钢结构设计规范·连接计算·焊缝连接
钢梁与钢柱刚性连接计算(JGJ99-2015应用系列)
钢材抗剪强度设计值: fbv = 170 ⋅ N ⋅ mm− 2
钢材屈服强度:
fyb = 335 ⋅ N ⋅ mm− 2
梁截面特性
tbf
全截面惯性矩:
Ibx = 1.017 × 109 ⋅ mm4
腹板截面惯性矩:
Ibwx = 1.756 × 108 ⋅ mm4
hbw
hb
翼缘截面惯性矩:
Ibfx = 8.413 × 108 ⋅ mm4
hbw := hb − 2tbf = 560 ⋅ mm
钢梁材质:
按JGJ99 − 2015表4.2.1和GB50017 − 2003表3.4.3取值。
梁材料参数程序 钢材抗拉强度设计值: 钢材极限抗拉强度: 端面承压强度设计值:
fsb = 295 ⋅ N ⋅ mm− 2 fub = 470 ⋅ N ⋅ mm− 2 fce = 400 ⋅ N ⋅ mm− 2
接触面抗滑移系数: 传力摩擦面数:
μ = 0.4 nf = 2
高强螺栓预拉力
P = 155 ⋅ kN
螺栓材料抗拉强度最小值: fubt = 1040 ⋅ N ⋅ mm− 2
螺栓极限抗拉强度:
fpbu := fpbt = 500 ⋅ MPa
单个螺栓的抗剪承载力: Nvbp := 0.9nf ⋅ μ ⋅ P = 111.6 ⋅ kN
每排螺栓数: nv := 7 螺栓排数:
nh := 3
螺栓中心距和边距:
s := 70mm
a := 50mm
c := 50mm
螺栓边距 := "满足GB50017-2003中8.3.4条要求" if min(a , c) ≥ 2d0 "不满足GB50017-2003中8.3.4条要求,增加边距或减小螺栓直径" otherwise
焊缝要求
中文词条名:钢结构设计规范·构造要求·焊缝连接英文词条名:8.2.2焊缝金属应与主体金属相适应。
当不同强度的钢材连接时,可采用与低强度钢材相适应的焊接材料。
8.2.2在设计中不得任意加大焊缝,避免焊缝立体交叉和在一处集中大量焊缝,同时焊缝的布置应尽可能对称于构件形心轴。
焊件厚度大于20mm的角接接头焊缝,应采用收缩时不易引起层状撕裂的构造。
注:钢板的拼接当采用对接焊缝时,纵横两方向的对接焊缝,可采用十字形交叉或T形交叉;当为T形交叉时,交叉点的间距不得小于200mm。
8.2.3对接焊缝的坡口形式,宜根据板厚和施工条件按有关现行国家标准的要求选用。
8.2.4在对接焊缝的拼接处:当焊件的宽度不同或厚度在一侧相差4mm以上时,应分别在宽度方向或厚度方向从一侧或两侧做成坡度不大于1:2.5的斜角(图8.2.4);当厚度不同时,焊缝坡口形式应根据较薄焊件厚度按第8.2.3条的要求取用。
图8.2.4 不同宽度或厚度钢板的拼接注:直接承受动力荷载且需要进行疲劳计算的结构,本条所指斜角坡度不大于1:4。
8.2.5当采用部分焊透的对接焊缝时,应在设计图中注明坡口的形式和尺寸,其计算厚度h(mm)不得小于`1.5sqrtt`,t(mm)为焊件的较大厚度。
在直接承受动力荷载的结构中,垂直于受e力方向的焊缝不宜采用部分焊透的对接焊缝。
8.2.6角焊缝两焊脚边的夹角a一般为90。
“(直角角焊缝)。
夹角a>135。
或a<60。
的斜角角焊缝,不宜用作受力焊缝(钢管结构除外)。
8.2.7角焊缝的尺寸应符合下列要求:1角焊缝的焊脚尺寸h1(mm)不得小于1.5`sqrtt`,t(mm)为较厚焊件厚度(当采用低氢型碱性焊条施焊时,t可采用较薄焊件的厚度)。
但对埋弧自动焊,最小焊脚尺寸可减小1mm;对T 形连接的单面角焊缝,应增加1mm。
当焊件厚度等于或小于4mm时,则最小焊脚尺寸应与焊件厚度相同。
2角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍(钢管结构除外),但板件(厚度为t)边缘的角焊缝最大焊脚尺寸,尚应符合下列要求:1)当t≤6mm时,h f≤t;2)当t>6mm时,h f≤t-(l~2 )mm。
钢结构焊接和计算
4.3.1.2 对接焊缝的计算
(2) 同时受弯 、受剪的对接焊缝计算公式
2)工字形截面
max
M Ww
ftw
max
VSw I w t
f
w v
2 1
3 12
1.1 ftw
例1:设计500×14钢板的对接焊缝连接。钢 板承受轴向拉力,其中恒荷载和活荷载标准 值引起的轴心拉力值分别为700kN和400kN, 相应的荷载分项系数为1.2和1.4。已知钢材为 Q235-B.F ( A3F ) , 采 用 E43 型 焊 条 手 工 电 弧焊,三级质量标准,施焊时未用引弧板。
解 思路: 效应S < 抗力R
( 即 S= N <
lwt
R ftw )
1.焊缝承受的轴心拉力设计值为:
N 7001.2 4001.4 1400kN
2.三级对接焊缝抗拉强度设计值
ftw 185N / mm 2
3.先考虑用直焊缝验算其强度
N / lwt 1400103 /[(500 10) 14]
4.3.2 角焊缝的构造和计算
4.3.2.1、 角焊缝的构造
①自动焊: hf=hfmin-1(mm); ②T形连接的单面角焊缝:hf=hfmin+1(mm); ③当t <4mm时,hfmin= t (mm);
④当t ≤6mm时,hfmax ≤t (mm); 当t >6mm
时,hfmax= t-(1~2) (mm);
( 1 )轴心受力的对接焊缝计算公式:
4.3.1.2 对接焊缝的计算
( 1 )轴心受力的对接焊缝计算公式:
N lwt
f
t
钢结构的连接(焊接,螺栓连接)
F N
.
50
三、普通螺栓抗剪连接
(一)工作性能和破坏形式
N
1.工作性能
对图示螺栓连接做抗剪试验,即可 N/2 得到板件上a、b两点相对位移δ 和作用力N的关系曲线,该曲线清 N/2 a
楚的揭示了抗剪螺栓受力的四个 N 阶段,即:
(1)摩擦传力的弹性阶段(0~1段)
直线段—连接处于弹性状态; 该阶段较短—摩擦力较小。
端距 中距
边距 中距 边距
A 并列
B 错列
.
46
3.螺栓排列的要求
(1)受力要求:
垂直受力方向:为了防止螺栓应力集中相互影响、截 面削弱过多而降低承载力,螺栓的边距和端距不能 太小;
顺力作用方向:为了防止板件被拉断或剪坏,端距不 能太小;
对于受压构件:为防止连接板件发生鼓曲,中距不能 太大。
(2)构造要求;
Q390、Q420钢选择E55型焊条(E5500--5518)
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;
第三章
3.1 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
2
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
钢结构焊缝连接要求
第二节 焊缝连接 第8.2.1条 焊缝金属宜与基本金属相适应。
当不同强度的钢材连接时,可采用与低强度钢材相适应的焊接材料。
第8.2.2条 在设计中不得任意加大焊缝,避免焊缝立体交叉和在一处集中大量焊缝,同时焊缝的布置应尽可能对称于构件重心。
注:钢板的拼接:当采用对接焊缝时,纵横两方向的对接焊缝,可采用十字形交叉或T形交叉;当为T形交叉时,交叉点的间距不得小于200mm。
第8.2.3条 对接焊缝的坡口形式,应根据板厚和施工条件按现行标准《手工电弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》和《埋弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》的要求选用。
第8.2.4条 在对接焊缝的拼接处,当焊件的宽度不同或厚度相差4mm以上时,应分别在宽度方向或厚度方向从一侧或两侧做成坡度不大于1/4斜角(图8.2.4);当厚度不同时,焊缝坡口形式应根据较薄焊件厚度按第8.2.3条的要求取用。
第8.2.5条 当采用不焊透的对接焊缝时,应在设计图中注明坡口的形式和尺寸,其有效厚度h(mm)不得小于1.5t,t为坡口所在e焊件的较大厚度(mm)。
在承受动力荷载的结构中,垂直于受力方向的焊缝不宜采用不焊透的对接焊缝。
第8.2.6条 角焊缝两焊脚边的夹角α一般为090(直角角焊缝)。
夹角α>060的斜角角焊缝,不宜用作受力焊缝(钢管结构120或α<0除外)。
第8.2.7条 角焊缝的尺寸应符合下列要求: 一、 角焊缝的焊脚尺寸h(mm)不得小于1.5t,t为较厚焊件 f厚度(mm)。
但对自动焊,最小焊脚尺寸可减少1mm;对T形连接的单面角焊缝,应增加1mm。
当焊件厚度等于或小于4mm时,则最小焊脚尺寸应与焊件厚度相同。
二、 角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍(钢管 结构除外),但板件(厚度为t)边缘的角焊缝最大焊脚尺寸,尚应符合下列要求: 1.当t≤6mm时,h≤t; f2.当t>6mm时,h≤t-(1~2)mm。
f圆孔或槽孔内的角焊缝焊脚尺寸尚不宜大于圆孔直径或槽孔短径的1/3。
《钢结构设计原理》3-1 钢结构的连接-焊缝连接
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。
钢结构设计规范·连接计算·焊缝连接
钢结构设计规范·连接计算·焊缝连接7.1.1焊缝应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况,按下述原则分别选用不同的质量等级:1在需要进行疲劳计算的构件中,凡对接焊缝均应焊透,其质缝等级为:1)作用力垂直于焊缝长度方向的横向对接焊缝或T形对接与角接组合焊缝,受拉时应为一级,受限时应为二级;2)作用力平行于焊缝长度方向的纵向对接焊缝应为二级。
2不需要汁算疲劳的构件中,凡要求与母材等强的对接焊缝应护焊透,其质量等级当受拉时应不低于二级,受压时宜为二级。
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之间以及吊车桁架上弦杆与节点板之间的T形接头焊缝均要求焊透,焊缝形式一般为对接与角接的组合焊缝,其质量等级不应低于二级。
4不要求焊透的T形接头采用的角焊缝或部分焊透的对接与角接组合焊缝,以及搭接连接采用的角焊缝,其质量等级为:1)对直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构和吊车起重量等于或大于50t的中级工作制吊车梁,焊缝的外观质量标准应符合二级;2)对其他结构,焊缝的外观质量标准可为三级。
7.1.2对接焊缝或对接与角接组合焊缝的强度计算:1在对接接头和T形接头中,垂直于轴心拉力或轴心压力的对接焊缝或对接与角接组合焊缝,其强度应按下式计算:`σ=N/(l_wt)≤f_t^w或f_c^w`(7.1.2-1)式中N——轴心拉力或轴心压力;l w——焊缝长度;在对接接头中为连接件的较小厚度;在T形接头中为腹板的厚度;f w t、f w c——对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值。
2在对接接头和T形接头中,承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝或对接与角接组合焊缝,其正应力和剪应力应分别进行计算。
但在同时受有较大正应力和剪应力处(例如梁腹板横向对接焊缝的端部),应按下式计算折算应力:`sqrt(σ^2+3τ^2)≤1.1f_t^w`(7.1.2-2)注:l 当承受轴心力的板件用斜焊缝对接,焊缝与作用力间的夹角θ符合tanθ≤1.5时,其强度可不计算。
钢结构设计规范
第一章总则第条为在钢结构设计中贯彻执行国家(de)技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,特制定本规范.第条本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物(de)钢结构设计.第条本规范(de)设计原则是根据建筑结构设计统一标准(CBJ68-84))制订(de).第条设计钢结构时,应从工程实际情况出发,合理选用材料、结构方案和构造措施,满足结构在运输、安装和使用过程中(de)强度、稳定性和刚度要求,宜优先采用定型(de)和标准化(de)结构和构件,减少制作、安装工作量,符合防火要求,注意结构(de)抗腐蚀性能.第条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中,应注明所采用(de)钢号(对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等)、连接材料(de)型号(或钢号)和对钢材所要求(de)机械性能和化学成分(de)附加保证项目.此外,在钢结构设计图纸中还应注明所要求(de)焊缝质量级别(焊缝质量级别(de)检验标准应符合国家现行钢结构工程施工及验收规范).第条对有特殊设计要求和在特殊情况下(de)钢结构设计,尚应符合国家现行有关规范(de)要求.第二章材料第条承重结构(de)钢材,应根据结构(de)重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质.承重结构(de)钢材宜采用平炉或氧气转炉3号钢(沸腾钢或镇静钢)、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV 钢或15MnVq钢,其质量应分别符合现行标准普通碳素结构钢技术条件、低合金结构钢技术条件和桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件(de)规定.第条下列情况(de)承重结构不宜采用3号沸腾钢:一、焊接结构:重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,冬季计算温度等于或低于-20℃时(de)轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,以及冬季计算温度等于或低于-30℃时(de)其它承重结构.二、非焊接结构:冬季计算温度等于或低于-20℃时(de)重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构.注:冬季计算温度应按国家现行采暖通风和空气调节设计规范中规定(de)冬季空气调节室外计算温度确定,对采暖房屋内(de)结构可按该规定值提高10℃采用.第条承重结构(de)钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度(或屈服点)和硫、磷含量(de)合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量(de)合格保证.承重结构(de)钢材,必要时尚应具有冷弯试验(de)合格保证.对于重级工作制和吊车起重量等于或大于50t(de)中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构(de)钢材,应具有常温冲击韧性(de)合格保证.但当冬季计算温度等于或低于-20℃时,对于3号钢尚应具有-20℃冲击韧性(de)合格保证;对于16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢尚应具有-40℃冲击韧性(de)合格保证.对于重级工作制(de)非焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构(de)钢材,必要时亦应具有冲击韧性(de)合格保证.第条钢铸件应采用现行标准一般工程用铸造碳钢中规定(de)ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500或ZG310-570号钢.第条钢结构(de)连接材料应符合下列要求:一、手工焊接采用(de)焊条,应符合现行标准碳钢焊条或低合金钢焊条(de)规定.选择(de)焊条型号应与主体金属强度相适应.对重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,宜采用低氢型焊条.二、自动焊接或半自动焊接采用(de)焊丝和焊剂,应与主体金属强度相适应.焊丝应符合现行标准焊接用钢丝(de)规定.三、普通螺栓可采用现行标准普通碳素结构钢技术条件中规定(de)3号钢制成.四、高强度螺栓应符合现行标准钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈型式尺寸与技术条件或钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副型式尺寸与技术条件(de)规定.五、铆钉应采用现行标准普通碳素钢铆螺用热轧圆钢技术条件中规定(de)ML2或ML3号钢制成.六、锚栓可采用现行标准普通碳素结构钢技术条件中规定(de)3号钢或低合金结构钢技术条件中规定(de)16Mn钢制成.第三章基本设计规定第一节设计原则第条本规范除疲劳计算外,采用以概率理论为基础(de)极限状态设计方法,用分项系数(de)设计表达式进行计算.第条结构(de)极限状态系指结构或构件能满足设计规定(de)某一功能要求(de)临界状态,超过这一状态结构或构件便不再能满足设计要求.承重结构应按下列承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计:一、承载能力极限状态为结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载(de)变形时(de)极限状态;二、正常使用极限状态为结构或构件达到正常使用(de)某项规定限值时(de)极限状态.第条设计钢结构时,应根据结构破坏可能产生(de)后果,采用不同(de)安全等级.一般工业与民用建筑钢结构(de)安全等级可取为二级,特殊建筑钢结构(de)安全等级可根据具体情况另行确定.第条按承载能力极限状态设计钢结构时,应考虑荷载效应(de)基本组合,必要时尚应考虑荷载效应(de)偶然组合.按正常使用极限状态设计钢结构时,除钢与混凝土组合梁外,应只考虑荷载短期效应组合.第条计算结构或构件(de)强度、稳定性以及连接(de)强度时,应采用荷载设计值(荷载标准值乘以荷载分项系数);计算疲劳和正常使用极限状态(de)变形时,应采用荷载标准值.第条对于直接承受动力荷载(de)结构:在计算强度和稳定性时,动力荷载设计值应乘动力系数;在计算疲劳和变形时,动力荷载标准值不应乘动力系数.计算吊车梁或吊车桁架及其制动结构(de)疲劳时,吊车荷载应按作用在跨间内起重量最大(de)一台吊车确定.第条设计钢结构时,荷载(de)标准值、荷载分项系数、荷载组合系数、动力荷载(de)动力系数以及按结构安全等级确定(de)重要性系数,应按建筑结构荷载规范(GBJ9-87)(de)规定采用.第条计算重级工作制吊车梁(或吊车桁架)及其制动结构(de)强度和稳定性以及连接(de)强度时,吊车(de)横向水平荷载应乘以表(de)增大系数.第条计算平炉、电炉、转炉车间或其它类似车间(de)工作平台结构时,由检修材料所产生(de)荷载,可乘以下列折减系数:主梁柱(包括基础)第二节设计指标第条钢材(de)强度设计值(材料强度(de)标准值除以抗力分项系数),应根据钢材厚度或直径(对3号钢按表(de)分组)按表采用.钢铸件(de)强度设计值应按表第条计算下列情况(de)结构构件或连接时,第条规定(de)强度设计值应乘以相应(de)折减系数:一、单面连接(de)单角钢1.按轴心受力计算强度和连接;2.按轴心受压计算稳定性二、施工条件较差(de)高空安装焊缝和铆钉连接;三、沉头和半沉头铆钉连接.注:当几种情况同时存在时,其折减系数应连乘.第条钢材和钢铸件(de)物理性能指标应按表采用.第三节结构变形(de)规定第条计算钢结构变形时,可不考虑螺栓(或铆钉)孔引起(de)截面削弱.第条受弯构件(de)挠度不应超过表中所列(de)容许值.第条多层框架结构在风荷载作用下(de)顶点水平位移与总高度之比值不宜大于1/500,层间相对位移与层高之比值不宜大于1/400.注:对室内装修要求较高(de)民用建筑多层框架结构,层间相对位移与层高之比值宜适当减小.无隔墙(de)多层框架结构,层间相对位移可不受限制.第条在设有重级工作制吊车(de)厂房中,跨间每侧吊车梁或吊车桁架(de)制动结构,由一台最大吊车横向水平荷载所产生(de)挠度不宜超过制动结构跨度(de)1/2200.第条设有重级工作制吊车(de)厂房柱和设有中、重级工作制吊车(de)露天栈桥柱,在吊车梁或吊车桁架(de)顶面标高处,由一台最大吊车水平荷载所产生(de)计算变形值,不应超过表中所列(de)容许值.第四章受弯构件(de)计算第一节强度第条在主平面内受弯(de)实腹构件,其抗弯强度应按下列规定计算:一、承受静力荷载或间接承受动力荷载时,第条当梁上翼缘受有沿腹板平面作用(de)集中荷载、且该荷载处又未设置支承加劲肋时,腹板计算高度上边缘(de)局部承压强度应按下式计算:第条在组合梁(de)腹板计算高度边缘处,若同时受有较大(de)正应力、剪应力和局部压应力,或同时受有较大(de)正应力和剪应力(如连续梁支座处或梁(de)翼缘截面改变处等),其折算应力应按下式计算:式中σ、τ、σc——腹板计算高度边缘同一点上同时产生(de)正应力、剪应力和局部压应力,r和σ c应按公式和公式计算,σ应按下式计算:第二节整体稳定第条符合下列情况之一时,可不计算梁(de)整体稳定性:一、有铺板(各种钢筋混凝土板和钢板)密铺在梁(de)受压翼缘上并与其牢固相连、能阻止梁受压翼缘(de)侧向位移时.二、工字形截面筒支梁受压翼缘(de)自由长度L1与其宽度B1之比不超过表所规定(de)数值时.②梁(de)支座处,应采取构造措施以防止梁端截面(de)扭转.对跨中无侧向支承点(de)梁,L1 为其跨度;对跨中有侧向支承点(de)梁,L1为受压翼缘侧向支承点间(de)距离(梁(de)支座处视为有侧向支承).第条除第条所指情况外,在最大刚度主平面内受弯(de)构件,其整体稳定性应按下式计算:注:见第4.2.1条注②.第条除第条所指情况外,在两个主平面受弯(de)工字形截面构件,其整体稳定性应按下式计算:注:见第4.2.1条注②.第条不符合第条第一项情况(de)箱形截面简支梁,其截面尺寸(图)应满足h/bo ≤6,且L1/bo 不应超过下列数值:符合上述规定(de)箱形截面简支梁,可不计算整体稳定性.注:其它钢号(de)梁,其L1/bo 值不应大于95(235/fy).第条用作减少梁受压翼缘自由长度(de)侧向支撑,其轴心力应根据侧向力F确定,梁(de)侧向力应按下式计算:第三节局部稳定第条为保证组合梁腹板(de)局部稳定性,应按下列规定在腹板上配置加劲肋(图):一、当ho /tw ≤80235/fy时,对有局部压应力(σc≠0)(de)梁, 宜按构造配置横向加劲肋;但对无局部压应力(σc=0)(de)梁,可不配置加劲肋.二、当80235/fy <ho /tw ≤170235/fy时,应配置横向加劲肋,并应按第条(de)规定进行计算(对无局部压应力(de)梁,当ho /tw ≤100235/fy 时,可不计算).三、当ho /tw >170235/fy 时,应配置横向加劲肋和在受压区配置纵向加劲肋,必要时尚应在受压区配置短加劲肋,并均应按第条(de)规定进行计算.此处ho为腹板(de)计算高度,tw为腹板(de)厚度.四、梁(de)支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处,宜设置支承加劲肋,并应按第条(de)规定进行计算.第条无局部压应力(σc=0)(de)梁和简支吊车梁,当其腹板用横向加劲肋加强或用横向和纵向加劲肋加强时,应按第条至第条计算加劲肋间距.其它情况(de)梁,应按附录二计算腹板(de)局部稳定性.第条无局部压应力(σ=0)(de)梁,其腹板仅用横向加劲肋加强时,横向加劲肋间距α应符合下列要求:σ——与τ同一截面(de)腹板计算高度边缘(de)弯曲压应力(N/mm2),应按σ=My/I计算,I为梁毛截面惯性矩,y1为腹板计算高度受压边缘至中和轴(de)距离.公式()右端算得(de)值若大于第条规定(de)最大间距时,应取α不超过最大间距.第条无局部压应力(σc=0)(de)梁,其腹板同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强时(图、c),纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘(de)距离h1应在ho/5~/ho/4范围内,并应符合下式(de)要求:式中σ——所考虑区段内最大弯矩处腹板计算高度边缘(de)弯曲压应力(N炖mm2),应按σ=MmaxY1/I计算.横向加劲肋间距a仍应按第条和第条确定,但应以h2代替h0,并取η=.第条简支吊车梁(de)腹板仅用横向加劲肋加强时,加劲肋(de)间距a应同时符合下列公式(de)要求:公式()和公式()右端算得(de)值若大于2ho或分母为负值时,应取a=2ho.对变截面吊车梁,当端部变截面区段长度不超过梁跨度(de)1/6时,a值应按下列情况确定:一、腹板高度变化(de)吊车梁:端部变截面区段(de)a值应符合公式()(de)要求,式中(de)ho取该区段(de)腹板平均计算高度,τ取梁端部腹板(de)最大平均剪应力;不变截面区段内(de)a值,应同时符合公式()和公式()(de)要求,式中τ取两区段交界处(de)腹板平均剪应力.二、翼缘截面变化(de)吊车梁:由端部至变截面处区段(de)a值,应同时符合公式()和公式()(de)要求,但σ取变截面处腹板计算高度边缘(de)弯曲压应力,同时由表查得(de)k3、k4值应乘以;中部不变截面区段(de)a值,应同时符合公式()和公式()(de)要求,但τ取变截面处(de)腹板平均剪应力.第条简支吊车梁(de)腹板同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强时(图、c),纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘(de)距离h1应在h0/5~h0/4范围内,并应符合下列公式(de)要求:当公式()或公式()右端算得(de)值小于ho/5时,尚应在腹板受压区配置短加劲肋(图),并应按附录二进行计算.横向加劲肋间距α应按公式()确定,但应以h2代替式中(de)ho,以σc代替表中(de)σc.若公式()右端算得(de)值大于2h2或分母为负值时,应取a≤2h2.对腹板高度变化(de)吊车梁:在确定梁端部变截面区段内(有纵向加劲肋)(de)α值时,h2取该区段腹板下区格(de)平均高度,τ取该区段梁端部处(de)腹板平均剪应力;在确定不变截面区段内(de)α值时,τ取两区段交界处(de)腹板平均剪应力.对翼缘截面变化(de)吊车梁,确定α值时,τ取梁端部腹板平均剪应力.第条加劲肋宜在腹板两侧成对配置,也可单侧配置,但支承加劲肋和重级工作制吊车梁(de)加劲肋不应单侧配置.横向加劲肋(de)最小间距为,最大间距为2ho(对无局部压应力(de)梁,当ho/tw≤100时,可采用).在腹板两侧成对配置(de)钢板横向加劲肋,其截面尺寸应符合下列公式要求:在腹板一侧配置(de)钢板横向加劲肋,其外伸宽度应大于按公式()算得(de)倍,厚度不应小于其外伸宽度(de)1/15.在同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强(de)腹板中,横向加劲肋(de)截面尺寸除应符合上述规定外,其截面惯性矩Iz尚应符合下式要求:短加劲肋(de)最小间距为.短加劲肋外伸宽度应取为横向加劲肋外伸宽度(de)~倍,厚度不应小于短加劲肋外伸宽度(de)1/15.注:①用型钢(工字钢、槽钢、肢尖焊于腹板(de)角钢)作成(de)加劲肋,其截面惯性矩不得小于相应钢板加劲肋(de)惯性矩.②在腹板两侧成对配置(de)加劲肋,其截面惯性矩应按梁腹板中心线为轴线进行计算.在腹板一侧配置(de)加劲肋,其截面惯性矩应按与加劲肋相连(de)腹板边缘为轴线进行计算.第条梁(de)支承加劲肋,应按承受梁支座反力或固定集中荷载(de)轴心受压构件计算其在腹板平面外(de)稳定性.此受压构件(de)截面应包括加劲肋和加劲肋每侧15tw235/fy范围内(de)腹板面积,其计算长度取ho.梁支承加劲肋(de)端部应按其所承受(de)支座反力或固定集中荷载进行计算:当端部为刨平顶紧时,计算其端面承压应力(对突缘支座尚应符合第条(de)要求);当端部为焊接时,计算其焊缝应力.第条梁受压翼缘自由外伸宽度b与其厚度t之比,应符合下式要求:箱形截面梁受压翼缘板在两腹板之间(de)宽度bo与其厚度t之比,应符合下式要求:当箱形截面梁受压翼缘板设有纵向加劲肋时,则公式()中(de)bo取为腹板与纵向加劲肋之间(de)翼缘板宽度.注:翼缘板自由外伸宽度b(de)取值为:对焊接构件,取腹板边至翼缘板(肢)边缘(de)距离;对轧制构件,取内圆弧起点至翼缘板(肢)边缘(de)距离.第五章轴心受力构件和拉弯、压弯构件(de)计算第一节轴心受力构件第条轴心受拉构件和轴心受压构件(de)强度,除摩擦型高强度螺栓连接处外,应按下式计算:式中N——轴心拉力或轴心压力;An——净截面面积.摩擦型高强度螺栓连接处(de)强度应按下列公式计算:式中n——在节点或拼接处,构件一端连接(de)高强度螺栓数目;n1——所计算截面(最外列螺栓处)上高强度螺栓数目;A——构件(de)毛截面面积.第条实腹式轴心受压构件(de)稳定性应按下式计算:式中φ——轴心受压构件(de)稳定系数,应根据表(de)截面分类并按附录三采用.第条格构式轴心受压构件(de)稳定性仍应按公式()计算,但对虚轴(图(de)x轴和图、c(de)x轴和y轴)(de)长细比应取换算长细比.换算长细比应按下列公式计算:一、双肢组合构件(图):式中λx——整个构件对x轴(de)长细比;λl——分歧对最小刚度轴1—1(de)长细比,其计算长度取为:焊接时,为相邻两缀板(de)净距离;螺栓连接时,为相邻两缀板边缘螺栓(de)距离;Alx——构件截面中垂直于x轴(de)各斜缀条毛截面面积之和.二、四肢组合构件(图);式中λy——整个构件对y轴(de)长细比;Aly——构件截面中垂直于y轴(de)各叙缀条毛截面面积之和.三、缀件为缀条(de)三肢组合构件(图):式中A1——构件截面中各斜缀条毛截面面积之和;注:①缀板(de)线刚度应符合第8.4.1条(de)规定.②斜缀条与构件轴线间(de)夹角应在40°~70°范围内.第条对格构式轴心受压构件:当缀件为缀条时,其分肢(de)长细比λ1不应大于构件两方向长细比(对虚轴取换算长细比)(de)较大值λmax(de)倍,当缀件为缀板时,λ1不应大于40,并不应大于λmax(de)倍(当λmax <50时,取λmax=50).第条用填板连接而成(de)双角钢或双槽钢构件,可按实腹式构件进行计算,但填板间(de)距离不应超过下列数值:受压构件 40i受拉构件 80ii为截面回转半径,应按下列规定采用:一、当为图、b所示(de)双角钢或双槽钢截面时,取一个角钢或一个槽钢与填板平行(de)形心轴(de)回转半径;二、当为图所示(de)十字形截面时,取一个角钢(de)最小回转半径.受压构件(de)两个侧向支承点之间(de)填板数不得少于两个.第条轴心受压构件应按下式计算剪力:剪力v值可认为沿构件全长不变.对格构式轴心受压构件,剪力v应由承受该剪力(de)缀材面(包括用整体板连接(de)面)分担.第条用作减小轴心受压构件自由长度(de)支撑,其轴心力应根据被支承构件(de)剪力v(作为侧向力)确定.v可按公式()计算.第二节拉弯构件和压弯构件第条弯矩作用在主平面内(de)拉弯构件和压弯构件,其强度应按下列规定计算:一、承受静力荷载或间接承受动力荷载时,式中Yx、Yy——截面塑性发展系数,应按表采用.二、直接承受动力荷载时,仍应按公式()计算,但取Yx=Yy=第条弯矩作用在对称轴平面内(绕x轴)(de)实腹式压弯构件,其稳定性应按下列规定计算:一、弯矩作用平面内(de)稳定性:(1)无横向荷载作用时:βmx=+,但不得小于,M1和M2为端弯矩,使构件产生同向曲率(无反弯点)时取同号,使构件产生反向曲率(有反弯点)时取异号,M1≥M2;(2)有端弯矩和横向荷载同时作用时:使构件产生同向曲率时,βmx=;使构件产生反向曲率时,βmx=;(3)无端弯矩但有横向荷载作用时;当跨度中点有一个横向集中荷载作用时,βmx=1-NEx;其它荷载情况时,βmx=对于表第3、4项中(de)单轴对称截面压弯构件,当弯矩作用在对称轴平面内且使较大翼缘受压时,除应按公式()计算外,尚应按下式计算:式中W2x——对较小翼缘(de)毛截面抵抗矩.二、弯矩作用平面外(de)稳定性:式中φy——弯矩作用平面外(de)轴心受压构件稳定系数;φb——均匀弯曲(de)受弯构件整体稳定系数,对工字形和T形截面可按附录一第(五)项确定,对箱形截面可取φb=;Mx——所计算构件段范围内(de)最大弯矩;βtx——等效弯矩系数,应按下列规定采用:1.在弯矩作用平面外有支承(de)构件,应根据两相邻支承点间构件段内(de)荷载和内力情况确定:(1)所考虑构件段无横向荷载作用时:βtx=+,但不得小于,M1和M2是在弯矩作用平面内(de)端弯矩,使构件段产生同向曲率时取同号,产生反向曲率时取异号,M1≥M2;(2)所考虑构件段内有端弯矩和横向荷载同时作用时;使构件段产生同向曲率时,βtx=;使构件段产生反向曲率时,βtx=;(3)所考虑构件段内无端弯矩但有横向荷载作用时:βtx=.2.悬臂构件,βtx=.注:①无侧移框架系指框架中设有支撑架、剪力墙、电梯并等支撑结构,且共抗侧移刚度等于或大于框架本身抗侧移刚度(de)5倍者.②有侧移框架系指框架中未设上述支撑结构,或支撑结构(de)抗侧移刚度小于框架本身抗侧移刚度(de)5倍者.第条弯矩绕虚轴(x轴)作用(de)格构式压弯构件,其弯矩作用平面内(de)整体稳定性应按下式计算:式中Wlx=Ix/Yo,Ix为x轴(de)毛截面惯性矩,Yo为由x轴到压力较大分肢(de)轴线距离或者到压力较大分肢腹板边缘(de)距离,二者取较大者;φx、NEx由换算长细比确定.弯矩作用平面外(de)整体稳定性可不计算,但应计算分肢(de)稳定性,分肢(de)轴心力应按桁架(de)弦杆计算.对缀板柱(de)分肢尚应考虑由剪力引起(de)局部弯矩.第条弯矩绕实轴作用(de)格构式压弯构件,其弯矩作用平面内和平面外(de)稳定性计算均与实腹式构件相同.但在计算弯矩作用平面外(de)整体稳定性时,长细比应取换算长细比,φb应取.第条弯矩作用在两个主平面内(de)双轴对称实腹式工字形和箱形截面(de)压弯构件,其稳定性应按下列公式计算:第条弯矩作用在两个主平面内(de)双肢格构式压弯构件,其稳定性应按下列规定计算:第条计算格构式压弯构件(de)缀件时,应取构件(de)实际剪力和按公式()计算(de)剪力两者中(de)较大值进行计算.第条用作减小压弯构件弯矩作用平面外计算长度(de)支撑,其轴心力应按公式()计算(de)侧向力确定,但式中Af为被支承构件(de)受压翼缘(对实腹式构件)或受压分肢(对格构式构件)(de)截面面积.第三节构件(de)计算长度和容许长细比第条确定桁架弦杆和单系腹杆(de)长细比时,其计算长度ιo应按表采用.注:①l为构件(de)几何长度(节点中心间距离);l1为桁架弦杆侧向支承点之间(de)距离.②斜平面系指与桁架平面斜交(de)平面,适用于构件截面两主轴均不在桁架平面内(de)单角钢腹杆和双角钢十字形截面腹杆.③无节点板(de)腹杆计算长度在任意平面内均取其等于几何长度.当桁架弦杆侧向支承点之间(de)距离为节间长度(de)2倍(图)且两节间(de)弦杆轴心压力有变化时,则该弦杆在桁架平面外(de)计算长度,应按下式确定(但不应小于):N。
钢结构焊接、螺栓连接计算及实例
第一节 钢结构的连接方法钢结构是由钢板、型钢通过必要的连接组成基本构件,如梁、柱、桁架等;再通过一定的安装连结装配成空间整体结构,如屋盖、厂房、钢闸门、钢桥等。
可见,连接的构造和计算是钢结构设计的重要组成部分。
好的连接应当符合安全可靠、节约钢材、构造简单和施工方便等原则。
钢结构的连接方法可分为焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接三种(详见附图十三)。
一、焊缝连接焊接是现代钢结构最主要的连接方法。
其优点是不削弱构件截面(不必钻孔),构造简单,节约钢材,加工方便,在一定条件下还可以采用自动化操作,生产效率高。
此外,焊缝连接的刚度较大密封性能好。
焊缝连接的缺点是焊缝附近钢材因焊接的高温作用而形成热影响区,热影响区由高温降到常温冷却速度快,会使钢材脆性加大,同时由于热影响区的不均匀收缩,易使焊件产生焊接残余应力及残余变形,甚至可能造成裂纹,导致脆性破坏。
焊接结构低温冷脆问题也比较突出。
二、铆钉连接铆接的优点是塑性和韧性较好,传力可靠,质量易于检查和保证,可用于承受动载的重型结构。
但是,由于铆接工艺复杂、用钢量多,因此,费钢又费工。
现已很少采用。
三、螺栓连接螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。
普通螺栓通常用Q235钢制成,而高强度螺栓则用高强度钢材制成并经热处理。
高强度螺栓因其连接紧密,耐疲劳,承受动载可靠,成本也不太高,目前在一些重要的永久性结构的安装连接中,已成为代替铆接的优良连接方法。
螺栓连接的优点是安装方便,特别适用于工地安装连接,也便于拆卸,适用于需要装拆结构和临时性连接。
其缺点是需要在板件上开孔和拼装时对孔,增加制造工作量;螺栓孔还使构件截面削弱,且被连接的板件需要相互搭接或另加拼接板或角钢等连接件,因而比焊接连接多费钢材。
第二节 焊接方法、焊缝类型和质量级别一、钢结构中常用的焊接方法焊接方法很多,钢结构中主要采用电弧焊,薄钢板(mm t 3 )的连接有时也可以采用电阻焊或气焊。
1.电弧焊电弧焊是利用焊条或焊丝与焊件间产生的电弧热,将金属加热并熔化的焊接方法。
钢结构的连接角焊缝
对圆孔或槽孔内的角焊缝,焊脚尺寸尚不宜大于 圆孔直径或槽孔短径的1/3
角焊缝的构造(5)
角焊缝截面尺寸
(3)最小焊脚尺寸hf,min
h f ,min ? 1.5 t 2
(计算数值只进不舍!)
式中: t2---较厚焊件厚度。
三级 185 175 170 160 265 250 225 210 300 285 270 250 320 305 290 275
抗剪
f
w v
125 120 115 110 180 170 155 145 205 190 180 170 220 210 195 185
角焊缝
抗拉、 抗压 和抗弯
f
w f
自动焊、 半自动 焊和 E50 型焊条 的手工焊
Q235 钢 Q345 钢
自动焊、 半自动 焊和 E55 型焊条 的手工焊
Q390 钢 Q420 钢
≤ 16 >16 ~ 40 >40 ~ 60 >60 ~ 100
≤ 16 >16 ~ 35 >35 ~ 50 >50 ~ 100
≤ 16 >16 ~ 35 >35 ~ 50 >50 ~ 100
注:
l w ? 60 h f
1、当实际长度大于以上值时,计算时不与考虑;
2、当内力沿侧焊缝全长分布时,不受上式限制。
角焊缝的构造(4)
5.侧面角焊缝的最小计算长度
对于焊脚尺寸大而长度小的焊缝,焊件局部加热严重且起 落弧坑相距太近,以及可能产生缺陷,使焊缝不可靠。故为了 使焊缝具有一定的承载力,规范规定:
钢结构连接计算
例题2:如图所示为承受轴力的角钢构件的节点角焊缝连接。 构件重心至角钢背的距离e1=38.2mm。钢材为Q235-B, 手工焊,E43型焊条。构件承受由静力荷载产生的轴心拉 力设计值N=1000kN。三面围焊。试设计此焊缝连接。
【解】:
一.角焊缝的焊脚尺寸hf 最大hf ≤t-(1~2)mm=10-2=8mm(角钢趾部与端部) 最小hf ≥1.5 tmax=1.5 16 =6mm 采用hf=8mm,满足上述要求。 二.构件端部正面角焊缝所能承受的力
对1点求矩,有 M1 0 ,得
N2
N
e1 bΒιβλιοθήκη N3 2 1100 38.2 140
306 2
147.3kN
(或N2 N N1 N3 147.3kN)
所需角钢趾部侧面角焊缝的计算长度
lw2
N2 0.7hf
f
w f
147.3103 2 0.7 8160
三、受力最大处的应力
竖向力V1作用下,假设焊缝均匀受力:
V f
V1 Af
275103
41.4he 102
66.43 N/mm2 he
扭矩T1作用下,以点1和点4处焊缝受力最大,其应力分量为
T f
T1x1 Jf
18.48106 49.2 4913he 104
18.51 N/mm2 he
为R=550kN,连接角钢为2∟ 75×t1,长a=30cm。钢材为 Q235-B钢。手工焊,E43型焊条。求焊缝的焊脚尺寸hf和 连接角钢厚度t1。
【解】一只连接角钢受力为R1 =R/2=275kN。为便于安装, 梁端缩进连接角钢背面10mm如图a所示。连接角焊缝同时 受剪和受扭。
钢构焊缝计算(受力)
钢结构的焊接连接钢结构的连接方法可分为焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种。
焊接连接是现代钢结构最主要的连接方法。
它的优点是:〔1〕焊件间可直接相连,构造简单,制作加工方便;〔2〕不削弱截面,用料经济;〔3〕连接的密闭性好,结构刚度大;〔4〕可实现自动化操作,提高焊接结构的质量。
缺点是:〔1〕在焊缝附近的热影响区内,钢材的材质变脆;〔2〕焊接残余应力和变形使受压构件承载力降低;〔3〕焊接结构对裂纹很敏感,低温时冷脆的问题较为突出。
一、焊缝的形式1.角焊缝图 1 直角角焊缝截面图 2 斜角角焊缝截面角焊缝按其截面形式可分为直角角焊缝和斜角角焊缝。
两焊脚边的夹角为90°的焊缝称为直角角焊缝,直角边边长h f 称为角焊缝的焊脚尺寸,h e h f 为直角角焊缝的计算厚度。
斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管结构中。
对于夹角大于135°或小于60°的斜角角焊缝,不宜用作受力焊缝〔钢管结构除外〕。
2.对接焊缝对接焊缝的焊件常需加工成坡口,故又叫坡口焊缝。
焊缝金属填充在坡口内,所以对接焊缝是被连接件的组成部分。
坡口形式与焊件厚度有关。
当焊件厚度很小〔手工焊≤t 6mm ,埋弧焊≤t 10mm 〕时,可用直边缝。
对于一般厚度〔t=10~20mm 〕的焊件可采用具有斜坡口的单边V 形或V 形焊缝。
斜坡口和离缝c 共同组成一个焊条能够运转的施焊空间,使焊缝易于焊透;钝边p 有托住熔化金属的作用。
对于较厚的焊件〔t>20mm〕,则采用U形、K形和X形坡口。
对于V形缝和U形缝需对焊缝根部进行补焊。
对接焊缝坡口形式的选用,应根据板厚和施工条件按现行标准《建筑结构焊接规程》的要求进行。
凡T形,十字形或角接接头的对接焊缝称之为对接与角接组合焊缝。
图3 对接焊缝的坡口形式3.焊缝质量检验《钢结构工程施工质量验收标准》规定焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三级。
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;一级、二级焊缝则除外观检查外,还要求一定数量的超声波检验并符合相应级别的质量标准。
钢结构连接计算公式总汇
钢结构连接计算公式总汇1:钢结构连接计算公式总汇本旨在提供钢结构连接计算公式的总汇,以便工程师在进行钢结构计算设计时能够准确、高效地进行连接设计。
以下是各类常用的钢结构连接计算公式详细细化。
1. 强度计算公式1.1 焊缝强度计算公式在焊缝连接设计中,可以使用以下强度计算公式:σ = k1 × k2 × k3 × α × A其中,σ为焊缝的强度;k1为材料强度的修正系数;k2为焊缝形状的修正系数;k3为焊缝质量的修正系数;α为焊缝强度的系数;A为焊缝的有效截面积。
1.2 螺栓强度计算公式在螺栓连接设计中,可以使用以下强度计算公式:σ = k1 × k2 × α × A其中,σ为螺栓的强度;k1为材料强度的修正系数;k2为螺栓形状的修正系数;α为螺栓强度的系数;A为螺栓的有效截面积。
2. 刚度计算公式2.1 焊缝刚度计算公式焊缝连接的刚度计算可以使用以下公式:k = k1 × k2 × k3 × α × E × I / L 其中,k为焊缝的刚度;k1为材料刚度的修正系数;k2为焊缝形状的修正系数;k3为焊缝质量的修正系数;α为焊缝刚度的系数;E为材料的弹性模量;I为焊缝截面惯性矩;L为焊缝的长度。
2.2 螺栓刚度计算公式螺栓连接的刚度计算可以使用以下公式:k = k1 × k2 × α × E × A / L其中,k为螺栓的刚度;k1为材料刚度的修正系数;k2为螺栓形状的修正系数;α为螺栓刚度的系数;E为材料的弹性模量;A为螺栓的截面积;L为螺栓的长度。
附件:1. 强度计算公式表格2. 刚度计算公式表格法律名词及注释:1. 材料强度的修正系数:根据不同材料的特性,经过实验和理论分析得出的修正系数,用于修正材料在实际工程中的强度。
2. 焊缝形状的修正系数:根据焊缝的形状特征,经过实验和理论分析得出的修正系数,用于修正焊缝在实际工程中的强度。
钢结构焊接规范
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2.节点的焊接部位、有效焊缝长度、焊角尺寸、部分焊透焊缝的焊透深度; 3.焊缝质量等级,有无损检测要求时,应标明检测方法和比例; 4.根据需要提出结构设计应力图; 5.明确标注焊缝坡口详细尺寸,如有钢衬垫,标注钢衬垫尺寸
钢结构焊接规范
It is applicable to work report, lecture and teaching
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5 焊接连接及构造设计
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5.1一般规定(共5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 四项)
5.1.1钢结构焊接连接 构造设计,应符合下列规定(共1、2、3、4、5、6项)
:
1.宜减少焊缝的数量和尺寸; (利用型材/压型/折弯件/铸锻件)
2.焊缝宜布置对称于构件截面的中性轴; (利于减少焊接变形/对于弯曲件
焊缝处于中性层)
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3.节点区的空间应便于焊接操作和焊后检测;
(注2)焊缝尺寸不要求超过焊接接头中较薄件厚度的情况除外。 (注3)承受动载荷的角焊缝最小尺寸为5mm。
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Courseware template 5.被焊构件中较薄板厚度不小于25mm时,宜采用开局部坡口的角焊 缝; 6.采用角焊缝焊接接头,不宜将厚板焊接到较薄板上.
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钢结构设计规范·连接计算·焊缝连接
7.1.1焊缝应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况,按下述原则分别选用不同的质量等级:
1在需要进行疲劳计算的构件中,凡对接焊缝均应焊透,其质缝等级为:
1)作用力垂直于焊缝长度方向的横向对接焊缝或T形对接与角接组合焊缝,受拉时应为一级,受限时应为二级;
2)作用力平行于焊缝长度方向的纵向对接焊缝应为二级。
2不需要汁算疲劳的构件中,凡要求与母材等强的对接焊缝应护焊透,其质量等级当受拉时应不低于二级,受压时宜为二级。
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之间以及吊车桁架上弦杆与节点板之间的T形接头焊缝均要求焊透,焊缝形式一般为对接与角接的组合焊缝,其质量等级不应低于二级。
4不要求焊透的T形接头采用的角焊缝或部分焊透的对接与角接组合焊缝,以及搭接连接采用的角焊缝,其质量等级为:
1)对直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构和吊车起重量等于或大
于50t的中级工作制吊车梁,焊缝的外观质量标准应符合二级;
2)对其他结构,焊缝的外观质量标准可为三级。
7.1.2对接焊缝或对接与角接组合焊缝的强度计算:
1在对接接头和T形接头中,垂直于轴心拉力或轴心压力的对接焊缝或对接与角接组合焊缝,其强度应按下式计算:
`σ=N/(l_wt)≤f_t^w或f_c^w`(7.1.2-1)式中N——轴心拉力或轴心压力;
l w——焊缝长度;在对接接头中为连接件的较小厚度;在T形接头中为腹板的厚度;
f w t、f w c——对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值。
2在对接接头和T形接头中,承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝或对接与角接组合焊缝,其正应力和剪应力应分别进行计算。
但在同时受有较大正应力和剪应力处(例如梁腹板横向对接焊缝的端部),应按下式计算折算应力:
`sqrt(σ^2+3τ^2)≤1.1f_t^w`(7.1.2-2)注:l 当承受轴心力的板件用斜焊缝对接,焊缝与作用力间的夹角θ符合tanθ≤1.5时,其强度可不计算。
2 当讨接焊缝和T形对接与角接红合焊缝无法采用引弧板和引出板施焊时,每条焊缝的长度计算时应各减去2t。
7.1.3直角角焊缝的强度计算。
1在通过焊缝形心的拉力、压力或剪力作用下:
正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向):
`σ_f=N/(h_el_w)≤β_f f_f^w`(7.1.3-1)
侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向):
`τ_f=N/(h_el_w)≤f_f^w`(7.1.3-2) 2在各种力综合作用下,σf和τf共同作用处:
`sqrt((σ_f/β_f)^2+τ_f^2)≤f_f^w`(7.1.3-3)式中σf——按焊缝有效截面(h e l w)计算,垂直于焊缝长度方向的应力; τf——按焊缝有效载面计算,沿焊缝长度方向的剪应力;
h e——角焊缝的计算厚度,对直角角焊缝等于0.7h f,h f为焊脚尺寸(图7.1.3);
l w——角焊缝的计算长度,对每条焊缝取其实际长度减去2h f;
f w f——角焊缝的强度设计值:
βf——正面角焊缝的强度设计值增大系数:对承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构,β1=1.22;对直接承受动力荷载的结构,β1=1.0。
7.1.4两焊脚边夹角α为60。
≤α135。
的T形接头,其斜角角焊缝(图7.1.4)的强度应按公式(7.1.3-1)至公式(7.1.3-3)计算,但取
`β_f=1.0`,其计算厚度为:`h_e=h_fcos alpha/2`(根部间隙`b、b_1或b_2≤1.5mm`)或`h_e=[h_f-(b(或b_1、b_2))/sinalpha]cos alpha/2(b、b_1或b_2>1.5mm但≤5mm)`。
图7.1.4-2 T形接头的根部间隙和焊缝截面
7.1.5部分焊透的对接焊缝(图7.1.5a、b、d、e)和T形对接与角接组合焊缝(图7.1.5C)的强度,应按角焊缝的计算公式(7.1.3-1)至公式(7.1.2.2-3)计算,在垂直于炸缝长度方向的压力作用下,取β
=1.22,其他受力情况取β1=1.0,其计算厚度应采用。
1
V形坡口(图7.1.5a):当α≥60。
时,h e=s;当α<60。
时,h e=0.75s。
单边V形和K形坡口(图7.1.5b、c):当α=45。
±5。
,h e=s-3。
U形、J形坡口(图7.1.5d、e);h e=s。
s为坡口深度,即根部至焊缝表面(不考虑余高)的最短距离(mm);a 为V形、单边V形或K形坡口角度。
当熔合线处焊缝截面边长等于或接近于最短距离s时(图7.1.5b、c、e),抗剪强度设计值应按角焊缝的强度设计值乘以0.9。
.。