钢结构的连接(焊接_螺栓连接)

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二、焊接连接形式和焊缝形式 1.焊接连接形式 单击图片3-2播放
对接
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单击图片3-3播放
搭接
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2.焊缝形式 (1)对接焊缝
正对接焊缝 (2)角焊缝
斜对接焊缝
T型对接焊缝
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3. 焊缝位臵
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三、焊缝缺陷及焊缝质量检查
1.焊缝缺陷
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2.焊缝质量检查 外观检查:检查外观缺陷和几何尺寸;
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单击图片3-6播放
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二、对接焊缝的计算 对接焊缝分为:焊透和部分焊透(自学)两种;
动荷载作用下部分焊透的对接焊缝不宜用做垂直受
力方向的连接焊缝;
N t N
对于静载作用下的一级和二级对接焊缝其强度可视 为与母材相同,不与计算。三级焊缝需进行计算; 对接焊缝可视作焊件的一部分,故其计算方法与构 件强度计算相同。
3
N
3.2 焊接连接的特性
一、钢结构常用焊接方法 1.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。
焊条 焊钳
A、焊条的选择: 焊条应与焊件
焊机
保护气体
钢材相适应。
焊件
电弧
熔池 导线 4
单击图片3-1播放
5
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) B、焊条的表示方法: E—焊条(Electrode)
4.焊缝代号
详细参见表3-1,图3-13
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3.3 对接焊缝的构造与计算
一、对接焊缝的构造
1、对接焊缝的坡口形式:
对接焊缝的焊件常做坡口,坡口形式与板厚和
施工条件有关。
(1)当:t<6mm(手工焊),t<10mm(埋弧焊)时可不做坡
口,采用直边缝; (2)t=7~20mm时,宜采用单边V形和双边V形坡口;
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Байду номын сангаас材相适应的焊条。
C、优、缺点
优点:方便,特别在高空和野外作业,小型焊接; 缺点:质量波动大,要求焊工等级高,劳动强度大,效率低。
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2.埋弧焊(自动或半自动)
送丝器
Nsinθ
lw
N
θ t B
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Ncosθ
另:当tanθ≤1.5时,不用验算!
2、M、V共同作用下的对接焊缝计算 (1)板件间对接连接 因焊缝截面为矩形,M、
V M
V共同作用下应力图为:
故其强度计算公式为:
t A
σ
lw
τ
max
max
M 6M 2 f tw Ww l w t
VS w 3 V fVw I w t 2 lw t
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3.焊缝质量等级及选用 《钢结构设计规范》(GB50017--2003)中,对焊 缝质量等级的选用有如下规定:
(1) 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。 (2) 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。
、、 、、 、、
焊剂漏斗
焊丝转盘
、 、 、


熔渣
、 、 、 、、 、、 、、 、 、
焊剂 焊件
埋弧自动焊
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A、焊丝的选择应与焊件等强度。 B、优、缺点: 优点:自动化程度高,焊接速度快,劳动强度低, 焊接质量好。 缺点:设备投资大,施工位臵受限等。
机 器
送 丝 器
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3.气体保护焊 优、缺点: 优点:焊接速度快,焊接质 量好。 缺点:施工条件受限制等。
内部无损检验:检验内部缺陷。
内部检验主要采用超声
波,有时还用磁粉检验
荧光检验等辅助检验方
法。还可以采用X射线或
γ射线透照或拍片。
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《钢结构工程施工及验收规范》规定:
焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级
和三级。 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。 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。
( 3 29)
( 3 30)
M ftw Ww
VS w f vw I wt
式中:Ww—焊缝截面模量; Sw--焊缝截面面积矩; Iw--焊缝截面惯性矩。 27
(2)工字形截面梁对接连接计算
M V 1 焊缝截面 σ1
τmax
σmax
τ
τ1
A、对于焊缝的σmax和τmax应满足式3-2和3-3要求; B、对于翼缘与腹板交接点焊缝(1点),其折算应 力尚应满足下式要求:
钢结构的连接方法
一、焊缝连接 优点:不削弱截面,方便施工,连接刚度大; 缺点:材质易脆,存在残余应力,对裂纹敏感。
对接焊缝连接
角焊缝连接
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二、铆钉连接 优点:连接刚度大,传力可靠; 缺点:对施工技术要求很高, 劳动强度大,施工条件差, 施
工速度慢。
三、螺栓连接 分为: 普通螺栓连接 高强度螺栓连接 优点:拆装方便 缺点:板件有削弱
(3)t>20mm时,宜采用U形、K形、X形坡口。
t--焊件厚度
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α
C=0.5~2mm
C=2~3mm
( a)
(b)
α p
C=2~3mm
p (d)
C=3~4mm
( C)
p
C=3~4mm
p
C=3~4mm
( e)
( f)
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2、V形、U形坡口焊缝单面施焊,但背面需进行补焊; 3、对接焊缝的起、灭弧点易出现缺陷,故一般用引弧 板引出,焊完后将其切去;不能做引弧板时,每条 焊缝的计算长度等于实际长度减去2t1,t1—较薄焊 件厚度; 4、当板件厚度或宽度在一侧相差大于4mm时,应做坡 度不大于1:2.5(静载)或1:4(动载)的斜角,以平缓 过度,减小应力集中。
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1、轴心力作用下的对接焊缝计算 N N f t w 或f cw ( 3 28) lw t t 式中: A N—轴心拉力或压力; t—板件较小厚度;T形连接中为腹板厚度; ftw、fcw —对接焊缝的抗拉和抗压强度设计值。
N
当不满足上式时,可采用斜对 接焊缝连接如图B。 N
N sin f t w 或f cw lw t N cos f vw lw t
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(3)重级工作制和起重量 Q>50t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
与节点板之间的T形接头焊透的对接与角接组合焊缝,
不应低于二级。
(4)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Q>50t的中级工 作制吊车梁的角焊缝的外观质量应符合二级。
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