第七章钢结构的连接和节点构造.ppt

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钢钢结结构构普通高等学校土建学科专业普通高等学校土建学科专业普通高等学校土建学科专业普通高等学校土建学科专业“十五十五十五十五”规划教材规划教材规划教材规划教材陈绍蕃陈绍蕃陈绍蕃陈绍蕃顾强顾强顾强顾强主编主编主编主编中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社20032003年年88月月第第77章章钢结构的连接和节点构造钢结构的连接和节点构造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主要内容：

主要内容：

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2022/11/112022/11/1122第第77章章钢结构的连接和节点构造钢结构的连接和节点构造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重点重点重点重点：

2022/11/112022/11/11337.17.1钢结构对连接的要求和连接方法钢结构对连接的要求和连接方法连接的要求：

足够的强度、刚度和延性连接方法：

焊接、铆接和螺栓连接图图7-1钢结构的连接方法钢结构的连接方法2022/11/112022/11/11447.27.2焊接连接的特性焊接连接的特性电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等77.22.1.1常用焊接方法常用焊接方法图图7-3手工电弧焊手工电弧焊图图7-4自动埋弧焊自动埋弧焊2022/11/112022/11/11557.27.2焊接连接的特性焊接连接的特性优点：

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77.22.22焊缝连接的优缺点焊缝连接的优缺点2022/11/112022/11/11667.27.2焊接连接的特性焊接连接的特性焊缝缺陷：

裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊透、咬边、焊瘤等77.22.33焊缝缺陷焊缝缺陷2022/11/112022/11/11777.27.2焊接连接的特性焊接连接的特性77.22.33焊缝缺陷焊缝缺陷图图7-6焊缝缺陷焊缝缺陷2022/11/112022/11/11887.27.2焊接连接的特性焊接连接的特性焊缝等级：

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。

强度折减：

高空安装焊缝，强度设计值乘以0.977.22.33焊缝缺陷焊缝缺陷2022/11/112022/11/11997.27.2焊接连接的特性焊接连接的特性焊缝连接型式：

平接、搭接、T形连接和角接77.22.44焊缝连接型式及焊缝型式焊缝连接型式及焊缝型式图图7-7焊缝连接型式焊缝连接型式2022/11/112022/11/1110107.27.2焊接连接的特性焊接连接的特性焊缝型式：

对接焊缝和角焊缝77.22.44焊缝连接型式及焊缝型式焊缝连接型式及焊缝型式图图7-8焊缝型式焊缝型式2022/11/112022/11/1111117.27.2焊接连接的特性焊接连接的特性施焊位置：

俯焊（平焊）、立焊、横焊和仰焊77.22.44焊缝连接型式及焊缝型式焊缝连接型式及焊缝型式图图7-10焊缝施焊位置焊缝施焊位置2022/11/112022/11/1112127.27.2焊接连接的特性焊接连接的特性作用：

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77.22.55焊缝代号焊缝代号图图7-11单面焊缝的标注方法单面焊缝的标注方法2022/11/112022/11/1113137.27.2焊接连接的特性焊接连接的特性77.22.55焊缝代号焊缝代号图图7-12双面焊缝的标注方法双面焊缝的标注方法图图7-13栅线表示栅线表示2022/11/112022/11/1114147.37.3对接焊缝的构造和计算对接焊缝的构造和计算坡口形式：

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77.33.11对接焊缝的构造要求对接焊缝的构造要求图图7-14对接焊缝坡口形式对接焊缝坡口形式2022/11/112022/11/1115157.37.3对接焊缝的构造和计算对接焊缝的构造和计算不同宽度或厚度的钢板拼接77.33.11对接焊缝的构造要求对接焊缝的构造要求图图7-15不同宽度或厚度的钢板拼接不同宽度或厚度的钢板拼接2022/11/112022/11/1116167.37.3对接焊缝的构造和计算对接焊缝的构造和计算其他构造要求77.33.11对接焊缝的构造要求对接焊缝的构造要求图图7-16引弧板引弧板图图7-17焊透的焊透的T形连接焊缝形连接焊缝图图7-18钢板拼接钢板拼接焊缝示意焊缝示意2022/11/112022/11/1117177.37.3对接焊缝的构造和计算对接焊缝的构造和计算计算原则：

I、II级等强不计算，仅计算III级焊缝

（1）轴心受力的对接焊缝77.33.22对接焊缝的计算对接焊缝的计算图图7-19轴心力作用下对接焊缝连接轴心力作用下对接焊缝连接2022/11/112022/11/1118187.37.3对接焊缝的构造和计算对接焊缝的构造和计算

（2）受弯受剪的对接焊缝77.33.22对接焊缝的计算对接焊缝的计算图图7-20受弯受剪的对接连接受弯受剪的对接连接2022/11/112022/11/1119197.37.3对接焊缝的构造和计算对接焊缝的构造和计算

（2）受弯受剪的对接焊缝77.33.22对接焊缝的计算对接焊缝的计算图图7-21受弯、剪的工形截面对接焊缝受弯、剪的工形截面对接焊缝2022/11/112022/11/1120207.37.3对接焊缝的构造和计算对接焊缝的构造和计算计算原则：

按角焊缝进行计算77.33.33部分焊透的对接焊缝部分焊透的对接焊缝图图7-22部分焊透的对接焊缝部分焊透的对接焊缝2022/11/112022/11/1121217.47.4角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算截面形状77.44.11角焊缝的构造和强度角焊缝的构造和强度图图7-24角焊缝截面图角焊缝截面图2022/11/112022/11/1122227.47.4角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算应力分布77.44.11角焊缝的构造和强度角焊缝的构造和强度图图7-25侧面角焊缝应力分布侧面角焊缝应力分布图图7-26角焊缝应力角焊缝应力-位移曲线位移曲线2022/11/112022/11/1123237.47.4角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算应力分布77.44.11角焊缝的构造和强度角焊缝的构造和强度图图7-27正面角焊缝应力分布正面角焊缝应力分布2022/11/112022/11/1124247.47.4角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算焊脚尺寸应与焊件的厚度相适应。

对手工焊，hf应不小于，t为较厚焊件的厚度（mm），对自动焊，可减小1mm；hf应不大于较薄焊件厚度的1.2倍。

77.44.11角焊缝的构造和强度角焊缝的构造和强度图图7-28角焊缝焊脚尺寸角焊缝焊脚尺寸2022/11/112022/11/1125257.47.4角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算对于板件边缘的焊缝，当t6mm时，hft；当t6mm时，hft（12）mm。

77.44.11角焊缝的构造和强度角焊缝的构造和强度图图7-29角焊缝最大角焊缝最大hf2022/11/112022/11/1126267.47.4角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算焊缝长度lw也不应太长或太短，其计算长度不宜小于8hf或40mm，且不宜大于60hf。

其他构造要求77.44.11角焊缝的构造和强度角焊缝的构造和强度2022/11/112022/11/1127277.47.4角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算角焊缝应力分析角焊缝计算的基本公式77.44.22角焊缝计算的基本公式角焊缝计算的基本公式图图7-32角焊缝应力分析角焊缝应力分析2022/11/112022/11/112828仅有平行于焊缝长度方向的轴心力时仅有垂直于焊缝长度方向的轴心力时同时有平行与垂直于焊缝长度方向的恶轴心力时77.44.22角焊缝计算的基本公式角焊缝计算的基本公式7.47.4角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算2022/11/112022/11/1129291.受轴心力焊件的拼接板连接仅侧面角焊缝：

仅正面角焊缝：

77.44.33常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算图图7-32轴心力作用下角焊缝连接轴心力作用下角焊缝连接7.47.4角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算2022/11/112022/11/1130301.受轴心力焊件的拼接板连接三面围焊时：

先计算正面角焊缝N1，剩余的N-N1由侧面角焊缝承担。

菱形拼接板：

简化计算不计正面及斜焊缝的f77.44.33常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算7.47.4角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算2022/11/112022/11/1131312.受轴心力角钢的连接当采用侧面角焊缝连接时肢背：

肢尖：

77.44.33常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算图图7-35（a）角钢角焊缝上受力角钢角焊缝上受力分配分配两面侧焊两面侧焊7.47.4角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算2022/11/112022/11/1132322.受轴心力角钢的连接当采用三面围焊连接时正面角焊缝承担的力：

侧面角焊缝承担的力：

肢背肢尖77.44.33常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算图图7-35（b）角钢角焊缝上受力角钢角焊缝上受力分配分配三面围焊三面围焊7.47.4角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算2022/11/112022/11/1133332.受轴心力角钢的连接当采用L形焊连接时正面角焊缝承担的力：

侧面角焊缝承担的力：

77.44.33常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算图图7-35（c）角钢角焊缝上受力角钢角焊缝上受力分配分配L形焊形焊7.47.4角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算2022/11/112022/11/1134343.弯矩作用下角焊缝计算77.44.33常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算图图7-36弯矩作用时角焊缝应力弯矩作用时角焊缝应力7.47.4角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算2022/11/112022/11/1135354.扭矩作用下角焊缝计算计算假定：

被连接件绕焊缝有效截面形心o旋转，焊缝上任一点的应力方向垂直于该点与形心o的连线，应力大小与其到形心距离r成正比。

77.44.33常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算图图7-37扭矩作用时角焊缝应力扭矩作用时角焊缝应力7.47.4角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算2022/11/112022/11/1136364.扭矩作用下角焊缝计算环焊缝受扭77.44.33常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算图图7-38环形焊缝受扭环形焊缝受扭7.47.4角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算2022/11/112022/11/1137375.弯矩、剪力、轴心力共同作用下角焊缝计算77.44.33常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算图图7-39受弯、受剪、受轴心力受弯、