第三章钢的结构连接方案.ppt

第三章 钢的结构连接 第一节 钢结构的连接种类和特点 普通螺栓连接可采用普通扳手拧紧螺栓。根据螺栓的加工精度可以分为C级螺栓和A、B级螺栓两种。 A级螺栓是指螺栓杆直径d≤24mm和螺杆公称长度L≤10d或L≤150mm(按较小值)时的螺栓，否则为B级螺栓。 螺栓的级别划分中，小数点前的数字表示螺栓抗拉强度的最小值；小数点后的数字表示屈强比(屈服点与抗拉强度之比)。 当焊缝分布比较复杂或用上述注标方法不能表达清楚时， 可在标注焊缝代号的同时，在图上加栅线表示焊缝。 二、对接焊缝的强度设计值 受力情况：受压、受剪、受拉 焊缝强度设计值与母材相同情况： 1、抗压强度设计值、抗剪强度设计值与母材的相应强度设计值相同； 2、一、二级焊缝的抗拉强度设计值可与母材的强度设计值相同 三级焊缝中允许存在的焊缝缺陷较多，故将三级焊缝的抗拉强度设计值取为母材强度设计值的85％，同时取以5N/mm2为倍数的整数。 侧面角焊缝主要承受剪力作用，塑性较好，强度较低。 正面角焊缝的受力较复杂，截面中的各面均存在正应力和剪应力，在焊根处应力集中很严重。 2．角焊缝的计算长度 现行设计规范规定：侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度 不得小于8 和40mm，即 ≥8 且 ≥40mm。 现行设计规范规定：侧面角焊缝的计算长度不宜大于60 ，即  当角焊缝的端部在构件转角处时，可在转角处连续地做长度为2 的绕角焊。 当板件的端部仅用两条侧面角焊缝连接时，为了避免应力传递的过分弯折，造成板件中的应力分布不均匀，要求每条侧面角焊缝的长度 不宜小于两条角焊缝之间的距离b，即 ≥b同时为了防止焊缝横向收缩引起板件的拱曲过大，要求两条侧面角焊缝之间的距离b不宜大于16t(t12mm)或者190mm(t≤12mm)，t为较薄焊件的厚度。 在搭接连接中，搭接长度不得小于焊件较小厚度的5倍，并不得小于25 rnm。 焊接应力的分类 ?纵向应力：沿着焊缝长度方向的应力 ?横向应力：垂直于焊缝长度方向且平行于构件表面的应力 ?厚度方向应力：垂直于焊缝长度方向且垂直于构件表面的应力。 焊接残余应力对结构性能的影响 1．焊接残余应力对静力强度的影响焊接应力不影响结构的静力强度。 2．焊接残余应力对结构刚度的影响焊接应力将降低构件的刚度 3．焊接残余应力对压杆稳定的影响焊接应力将降低构件的稳定承载力。 4．焊接残余应力对低温冷脆的影响焊接应力导致结构产生低温脆断 5．焊接残余应力对疲劳强度的影响焊接应力对直接承受动力荷载的焊接结构不利。 焊接变形是由于焊接过程中焊区的收缩变形引起的，表现在构件局部的鼓起、歪曲、弯曲或扭曲等。 表现主要有：纵向收缩、横向收缩、弯曲变形、角变形、波浪变形、扭曲变形等。 纵向收缩、横向收缩、弯曲变形、角变形、波浪变形、扭曲变形等。 减少焊接残余应力和焊接残余变形的措施： 1．设计措施 (1)合理布置焊缝位置 (2)合理选用焊缝尺寸 (3)焊缝数目宜少，且不宜过分集中 (4)应尽量避免三向焊缝相交 (5)应避免钢板的分层问题 (6)应考虑施焊的可能性及方便性 2．工艺措施 (1)选择合理的施焊顺序及方向。 (2)反变形法。 (3)其他措施 合理的焊缝设计： （1）避免焊缝集中、三向交叉焊缝； （2）焊缝尺寸不宜太大； （3）焊缝尽可能对称布置，连接过渡平滑，避免应力集中现象； （4）避免仰焊。 螺栓连接的排列与构造 1．螺栓的排列方式 并列：布置紧凑，所用拼接板的尺寸小，但螺栓孔对截面的削弱大。 错列：布置不如并列紧凑，拼接板的尺寸大，但可减小螺栓孔对截面的削弱。 2．螺栓的排列要求 (1)受力要求。端距不能太小，端距不应小于2(为螺栓孔的孔径)。同时栓距和线距也不能过小。对受压构件，栓距不能过大，否则两螺栓中心间的钢板易鼓曲。 (2)构造要求。 (3)施工要求。 螺栓连接的构造要求 1)每一杆件在节点上和拼接接头的一段，永久性螺栓(或铆钉)数目不宜少于2个。对于组合构件的缀条，其端部连接可采用1个螺栓(或铆钉)。 (2)对直接承受动力荷载的普通螺栓受拉连接，应采用双螺帽或其他能防止螺帽松动的有效措施，如采用弹簧垫圈，或者将螺帽和螺杆焊死等方法。(3)由于C级螺栓与孔壁问有较大的空隙，因此C级螺栓宜用于沿杆轴方向受拉的连接，也可用于下列受剪连接：如承受静力荷载或间接动力荷载结构中的次要连接、承受静力荷载的可拆卸结构的连接以及临时固定构件用的安装连接。 (4)当型钢构件拼接采用高强度螺栓连接时，由于型钢的抗弯刚度较大，