钢结构基础第七章

第7章 钢结构的连接和节点构造
第7章 钢结构的连接和节点构造
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
第7章 钢结构的连接和节点构造
7.1 钢结构对连接的要求和连接方法
连接的要求：足够的强度、刚度和延性 教材p189有8项要求 连接方法：焊接、铆接和螺栓连接
强度折减：高空安装焊缝，强度设计值乘以0.9
第7章 钢结构的连接和节点构造
7.2 焊接连接的特性
课本p194
7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式
连接形式
平接
搭接
T形连接
角接
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
(i)
7.2 焊接连接的特性
7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式
焊缝型式：对接焊缝和角焊缝
等
第7章 钢结构的连接和节点构造
7.2 焊接连接的特性
7.2.3 焊缝缺陷
图7-6 焊缝缺陷
第7章 钢结构的连接和节点构造
7.2 焊接连接的特性
7.2.3 焊缝缺陷
焊缝等级：《钢结构工程施工质量验收规范》分三级 三级焊缝：外观检查； 二级焊缝：在外观检查的基础上再做无损检验，用超声 波检验每条焊缝的20％长度，且不小于200mm； 一级焊缝：在外观检查的基础上用超声波检验每条焊缝 全部长度，以便揭示焊缝内部缺陷。
计算原则：按角焊缝进行计算
见后面角焊缝公式
有效厚度见教 材p202
图7-22 部分焊透的对接焊缝
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7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
角焊缝截面形式可分为直角角焊缝和斜角角焊缝两类：
焊脚尺寸hf
图7-24 角焊缝截面图
第7章 钢结构的连接和节点构造
第7章 钢结构的连接和节点构造
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.1 对接焊缝的构造要求
课本p200
其他构造要求
图7-16 引弧板
对接焊缝的两端，常因不能熔透而出现凹形的焊口， 焊口处常产生裂纹和应力集中。所以，对接焊缝施 焊时应采用引弧板消除此影响；在一些特殊情况下 无法采用引弧板时（如T形接头的对接焊缝），每 条焊缝的计算长度（有效长度）＝焊缝长度－2t(t 为较薄焊件的厚度)。
图7-1 钢结构的连接方法
第7章 钢结构的连接和节点构造
7.2 焊接连接的特性 课本p191
7.2.1 常用焊接方法
电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等
图7-3 手工电弧焊
手工电弧焊的焊条应与焊件钢材相匹配，如： Q235-E43系列焊条；Q345-E50系列焊条；Q390-E55系 列焊条
图7-4 自动埋弧焊
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7.2 焊接连接的特性
7.2.2 焊缝连接的优缺点
优点：省工省材 任何形状的构件均可直接连接 密封性好，刚度大
缺点：材质劣化 残余应力、残余变形 一裂即坏、低温冷脆
第7章 钢结构的连接和节点构造
7.2 焊接连接的特性
课本p193
7.2.3 焊缝缺陷
焊缝缺陷：裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊透、咬边、焊瘤
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.2 对接焊缝的计算
（2）受弯受剪的对接焊缝 腹板与翼缘交界处
12 312 1.1 ftw 教材p201，还要验算最大正应力最大剪应力
图7-21 受弯、剪的工形截面对接焊缝
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7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.3 部分焊透的对接焊缝
图7-11 单面焊缝的标注方法
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7.2 焊接连接的特性
7.2.5 焊缝代号
课本p198
图7-12 双面焊缝的标注方法
图7-13 栅线表示
1正面焊缝 2背面焊缝 3安装焊缝
第7章 钢结构的连接和节点构造
7.3 对接焊缝的构造和计算
课本P199 7.3.1 对接焊缝的构造要求
坡口形式：I形缝、V形缝、带钝边单边V形缝、带钝边 V形缝（Y形缝）、带钝边U形缝、带钝边双单边V形缝 和双Y形缝等
图7-14 对接焊缝坡口形式
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7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.1 对接焊缝的构造要求
不同宽度或厚度的钢板拼接
课本p199
图7-15 不同宽度或厚度的钢板拼接
图7-18 钢板拼接 焊缝示意
图7-17 焊透的T形连接焊缝
第7章 钢结构的连接和节点构造
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.2 对接焊缝的计算
计算原则：I、II级焊缝与构件等强，有引弧板时不计算，仅计算III 级焊 缝。
（1）轴心受力的对接焊缝
N lwt ftw
f
w c
教材p201，附录12查出对接焊缝抗拉，抗压设计
其中直角角焊缝的直角边边长hf称为焊脚尺寸；he称 为焊缝的有效厚度，是计算角焊缝破坏面面积的参
数之一 。
hf hf hf
he hf
(a)等腰式
直角角焊缝及截面形式
he 1.5hf
(b)平坦式
he hf
(c)凹面式
角焊缝按受力情况还分为正面角焊缝和侧面角焊缝。焊 缝长度方向垂直于力作用方向的角焊缝称为正面角焊缝(也 称端焊缝)；平行于力作用方向的角焊缝称为侧面角焊缝 （简称侧焊缝）。
强度， Lw没有引弧板时减去2t
图7-19 轴心力作用下对接焊缝连接
第7章 钢结构的连接和节点构造
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.2 对接焊缝的计算
（2）受弯受剪的对接焊缝 教材p201
M Ww ftw
VSw
Iwt

f
w v
图7-20 受弯受剪的对接连接
第7章 钢结构的连接和节点构造
第7章 钢结构的连接和节点构造
主要内容：
钢结构对连接的要求及连接方法 对接焊缝的构造和计算 角焊接连接的特性和计算 焊接残余应力和焊接残余变形 普通螺栓连接的构造和计算 高强度螺栓连接的性能和计算 焊接梁翼缘焊缝的计算 构件的拼接 柱脚的设计
学习方法： 构造自学 计算讲解
图7-8 焊缝型式
对接焊缝
角焊缝
第7章 钢结构的连接和节点构造
7.2 焊接连接的特性
7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式
施焊位置：俯焊（平焊）、立焊、横焊和仰焊
图7-10 焊缝施焊位置
第7章 钢结构的连接和节点构造
7.2 焊接连接的特性
课本p196
7.2.5 焊缝代号
作用：表明焊缝型式、尺寸和辅助要求 表示方法：由图形符号、辅助符号和引出线等部分组成