第3章钢结构连接.ppt
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第第三三章章大纲要求大纲要求1.1.了解钢结构连接的种类及各自的特点；了解钢结构连接的种类及各自的特点；2.2.了解焊接连接的工作性能，了解焊接连接的工作性能，掌握焊接连接的计算掌握焊接连接的计算方法及构造要求；方法及构造要求；3.3.了解焊接应力和焊接变形产生的原因及其对结构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；工作的影响；4.4.了解螺栓连接的工作性能，了解螺栓连接的工作性能，掌握螺栓连接的计算掌握螺栓连接的计算和构造要求。
和构造要求。
钢结钢结构构是由是由钢板钢板、型钢型钢通过必要的通过必要的连接连接组成构件，各构件再通过一组成构件，各构件再通过一定的定的安装连接安装连接而而形成整体的结构形成整体的结构。
连接部位连接部位应有足够的应有足够的强度强度、刚度刚度及及延性延性。
钢结构的连接必须符合以下钢结构的连接必须符合以下原则原则：
安全可靠、传力明确、构造简单、制造安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便方便、节约钢材、节约钢材。
3.1钢结构的连接方法和特点钢结构的连接方法和特点钢结构的连接方法一、一、焊缝连接焊缝连接对接焊缝连接对接焊缝连接优点：
优点：
不削弱截面，方便施工，易于自动化操不削弱截面，方便施工，易于自动化操作，连接刚度大；作，连接刚度大；缺点：
缺点：
材质易脆，存在残余应力，对裂纹敏感，材质易脆，存在残余应力，对裂纹敏感，低温冷脆。
低温冷脆。
角焊缝连接角焊缝连接钢结构常用焊接方法1.1.手工电弧焊手工电弧焊A、焊条的选择：
、焊条的选择：
焊条应与焊件焊条应与焊件钢材相适应。
钢材相适应。
原理：
利用电弧产生热量原理：
利用电弧产生热量熔化焊条和母材形熔化焊条和母材形成焊缝。
成焊缝。
焊机焊机导线导线熔池熔池焊条焊条焊钳焊钳保护气体保护气体焊件焊件电弧电弧Q390Q390、Q420Q420钢选择钢选择E55E55型焊条型焊条（E5500-5518）（E5500-5518）Q345Q345钢选择钢选择E50E50型焊条型焊条（E5000-5048）（E5000-5048）BB、焊条的表示方法：
、焊条的表示方法：
E焊条焊条（Electrode）（Electrode）第第11、22位数字为熔融金属的最小抗拉强度位数字为熔融金属的最小抗拉强度（N/mm2）第第33、44适用焊接位置、电流及药皮的类型。
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。
不同钢种的钢材焊接，宜采用与低强度钢材相适应的焊条。
缺点：
质量波动大，要求焊工等级高，劳动强度大，效率低。
缺点：
质量波动大，要求焊工等级高，劳动强度大，效率低。
优点：
方便，特别在高空和野外作业，小型焊接；优点：
方便，特别在高空和野外作业，小型焊接；Q235Q235钢选择钢选择E43E43型焊条（型焊条（E4300-E4328）E4300-E4328）CC、优、缺点、优、缺点2.2.埋弧焊（自动或半自动）埋弧焊（自动或半自动）、焊丝转盘焊丝转盘送丝器送丝器焊剂漏斗焊剂漏斗焊剂焊剂熔渣熔渣焊件焊件埋弧自动焊埋弧自动焊AA、焊丝的选择应与焊件等强度。
、焊丝的选择应与焊件等强度。
BB、优、缺点：
、优、缺点：
优点：
自动化程度高，焊接速度快，劳动强度低，优点：
自动化程度高，焊接速度快，劳动强度低，焊接质量好。
焊接质量好。
缺点：
设备投资大，施工位置受限等。
缺点：
设备投资大，施工位置受限等。
送丝器机机器器3.3.气体保护焊气体保护焊优、缺点：
优、缺点：
优点：
焊接速度快，焊接质优点：
焊接速度快，焊接质量好。
量好。
缺点：
施工条件受限制等。
缺点：
施工条件受限制等。
44、电阻焊、电阻焊利用电流通过焊件接触点表面的电阻所利用电流通过焊件接触点表面的电阻所产生的热量熔化金属，再通过压力使其焊产生的热量熔化金属，再通过压力使其焊合。
电阻焊只适合于板叠厚度不大于合。
电阻焊只适合于板叠厚度不大于12mm12mm的焊件的焊接。
的焊件的焊接。
夹具夹具焊件焊件电源电源点焊点焊三、螺栓连接三、螺栓连接优点：
优点：
连接刚度大，塑性和韧性好，连接刚度大，塑性和韧性好，传力可靠，适于直接承受动力荷载；传力可靠，适于直接承受动力荷载；分为：
分为：
普通螺栓连接普通螺栓连接高强度螺栓连接高强度螺栓连接二、铆钉连接二、铆钉连接N缺点：
缺点：
用钢量多，对施工技术用钢量多，对施工技术要求很高，劳动强度大，施工要求很高，劳动强度大，施工条件差，条件差，施工速度慢。
施工速度慢。
优点：
优点：
施工简单、拆装方便。
施工简单、拆装方便。
缺点：
缺点：
用钢量较多，适用于安装连接和需要经常用钢量较多，适用于安装连接和需要经常拆装的结构。
拆装的结构。
普通螺栓连接普通螺栓连接高强度螺栓连接高强度螺栓连接螺栓连接螺栓连接普通螺栓连接普通螺栓连接螺栓连接螺栓连接u等级：
等级：
A：
螺杆直径螺杆直径24mm24mm，且螺杆长度，且螺杆长度150mm150mm精制螺栓精制螺栓B：
螺杆直径螺杆直径24mm24mm，且螺杆长度，且螺杆长度150mm150mmC：
粗制螺栓粗制螺栓uA、B级螺栓：
级螺栓：
需要机械加工，尺寸准确，要求需要机械加工，尺寸准确，要求类孔。
类孔。
制造安装比较复杂，价格昂贵。
制造安装比较复杂，价格昂贵。
uC级螺栓：
级螺栓：
一般用一般用Q235235钢（用于螺栓时也称为钢（用于螺栓时也称为4.64.6级）制成。
级）制成。
C级螺栓加工粗糙，尺寸不够级螺栓加工粗糙，尺寸不够准确，只要求准确，只要求类孔，成本低。
类孔，成本低。
普通螺栓连接普通螺栓连接u与普通螺栓连接的主要区别与普通螺栓连接的主要区别:
材料强度高材料强度高施工时给螺栓杆施加很大的预拉力施工时给螺栓杆施加很大的预拉力u分类分类：
摩擦型：
摩擦型：
以摩擦力被克服作为承载能以摩擦力被克服作为承载能力的极限状态，力的极限状态，承受动力荷载承受动力荷载。
承压型：
承压型：
以螺栓杆被剪坏和孔壁承压以螺栓杆被剪坏和孔壁承压破坏作为承载能力的极限状破坏作为承载能力的极限状态，态，不直接承受动力荷载不直接承受动力荷载。
传力不同传力不同传力不同传力不同高强度螺栓连接高强度螺栓连接四、焊接连接形式和焊缝形式四、焊接连接形式和焊缝形式1.1.焊接连接形式焊接连接形式搭接搭接平接平接T型连接型连接角角部部连连接接（aa）对接焊缝的平接连接）对接焊缝的平接连接各种焊缝连接各种焊缝连接（bbbb）用拼接板和角焊缝的平接连接用拼接板和角焊缝的平接连接用拼接板和角焊缝的平接连接用拼接板和角焊缝的平接连接（cc）用顶板和角焊缝的平接连接）用顶板和角焊缝的平接连接）用顶板和角焊缝的平接连接）用顶板和角焊缝的平接连接（dd）用角焊缝的搭接连接）用角焊缝的搭接连接）用角焊缝的搭接连接）用角焊缝的搭接连接（e）用角焊缝的用角焊缝的T形连接形连接（f）焊透的焊透的T形连接形连接（g）用角焊缝的角接连接用角焊缝的角接连接（h）用对接焊缝的角接连接用对接焊缝的角接连接各种焊缝连接各种焊缝连接2.2.焊缝形式焊缝形式
（1）对接焊缝）对接焊缝对接正焊缝对接正焊缝
（2）角焊缝）角焊缝T型对接焊缝型对接焊缝对接斜焊缝对接斜焊缝l用料经济，传力平稳，动用料经济，传力平稳，动力性能好力性能好l较厚的板需开剖口，费工较厚的板需开剖口，费工l施工简便施工简便l传力不均，应力集中严重，传力不均，应力集中严重，搭接时费料搭接时费料受力的方向受力的方向受力的方向受力的方向对接正焊缝（图中对接正焊缝（图中对接正焊缝（图中对接正焊缝（图中1111）对接斜焊缝（对接斜焊缝（对接斜焊缝（对接斜焊缝（2222）正面角焊缝正面角焊缝正面角焊缝正面角焊缝长度方向与力垂直（长度方向与力垂直（长度方向与力垂直（长度方向与力垂直（3333）侧面角焊缝侧面角焊缝侧面角焊缝侧面角焊缝长度方向与力平行（长度方向与力平行（长度方向与力平行（长度方向与力平行（4444）角焊缝角焊缝角焊缝角焊缝对接焊缝对接焊缝对接焊缝对接焊缝分类分类：
焊缝形式焊缝形式注意：
注意：
断续焊缝的断续焊缝的间断距离间断距离l不能太长不能太长，以免连接不紧密易，以免连接不紧密易引起构件的锈蚀。
间断距离引起构件的锈蚀。
间断距离l一般在受压构件中不应大于一般在受压构件中不应大于1515t，在受拉构件中不应大于，在受拉构件中不应大于3030t，t为较薄构件的厚度。
为较薄构件的厚度。
（下图示）（下图示）按按按按分布不同分布不同分布不同分布不同焊缝形式焊缝形式连续角焊缝连续角焊缝连续角焊缝连续角焊缝断续角焊缝断续角焊缝断续角焊缝断续角焊缝焊缝焊缝平焊平焊（俯焊俯焊）：
）：
质量最易保证质量最易保证立焊立焊横焊横焊仰焊仰焊（工程中应尽量避免采用工程中应尽量避免采用）按按按按施焊位置施焊位置施焊位置施焊位置焊缝焊缝焊缝形式焊缝形式焊缝位置焊缝位置五、焊缝缺陷及焊缝质量检查五、焊缝缺陷及焊缝质量检查1.1.焊缝缺陷焊缝缺陷2.2.焊缝质量检查焊缝质量检查外观检查：
外观检查：
检查外观缺陷和几何尺寸；检查外观缺陷和几何尺寸；内部无损检验：
内部无损检验：
检验内部缺陷。
检验内部缺陷。
内部检验主要采用超声内部检验主要采用超声波，有时还用磁粉检验波，有时还用磁粉检验荧光检验等辅助检验方荧光检验等辅助检验方法。
还可以采用法。
还可以采用XX射线或射线或射线透照或拍片。
射线透照或拍片。
钢结构工程施工及验收规范规定：
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、二级焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三级。
和三级。
钢结构设计规范（钢结构设计规范（GB50017-2003GB50017-2003）中，对焊缝）中，对焊缝质量等级的选用有如下规定：
质量等级的选用有如下规定：
（1）
（1）需要进行疲劳计算的构件中，垂直于作用力方向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。
的横向对接焊缝受拉时应为一级，受压时应为二级。
3.3.焊缝质量等级及选用焊缝质量等级及选用
（2）
（2）在不需要进行疲劳计算的构件中，凡要求与母材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。
等强的受拉对接焊缝应不低于二级；受压时宜为二级。
（）重级工作制和起重量（）重级工作制和起重量的中级工作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形接头焊透的对接与角接组合焊缝，与节点板之间的形接头焊透的对接与角接组合焊缝，不应低于二级。
不应低于二级。
（）角焊缝质量等级一般为三级，直接承受动力荷（）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的中级工作制载且需要验算疲劳和起重量的中级工作制吊车梁的角焊缝的外观质量应符合二级。
吊车梁的角焊缝的外观质量应符合二级。
4.4.焊缝代号焊缝代号THANKYOU.
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