钢结构连接计算

引弧板
图3.3
对接焊缝的引弧板
对接焊缝的起弧和落弧点，常因不能熔透而出现焊口， 形成类裂纹和应力集中。
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Chapter 7
接
Connections
3.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 1:2.5 的斜角，以使截面过渡和缓，减小应力集中。
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接
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2. 承受弯矩和剪力联合作用的对接焊缝
焊缝内应力分布同母材。焊缝截面是矩形，正应力与剪应力图形分 布分别为三角形与抛物线形，其最大值应分别满足下列强度条件。
max
M 6M 2 ftw （3.4） Ww lwt
图3.5 直对接焊缝连接
（2）在一般加引弧板施焊的情况下，所有受压、受剪的对接焊缝以及受拉的 一、二级焊缝，均与母材等强，不用计算。
（3）直对接焊缝需要计算焊缝强度的只有两种情况。a)没有引弧板时需要计 算。b)受拉情况下的三级焊缝。
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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
图2.6
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焊缝分类
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焊缝按施工位置分为： 平焊、立焊、横焊和仰焊。 c) d) b)
• 螺栓连接
• 优点：连接对材质的影响不大，连接质量稳定，连接 的强度较高。 • 缺点：截面削弱、浪费材料。
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2 焊缝连接形式及焊缝形式 （1）焊缝形式：分为对接焊缝和角焊缝。
对接焊缝按受力与焊缝方向分： 1）正对接焊缝(a)：作用力方向与焊缝方向正交。 2）斜对接焊缝(b)：作用力方向与焊缝方向斜交。 角焊缝按受力与焊缝方向分： 1）正面角焊缝(c) ：作用力方向与焊缝长度方向垂直。 2）侧面角焊缝(c) ：作用力方向与焊缝长度方向平行。 3）斜焊缝（c）：作用力方向与焊缝方向斜交。
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3.2
对接焊缝的计算
1. 轴心受力的对接焊缝
N f t w 或 f cw （3.1） lw t
lw——焊缝计算长度， t——连接件的较小厚度，对T形接头为腹板的厚度 ; ftw、fcw——对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值； （1）对lw的取值：考虑到起落弧缺陷的影响，无引弧板时，焊缝计算长度取 实际长度减去2t；有引弧板时，取实际长度。
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a) 改变厚度
b) 改变宽度
图3.4 不同厚度或宽度的钢板拼接
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4. 对接焊缝的强度 1）受压、受剪的对接焊缝与母材强度相等。 2）三级检验的焊缝允许存在的缺陷较多，故其抗 拉强度为母材强度的85%。 3）一、二级检验的焊缝的抗拉强度可认为与母材 强度相等。
N a) N
b)
N
c)
N
N
N
焊接连接
图1.1
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铆钉连接
连接的方式
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螺栓连接
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• 焊缝连接
• 优点：构造简单、用料经济、连接的密闭性好、结 构刚度大。 • 缺点：焊接高温作用，材质变脆、残余应力残余变 形。
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接
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• 焊缝连接 • 螺栓连接
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接
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1
钢结构的连接
连接的原则 安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便和节约钢材 连接的方式 焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接
3.1 对接焊缝的构造
1为防止熔化金属流淌必要时可在坡口下加垫板。
垫板
图3.2
垫板
根部加垫板
垫板
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2. 在焊缝的起灭弧处，常会出现弧坑等缺陷，故 焊接时可设置引弧板和引出板，焊后将它们割除。
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（2）焊缝质量检验：
外观检查：检查外观缺陷和几何尺寸； 内部无损检验：检验内部缺陷。（超声波检验、X射线或r射 线透照或拍片） 《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001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探 伤检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤检验， 并应符合国家相应质量标准的要求。
a) 焊条
平焊
立焊
图2.7
钢结构设计原理
横焊
施焊位置
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仰焊
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3. 焊缝缺陷及焊缝质量检验
（1）焊缝缺陷
焊缝缺陷指焊接过程中产生于焊缝金属或附近热影响区钢材表面或内 部的缺陷。 常见的缺陷有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑、气孔、夹渣、咬边、未熔合、 未焊透等；以及焊缝尺寸不符合要求、焊缝成形不良等。
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（3） 焊缝代号
表2.1
焊缝代号
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3
对接焊缝的构造和计算