是(限制其宽厚比)65、为避免腹板局部承压破坏,在支座和固定的集中荷载处应布置(支承加劲肋)66、工字形截面梁受压翼缘宽厚比限值为,式中为(翼缘板外伸宽度)67、组合梁截面选择时,一般首先考虑(抗弯强度要求)68、下列关于组合梁截面沿长度的改变说法正确的一项(单层翼缘板改变截面时宜改变翼缘板宽度而非厚度)69、工字形截面梁受压翼缘,对Q235钢,保证局部稳定的宽厚比限值为,对Q345钢,此宽厚比限值应为(比15更小)70、工业厂房和多层房屋的框架柱属于(压弯构件)71、对于单向压弯构件,如果在非弯矩作用方向有足够的支撑阻止构件发生侧向位移和扭转,就会在弯矩作用的平面内发生弯曲失稳破坏,破坏时构件的变形形式为(弯矩作用平面内的弯曲变形)72、偏心受力构件可采用多种截面形式,按截面几何特征分为(开口截面和闭口截面)73、偏心受力构件可采用多种截面形式,按截面分布连续性分为(实腹式截面和格构式截面)74、偏心受力构件如果截面沿两个主轴方向作用弯矩较接近,宜选用(双轴对称截面)75、计算拉弯、压弯构件强度时,根据不同情况,可以采用三种不同的强度计算准则,其中以构件最大受力截面形成塑性铰为强度极限的计算准则是(全截面屈服准则)76、单轴对称截面的压弯构件,当弯矩作用在对称轴平面内,且使较大翼缘受压时,构件达到临界状态的应力分布(可能在拉、压侧都出现塑性)77、框架柱在框架平面外(沿房屋长度方向)的计算长度取决于(支撑构件的布置)78、在其他条件相同时,通常刚架的有侧移屈曲荷载相比无侧移屈曲荷载要(小)79、高层建筑钢结构的框架梁和框架柱的主要连接应采用(刚性连接)80、1、钢结构是土木工程结构的主要形式之一,广泛应用于各类工程结构中,包括桥梁和房屋建筑等。

钢结构各章习题

钢结构各章习题

第三章习题1.焊接工字形截面梁,设一道拼接的对接焊缝,拼接处作用荷载设计值:弯矩mm KN M ⋅=1122,剪力KN V 374=,钢材为Q235B ,焊条为E43型,半自动焊,Ⅲ级检验标准,试验算该焊缝的强度。

2 试设计如图所示双角钢和节点板间的角焊缝连接。

钢材Q235B ,焊条E43型,手工焊,轴心拉力设计值KN N 500=(静力荷载)。

①采用侧焊缝;②采用三面围焊。

3. 如图所示焊接连接,采用三面围焊,承受的轴心拉力设计值KN N 1000=。

钢材为Q235B ,焊条为E43型,试验算此连接焊缝是否满足要求。

4. 试计算如图所示钢板与柱翼缘的连接角焊缝的强度。

已知KN N 390=(设计值),与焊缝之间的夹角︒=θ60,钢材为A3,手工焊、焊条E43型。

5. 试设计如图所示牛腿与柱的连接角焊缝①,②,③。

钢材为Q235B ,焊条E43型,手工焊。

6. 试求如图所示连接的最大设计荷载。

钢材为Q235B ,焊条E43型,手工焊,角焊缝焊脚尺寸mmh f 8=,cm e 301=。

7. 如图所示两块钢板截面为40018⨯,钢材A3F ,承受轴心力设计值KN N 1180=,采用M22普通螺栓拼接,I 类螺孔,试设计此连接。

8. 如图所示的普通螺栓连接,材料为Q235钢,采用螺栓直径20mm ,承受的荷载设计值KN V 240=。

试按下列条件验算此连接是否安全:1)假定支托不承受剪力;2)假定支托承受剪力。

9、验算图示采用10.9级 M20摩擦型高强度螺栓连接的承载力。

已知,构件接触面喷砂处理,钢材Q235-BF,构件接触面抗滑移系数μ=0.45,一个螺栓的预拉力设计值P=155 kN。

第四章轴心受力构件1:一块-400×20的钢板用两块拼接板-400×12进行拼接。

螺栓孔径22mm,排列如图。

钢板轴心受拉,N=1350KN(设计值)。

钢材为Q235钢,请问:(1) 钢板1-1截面的强度够否?(2) 是否还需要验算2-2截面的强度?假定N力在13个螺栓中平均分配,2-2截面应如何验算?(3) 拼接板的强度是否需要验算?2:一实腹式轴心受压柱,承受轴压力3500kN(设计值),计算长度l0x=10m,l=5m,截面为焊接组合工字型,尺寸如图所示,翼缘为剪切边,钢材为Q235,0y容许长细比。

(整理)第三章_钢结构的连接

(整理)第三章_钢结构的连接

第三章:钢结构的连接练习与作业(附答案):例题载F 级。

图解:1.确定对接焊缝计算截面的几何特性 (1)确定中和轴的位置()()()()8.7910524010101605.127105240510101601≈⨯-+⨯-⨯⨯-+⨯⨯-=ymm2.1708.792502=-=y mm(2)焊缝计算截面的几何特征()()()244548.7111677.415.0245.0241121223≈⨯⨯-+⨯⨯-+-⨯⨯≈x I cm 4 腹板焊缝计算截面的面积: ()5.2315.024=⨯-=wA cm 22.确定焊缝所能承受的最大荷载设计值F 。

将力F 向焊缝截面形心简化得:F Fe M 160==(KN ·mm )F V =(KN ) 查表得:215=w c f N/mm 2,185=w t f N/mm 2,125=w v f N/mm 2点a 的拉应力 Ma σ,且要求 Ma σ≤w t f18552.01024558.7910160431===⨯⨯⨯==w tx M af F F I My σ N/mm 2 解得:7.355≈F KN点b 的压应力 Mb σ ,且要求 Mb σ≤w c f21511.11024552.17010160432===⨯⨯⨯==w c x Mbf F F I My σ N/mm 2 解得:7.193≈F KN由F V =产生的剪应力 V τ ,且要求V τ≤wV f12543.0105.231023===⨯⨯=wV V f F F τ N/mm 2 解得:7.290≈F KN点b 的折算应力,且要求起步大于1.1w t f()()()wt V M bf F F 1.143.0311.132222=⨯+=+τσ解得: 2.152≈F KNF =420KN ,图3.Ⅱ.3 对接焊缝受偏心力作用 解:分析:由已知条件,此对接焊缝承受偏心拉力F 产生的弯矩M 和轴心拉力N 的共同作用,在M 作用下,a 点产生最大的拉应力Mσ,b 点产生最大的压应力Mσ;在N 作用下,焊缝均匀受拉,各点拉应力均为Nσ。

国开大学钢结构形考任务1-4答案

国开大学钢结构形考任务1-4答案

钢结构形考任务及模拟试题1、下面关于钢结构特点说法有误的一项是(耐热性差、耐火性好2、相比较来讲,最适合强震区的结构类型是(钢结构)3、下列均为大跨度结构体系的一组是(网壳、悬索、索膜)4、结构在规定的时间内,规定的条件下,完成预定功能的能力,称为结构的(可靠性)5、下列均为承载能力极限状态范畴的一组是(构件或连接的强度破坏、疲劳破坏、脆性断裂)6、钢结构设计最基本的要求不包括(造型美观)7、用来衡量承载能力的强度指标指的是(屈服强度)8、钢材一次拉伸过程中可分为4个阶段,其中第2阶段是(弹塑性阶段)9、钢材拉伸过程中,随变形的加快,应力应变曲线出现锯齿形波动,直到出现应力保持不变而应变仍持续增大的现象,此阶段应为(塑性阶段)10、钢材的抗拉强度能够直接反映(钢材内部组织的优劣)11、钢材的强屈比越高,则钢材的安全储备(越大)12、钢材在外力作用下产生永久变形时抵抗断裂的能力称为(塑性)13、伸长率越大,则钢材的塑性越(越好)14、下列关于碳元素对钢材性质的影响说法有误的一项是(碳含量增加,可焊性增强)15、下列均为钢材中的有益元素的一组是(硅和锰)16、在高温时熔化于铁中的少量氮和碳,随着时间的增长逐渐从纯铁中析出,形成自由碳化物和氮化物,对纯铁体的塑性变形起遏制作用,从而使钢材的强度提高,塑性、韧性下降,这种现象称为(时效硬化)17、钢材在连续反复荷载作用下,应力还低于极限抗拉强度,甚至低于屈服强度,发生的突然的脆性断裂称为(疲劳破坏)18、下列各因素对钢材疲劳强度影响最小的是(静力强度)19、钢材的疲劳破坏属于(脆性破坏)20、高性能建筑结构用钢简称(高建钢)21、钢结构的连接按照连接的方法主要分为焊缝连接、螺栓连接、铆钉连接和销轴连接,其中出现最早的是(铆钉连接)22、摩擦型高强度螺栓抗剪连接的承载力取决于(高强度螺栓的预拉力和板件接触面间的摩擦系数的大小)23、摩擦型高强度螺栓连接和承压型高强度螺栓连接的不同之处体现在(设计计算方法和孔径方面)24、利用二氧化碳气体或其他惰性气体作为保护介质的电弧熔焊方法指的是(气体保护焊)25、与焊件在同一平面内,且焊缝金属充满母材的焊缝称为(对接焊缝)26、按施焊时焊缝在焊件之间的相对空间位置分为平焊、横焊、立焊及仰焊,其中操作条件最差的是(仰焊)27、常见的焊缝缺陷包括裂纹、焊瘤、烧穿、气孔等,其中焊缝连接中最危险的缺陷是(裂纹)28、焊缝的表示方法中,符号“V”表示的是(V形破口的对接焊缝)29、对接焊缝的构造规定主要包括(坡口、引弧板和过渡坡)30、焊缝长度方向与作用力垂直的角焊缝是(正面角焊缝)31、在弹性阶段,侧面角焊缝应力沿长度方向的分布为(两端大、中间小)32、直角角焊缝的强度计算公式,式中符号表示(正面角焊缝的强度设计值增大系数)33、焊接残余应力不影响结构(构件)的(静力强度)34、螺栓的排列方式说法有误的一项是(相比并列排列,错列排列截面削弱较大,是目前常用的排列形式)35、下列关于螺栓在构件排列的相关要求说法有误的一项是(受压构件,当沿作用力方向的螺栓距过小时,在被连接的板件间易发生张口或鼓曲现象)36、普通螺栓连接按螺栓的受力情况可分为(抗剪型连接、抗拉型连接和拉剪型连接)37、高强度螺栓连接分为(摩擦型连接和承压型连接)38、普通螺栓连接按螺栓的受力情况可分为抗剪型连接、抗拉型连接和拉剪型连接,其中最常见的是(抗剪型连接)39、螺栓群在轴力作用下的受剪连接,各个螺栓的内力沿螺栓群长度方向不均匀,分布特点为(两端大、中间小)40、轴心受力构件主要包括(轴心受压构件和轴心受拉构件)41、设计轴心压杆时需计算的内容有(强度、整体稳定性、局部稳定性、刚度(长细比))42、一般情况下,轴心受力构件满足刚度要求采取的措施是限制构件的(长细比)43、理想轴心受压构件可能的三种失稳形式分别是(弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳)44、双轴对称截面的构件最常见的屈曲形式是(弯曲失稳)45、单轴对称T形截面构件,当绕非对称轴屈曲时,其屈曲形式为(弯曲屈曲)46、轴心受压杆件一般是由若干个板件组成,且板件的厚度与宽度相比都比较小,当杆件受压时,由于沿外力作用方向受压应力作用,板件本身也有可能发生翘曲变形而退出工作,这种现象称为轴心受压杆件的(局部失稳)47、选择实腹式轴心受压构件截面时,第一步应(根据轴心压力的设计值和计算长度选定合适的截面形式)48、格构式轴心受压构件缀条设计时,由于剪力的方向不定,斜缀条选择截面时应按(轴心受压杆)49、确定轴心受压实腹柱的截面形式时,应使两个主轴方向的长细比尽可能接近,其目的是(达到经济效果)50、当轴压构件的局部稳定不满足时,下列措施相对有效的是(增加板件厚度)51、格构式柱穿过分肢的轴称为实轴,一般记作(The correct answers are: y轴, z轴)52、格构式柱绕实轴的计算与实腹杆件完全相同,其承载力为两个分肢压杆承载力之(和)53、柱子与梁的连接节点称为(柱头)54、刚接柱脚与铰接柱脚的区别在于(能否传递弯矩)55、轴心受压构件柱脚底板的面积主要取决于(基础材料的抗压能力)56、下列关于柱脚底板厚度的说法错误的是(其它条件相同时,四边支承板应比三边支承板更厚些)57、轴心受压构件的靴梁的高度主要取决于(其与柱边连接所需的焊缝长度)58、梁的主要内力为(弯矩)59、受弯构件有实腹式和格构式之分,其中格构式受弯构件称为(桁架)60、梁在横向荷载作用下使截面受剪时,剪应力合力的作用点称为(剪切中心)61、如梁或杆件两端承受大小相等而方向相反的一对扭矩;而且两端的支承条件又不限制端部截面的自由翘曲,则杆件产生均匀的扭转,称为(自由扭转)62、横向荷载作用下,梁的受压翼缘和腹板都可能因弯曲压应力和剪应力的作用而偏离其平面位置,出现波形鼓曲,这种现象称为(梁局部失稳)63、构件和板件失稳的根本原因是截面存在(压应力)64、保证工字形截面梁受压翼缘局部稳定的方法是(限制其宽厚比)65、为避免腹板局部承压破坏,在支座和固定的集中荷载处应布置(支承加劲肋)66、工字形截面梁受压翼缘宽厚比限值为,式中为(翼缘板外伸宽度)67、组合梁截面选择时,一般首先考虑(抗弯强度要求)68、下列关于组合梁截面沿长度的改变说法正确的一项(单层翼缘板改变截面时宜改变翼缘板宽度而非厚度)69、工字形截面梁受压翼缘,对Q235钢,保证局部稳定的宽厚比限值为,对Q345钢,此宽厚比限值应为(比15更小)70、工业厂房和多层房屋的框架柱属于(压弯构件)71、对于单向压弯构件,如果在非弯矩作用方向有足够的支撑阻止构件发生侧向位移和扭转,就会在弯矩作用的平面内发生弯曲失稳破坏,破坏时构件的变形形式为(弯矩作用平面内的弯曲变形)72、偏心受力构件可采用多种截面形式,按截面几何特征分为(开口截面和闭口截面)73、偏心受力构件可采用多种截面形式,按截面分布连续性分为(实腹式截面和格构式截面)74、偏心受力构件如果截面沿两个主轴方向作用弯矩较接近,宜选用(双轴对称截面)75、计算拉弯、压弯构件强度时,根据不同情况,可以采用三种不同的强度计算准则,其中以构件最大受力截面形成塑性铰为强度极限的计算准则是(全截面屈服准则)76、单轴对称截面的压弯构件,当弯矩作用在对称轴平面内,且使较大翼缘受压时,构件达到临界状态的应力分布(可能在拉、压侧都出现塑性)77、框架柱在框架平面外(沿房屋长度方向)的计算长度取决于(支撑构件的布置)78、在其他条件相同时,通常刚架的有侧移屈曲荷载相比无侧移屈曲荷载要(小)79、高层建筑钢结构的框架梁和框架柱的主要连接应采用(刚性连接)80、1、钢结构是土木工程结构的主要形式之一,广泛应用于各类工程结构中,包括桥梁和房屋建筑等。

钢结构PPT课件第三章 钢结构的连接

钢结构PPT课件第三章 钢结构的连接

400mm)

焊缝
电 弧 焊
自动焊 连续焊丝 焊剂
全自动
长而简单的 焊缝
质量均匀、塑 性、韧性好, 抗腐蚀性强
半自 动焊
连续焊丝
CO2气 体保护
人工操作 前进
任意焊缝
质量均匀、塑 性、韧性好, 抗腐蚀性强
电阻焊


通电、加 压、机械
薄板点焊
一般用作构造 焊缝
气焊
无短、光 无(乙 焊条 炔 还原
手工
ppt课件
✓ ④未熔合;
✓ ⑤母材被烧穿;
✓ ⑥气孔;
✓ ⑦非金属夹渣;
✓ ⑧裂纹。
缺陷会引起应力集中削弱焊缝有效截面,降低承载能力。
若发现焊缝有裂纹,应彻底铲除后补焊。
ppt课件
18
2、焊缝质量检验和焊缝级别
焊接时为保证质量,需要注意之处:
✓ (1)对不熟悉的钢种焊接时,需做工艺性能和力学性能的 试验;
第五节 焊接残余应力和焊接残余变形
第六节 普通螺栓连接的构造和计算
第七节 高强度螺栓连接的性能和计算
ppt课件
2
第一节 钢结构的连接方法
一、连接设计原则 二、结构的连接方法
ppt课件
3
一、连接设计原则
钢结构是由钢板、型钢通过必要的连接组成构件,各构件 再通过一定的安装连接而形成整体结构。连接部位应有足 够的强度、刚度及延性。被连接构件间应保持正确的相互 位置,以满足传力和使用要求。连接的加工和安装比较复 杂、费工,因此选定合适的连接方案和节点构造是钢结构 设计中重要的环节。连接设计不合理会影响结构的造价、 安全和寿命。
➢ (4)连接的计算模型应能考虑刚度不同的零件间的变

钢结构第三章作业答案(供参考)

钢结构第三章作业答案(供参考)

3.13如图所示梁与柱(钢材为Q235B )的连接中,M=100kN ·m,V=600kN,已知梁端板和柱翼缘厚均为14mm,支托厚20mm,试完成下列设计和验算:(1)剪力V 由支托焊缝承受,焊条采用 E43型,手工焊,求焊缝A 的高度hf 。

(2)弯矩M 由普通C 级螺栓承受,螺栓直径24mm,验算螺栓是否满足要求。

解:(1)验算受剪承载力:a. 确定焊脚高度板件边缘的角焊缝:max 20,20(12)18;f t mm h mm ==-=普通角焊缝:min max min(14,20)14, 1.21416.8;f t mm h mm ===⨯= 则max min(16.8,20)16.8;f h mm == 故取10f h mm =b.0.70.7107e f h h mm ==⨯=设承受静载,支托选用Q235B ,则查表得角焊缝强度设计值2160wf f N mm = 采用三面围焊且为绕角焊:对于水平焊缝,承受正应力,1300w l b mm ==对于竖向焊缝,承受剪应力,2250w l mm =322223401097.14316020.720.710250w f f f w N N mm f N mm h l τ⨯===<=⨯⨯⨯⨯,满足要求。

故焊缝A 的高度10f h mm =。

(2)验算抗弯承载力查表得普通C 级螺栓抗拉强度设计值2170b t f N mm =;公称直径为24mm 的普通螺栓2353e A mm =故抗弯承载力满足要求。

(3)验算构造要求: C 级螺栓00(1 1.5)24 1.525.53325.576.5100d d mm d mm=+=+==⨯=<故满足构造要求综合(2),(3)该螺栓满足要求。

3.14试验算如图所示拉力螺栓连接的强度。

C 级螺栓M20,所用钢材Q235B 。

若改用M20的8.8级高强度螺栓摩擦型连接(摩擦面间仅用钢丝刷清理浮锈),其承载力有何差别?解:150cos 45150106;210610626.5;26.5;4444V H kN V H Nv kN Nt kN ==⨯=⨯=======(1) 验算拉剪作用查表得普通C 级螺栓2170b t f N mm =; 2140b v f N mm =;Q235B 钢2305b c f N mm =;公称直径为20mm 的普通螺栓2245e A mm =。

钢结构第3章作业参考答案

钢结构第3章作业参考答案
2
2138 . 39 cm
4
I p I x I y 22321 . 69 cm
4


Tx

T 250 IP

F
Ty


T 163 IP
F 5096

Vy

F

h e lw

910 0 . 7 8

Ty Vy f

2
Tx

xi
2

y i 8 6 4 ( 6 . 5 19 . 5 ) 1978 cm
lw 2
193 . 35 10
32 0 . 7 Fra bibliotek 8 160
=108 mm
60 h f 480 mm ( 满 足 ) 8 h f 64 mm 且 40 mm ( 满 足 )
l1 298 8 308 mm ; l 2 108 8 116 mm 取肢背 l1 310 mm , 肢尖 l 2 120 mm
w 解: 查表得 f t 185 Mpa , w
fv
125 Mpa
注意:此题中腹板仍受弯剪。
I 2 28 1 . 4 50 . 7
2
0 . 8 100 12
3
268193 . 1cm
4
(1)焊缝最大正应力在腹板和翼缘交界处

max

M I

h 2

1122 10
374 10
3
焊缝最大剪应力满足要

(3)腹板和翼缘交界处

'

钢结构常用的连接方法

钢结构常用的连接方法

钢结构常用的连接方法钢结构是一种常见的建筑结构形式,它具有强度高、稳定性好、施工速度快等优点,因此在工业厂房、桥梁、高层建筑等领域得到了广泛的应用。

而钢结构的连接方法则是保证整个结构安全可靠的关键。

下面我们将介绍钢结构常用的连接方法。

首先,螺栓连接是钢结构中最常用的连接方式之一。

螺栓连接的优点是安装方便、拆卸方便,适用于各种连接形式。

螺栓连接的缺点是需要预先加工孔位,而且在受力方向上承载能力较差。

因此在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的螺栓规格和数量,以确保连接的牢固性和安全性。

其次,焊接连接是另一种常见的钢结构连接方式。

焊接连接的优点是连接牢固、受力均匀,可以满足各种复杂结构的连接需求。

然而,焊接连接的缺点是需要专业的焊接工艺和技术,一旦出现焊接质量不合格,可能会导致连接部位的脆化或者开裂,从而影响整个结构的安全性。

因此,在进行焊接连接时,需要严格按照相关标准和规范进行操作,确保焊接质量符合要求。

另外,螺栓和焊接相结合的连接方式也常见于钢结构中。

这种连接方式能够充分发挥螺栓连接和焊接连接各自的优点,提高整体连接的可靠性和安全性。

例如,在连接大型构件时,可以先采用螺栓连接进行初步固定,然后再进行焊接加固,以确保连接的牢固性和稳定性。

除了上述常见的连接方式,钢结构中还有一些特殊的连接方法,如榫卯连接、榫头连接等。

这些连接方式通常应用于一些特殊结构或者需要考虑美观性的场合,能够满足特定的设计要求。

总的来说,钢结构的连接方法多种多样,每种连接方式都有其适用的场合和注意事项。

在实际应用中,需要根据具体的工程要求和设计要求,选择合适的连接方式,并严格按照相关标准和规范进行操作,以确保整个结构的安全可靠。

通过本文的介绍,相信大家对钢结构常用的连接方法有了更深入的了解,希望能够在实际工程中加以应用,确保钢结构连接的安全性和可靠性。

钢结构的主要连接方式

钢结构的主要连接方式

钢结构的主要连接方式一、引言钢结构是现代建筑中应用广泛的一种结构形式,其优点包括强度高、刚度好、耐久性强等。

而钢结构的连接方式则是保证其整体稳定性和安全性的关键。

本文将介绍钢结构的主要连接方式。

二、螺栓连接螺栓连接是钢结构中最常见的连接方式之一。

其优点包括安装方便、可重复使用以及适用于大多数钢材型号。

螺栓连接分为普通螺栓和高强度螺栓两种类型,其中高强度螺栓具有更好的抗剪切和抗拉伸能力。

三、焊接连接焊接连接是将两个或多个钢材通过熔化后再冷却而形成的一种固态连接方式。

其优点包括强度高、刚度好以及美观大方。

但也存在着焊缝质量难以保证、需要专业技术人员操作等缺点。

四、铆接连接铆接连接是通过将铆钉穿过两个或多个钢板并在另一端锤打成形而实现的一种固态连接方式。

其优点包括安装方便、可重复使用以及适用于大多数钢材型号。

但也存在着铆钉的强度和数量需要严格控制、铆接后的结构不易拆卸等缺点。

五、插板连接插板连接是将两个或多个钢板通过插板在中间进行连接的一种方式。

其优点包括安装方便、可重复使用以及适用于大多数钢材型号。

但也存在着插板的数量需要严格控制、不适用于重要部位等缺点。

六、榫卯连接榫卯连接是通过将两个或多个钢材在端面上加工成凸榫和凹榫,然后将其互相嵌合而实现的一种固态连接方式。

其优点包括强度高、刚度好以及美观大方。

但也存在着加工难度大、需要专业技术人员操作等缺点。

七、总结本文介绍了钢结构中常见的主要连接方式,包括螺栓连接、焊接连接、铆接连接、插板连接和榫卯连接等。

每种连接方式都有其优缺点,在实际应用中需要根据具体情况进行选择和设计,保证整体稳定性和安全性。

钢结构工程中的构件连接方式

钢结构工程中的构件连接方式

钢结构工程中的构件连接方式钢结构工程是现代建筑中常见的一种结构形式,它以钢材作为主要材料,通过构件的连接组成稳定的结构体系。

构件连接方式在钢结构设计中起着至关重要的作用,不仅直接影响结构的安全性和抗震性能,还对施工工艺和整体工程成本带来影响。

本文将探讨钢结构工程中常见的构件连接方式,以及它们的特点和应用。

一、焊接焊接是钢结构工程中最常见和最基本的构件连接方式之一。

它通过熔化构件表面,使其相互粘合,形成坚固的连接。

焊接连接方式的优点是连接强度高,无需额外的连接件,可适用于各种结构形式和复杂的工艺需求。

然而,焊接过程需要专业技能和高质量的施工,且焊接接头受热影响区域容易产生裂纹,需要进行检测和修复。

另外,焊接连接方式对原材料的要求较高,需要保证焊接材料与构件材料的相容性。

二、螺栓连接螺栓连接是一种常见的可拆卸连接方式,主要通过螺栓和螺母的组合来连接构件。

螺栓连接方式具有安装简便、可重复使用和易于检修的特点。

它适用于大型和重型钢结构工程,如桥梁、高层建筑的连接。

螺栓连接方式的缺点是连接强度相对较低,需要增加连接件数量和配重,以提升结构的稳定性。

此外,螺栓连接方式需要在施工过程中进行预应力调整,以确保连接的稳定性和可靠性。

三、高强度螺栓连接高强度螺栓连接是一种进阶的连接方式,它在螺栓连接的基础上,采用高强度螺栓材料,并通过控制螺栓的预应力来提高连接性能。

高强度螺栓连接方式具有连接强度高、施工方便等优点,在大型和重要钢结构工程中广泛应用。

与普通螺栓连接方式相比,高强度螺栓连接方式更适合于承受大荷载和高震动环境的工程,如高速铁路桥梁和核电站等。

四、铆接连接铆接连接是一种常用的钢结构连接方式,它通过钻孔和铆钉与螺母或铆帽的组合来连接构件。

铆接连接方式的优点是连接强度高、抗震性能好、不受热变形影响等。

它适用于大型和重要钢结构工程,如航天器、大型机械设备和起重机械等。

铆接连接方式的缺点是连接过程复杂,需要专业设备和技术,且连接件的质量和工艺控制要求较高。

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3.3 对接焊缝的构造和计算
3.3.1 对接焊缝的构造 过渡坡(transition of thickness or width): 连接厚度或宽度有变化构件,为减小应力集中,要求设置过渡 坡。《钢规》:过渡坡不陡于1:2.5 《桥规》:受压件不陡于1:4,受拉件不陡于1:8 (铁路桥梁动荷载大,受拉构件疲劳问题严重)
B、焊条的表示方法:
E—焊条(Electrode)
第1、2位数字为熔融金属的最小抗拉强度(kgf/mm2) 第3、4适用焊接位置、电流及药皮的类型。 不同钢种的钢材焊接,宜采用与低强度钢材相适应焊条。
3.1 焊接连接的特性
3.2.1 电焊工艺及特点 各类电焊的特点: 1.手工焊:手工施焊,工作环境差;焊缝熔深小,质量不易保 证;施焊灵活,适用范围广,工地焊接的主要施工方法。 2、 自动焊 :焊机自动行进,焊丝自动下送;焊缝熔深大, 质量高;适用 长大直焊缝,工厂焊接的主要施工方法。 3、半自动焊:焊丝自动下送,行进方向手动;焊接质量 和适用范围均介于手工焊和自动焊之间。
1.1
局部应力提高系数 工字形截面对接焊缝,需验算腹板与翼缘板相交处的折算应力
( N M1 ) 2 3 12 1.1 f t W
3.3 对接焊缝的构造和计算
附加部分:附1.《桥规》计算公式
与《钢规》形式上完全相同,将各公式右端设计强度改为容 许应力 [ ] [ ]
N [ ] lW t
最大正应力 最大剪应力
max N M
VS W f VW I Wt
N M f tW AW WW
按材料力学理论,对接焊缝某一点同时受到较大剪应力和正 应力作用时,应检算该点的折算应力。
折算应力
1 3 12 1.1 f t W
2
1、 1 验算点的正应力和剪应力
V
N M
第一节 钢结构的连接方法
2、按连接方法分:
①焊接连接-电弧焊,气体保护焊,电阻焊等
②螺栓连接-普通螺栓,高强螺栓 ③铆钉连接
三、各类连接的特点
1、焊接(电弧焊)
电弧焊通过热溶并加填料的方法完成构件之 间的连接,是现代钢结构连接的主要方式
1
焊接(电弧焊)(Welded connection)
三级:外观检查,即焊缝实际尺寸是否符合设计要求;有无看 得见的 裂纹、咬边等缺陷。
二级:外观基础上加无损检验。超声波检验焊缝20%长度
一级:超声波检验每条焊缝全长,以揭示焊缝内部缺陷。
承受动载的重要构件焊缝:射线探伤。
焊缝质量等级的选用
(1)疲劳计算,垂直作用力方向:受拉一级,受压二级 (2)普通:受拉且要求等强度时不低于二级;受压二级 (3)重级及起重量>=50T吊车梁:腹板与翼缘,不低于二级
摩擦型(friction type) :
靠板间摩擦力传力。 通过拧紧螺 栓实现
工作原理: 栓身预拉力
板间预压力
板间摩擦力
改善被连接件的受力条件 优点: 连接变形比铆钉小 耐疲劳性能强
螺栓本身无疲劳问题, 被连接件的疲劳强度大 幅提高
3.1 钢结构的连接方法

各类连接的特点
构造及施工与摩擦型相同 承压型(bearing type) : 与摩擦型的区别 允许被连接件之间发生滑动。 滑动后,依靠栓杆抗剪和承压 径传递剪力 等级(Grade):8.8级和10.9级
1)了解常用的连接方法和特点;焊缝的形式与表示方法; 螺栓连接的特点和表示方法。 2)掌握焊缝连接和螺栓连接的设计计算方法和计算公式含 义。掌握对接焊缝构造和计算;掌握角焊缝构造与计算; 3) 掌握普通螺栓连接的构造要求和计算方法; 掌握两种高强螺栓的设计计算方法。
3.0 内容要求
连接的重要性
1)连接的受力比构件复杂; 2)连接的破坏直接导致钢结构的破坏;
3.3 对接焊缝的构造和计算
一、焊缝形式和构造要求
焊缝符号
《焊缝符号表示方法》GB324-88 由引出线、图形复合和辅助符号三部分组成 标明坡口形式、构造要求、现场焊
工厂打坡口
小引板(引弧板)(run-out plate)
焊缝的起弧和熄弧处质量较差,为保证对接焊缝截面不至被因 此削弱,有条件情况下应加小引板。当无法采用小引板时,焊 缝的计算长度应折减,每个起弧、熄弧点扣除焊件厚度
3)连接的补强比构件困难。
鸟巢钢结构某节点
某厂房柱脚节点的破坏
某网架节点的破坏
第一节 钢结构的连接方法
一、连接的设计要求
安全可靠,构造简单 施工方便,经济可行
二、连接的分类 1、按照功能分:
①受力性连接-构件之间的连接,传递明确内力 ②缀连性连接-形成构件的连接,传力大小不明确 ③支撑性连接-减小构件的计算长度,传力大小不明确
第三章 钢结构的连接
本章主要内容
第一节 钢结构的连接方法 第二节 焊接工艺和质量要求 第三节 对接焊缝的构造与计算 第四节 角焊缝的构造与计算 第五节 焊接应力和焊接变形 第六节 螺栓连接的构造 第七节 普通螺栓连接的工作性能和计算 第八节 高强螺栓连接的工作性能和计算
第三章 钢结构的连接
大纲要求
对接、搭接、顶接(T形、角接)
3.2 焊接连接的特性
焊接位置
焊接位置
施焊位置(welding position)
仰焊(over head)、俯焊(flat)、横焊(horizontal) 、立焊(vertical) 等
3.2 焊接连接的特性
3.2.3 焊缝质量检验:
《钢结构工程施工及验收规范》焊缝质量检查标准分三级:
优点:构造简单、适应性强、自动化程度高、连接刚度大;
缺点:降低被焊钢材的塑性韧性、焊缝热熔区易出现微裂纹、 焊渣等缺陷、产生较大的焊接残余应力
容易发生脆断和疲劳破坏
3.1 钢结构的连接法
2 铆接(热铆)(Riveted connection)
将半成品铆钉烧成红热状后填入 钉孔,再用压铆机或铆钉枪实施 铆合。由于铆合过程中钉身被压 粗,钉身和钉孔之间的空隙被大 部分填实,因此结构变形比普通 螺栓连接小。
3.2 焊接连接的特性
3.2.2连接形式和施焊位置 连接形式: 按被连接件相互位置分 对接、搭接、顶接(T形、角接)
对接接头
butt joints
搭接接头
lap joints
T形接头
T- joints
角接头
Corner joints
3.2 焊接连接的特性
1.焊接连接形式
对接 T型连接
搭接 角 部 连 接
(4)角焊缝一般三级,直接承受动载要求外观质量符合二级。
设计图纸中须注明所采用的焊缝质量等级。
3.2 焊接连接的特性
3.2.4焊缝形式: 对接焊缝Butt welds 、角焊缝Fillet welds 1.对接焊缝:施工时必需焊透,焊缝材料将被焊件“融”成一 体。对厚度较大的构件,施焊前焊口处需开坡,以保证焊透。 优点 :省钢料,应力集中程度低,焊缝质量高,耐疲劳性能好 ; 缺点:焊件尺寸精度和焊接工艺要求高。 2.角焊缝:不要求焊透,焊缝材料将被焊件“粘”在一起。 优点:焊件尺寸、焊接工艺要求低,适应性强,焊缝中所占比 例80%;
焊接 摩擦型高强栓 铆钉 承压型高强栓 普通螺栓
问题:下面两种连接方式哪一种合理?
角焊缝 高强螺栓 普通螺栓
非混和连接
混和连接
提示: 不同连接不得混和使用,共同承受同一内力。
3.1 钢结构的连接方法
3.2 焊缝连接的工艺及特点
钢结构的焊接方法:电弧焊(电焊)、气焊 、电阻焊
3.2.1 电焊工艺
电焊按工艺分 :
导线 电弧 电源 焊条 焊 机 焊件
手工焊、埋弧自动焊、 半自动焊、CO2气体保护焊
药皮 焊渣 气体 焊丝 焊缝金属 电弧 焊车行进方向 焊丝 料斗
焊枪
手工焊
埋弧自动焊
电弧焊工艺示意
3.1 焊接连接的特性
手工焊
自动焊
手工电弧焊
原理:利用电弧产生热量熔化焊条和母材形成焊缝。 A、焊条的选择:焊条应与焊件钢材相适应。 Q235钢选择E43型焊条(E4300--E4328) Q345钢选择E50型焊条(E5000--5048) Q390、Q420钢选择E55型焊条(E5500--5518)
承压型连接 在剪力作用下,被连接 件之间发生滑动后,钉 身与孔壁抵住承压传力
优点:刚度较大,塑性极好,稳妥可靠 ; 缺点:工艺复杂,造价高,施工噪音大
3.1 钢结构的连接方法
3
普通螺栓连接(粗制) Ordinary bolted connection
承压型连接 粗制普通螺栓用圆钢锻压而成,精度较低, 螺栓外径与栓孔内径公差较大。 d 0 d (1.5 ~ 3.0) 优点:成本低,拆装方便; 缺点:承载力低,连接变形大,不宜做永久性结构连接。 级别:分A、B、C级
3.3 对接焊缝的构造和计算
3、受弯的对接焊缝计算
M f tW WW
WW
:焊缝截面抵抗矩。
(a)抗弯接头 (a)抗弯接头
3.3 对接焊缝的构造和计算
4、拉、弯、剪对接焊缝计算
max
max
受力分析
max
max
弯接头
(b)拉、弯、剪接头 (b)拉、弯、剪接头
判断最危险点
3.3 对接焊缝的构造和计算
缺点:应力集中程度高,受力条件差;疲劳强度低,不能直接 承受动载。
3.2 焊接连接的特性
3.2.5 焊缝代号(weld symbols)、螺栓及孔眼图例
焊缝符号: 引出线、图形符号和辅助符号组成
辅助符号
引出线
引出线 图形符号
3.2 焊接连接的特性
第三章 钢结构的连接
3.2 焊接连接的特性
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