钢结构设计原理之钢结构的连接和节点构造.pptVIP

钢结构的连接和节点构造 7.1 钢结构对连接的要求及连接方法 设计时，在选用合理的连接方式时，应考虑以下问题： 1、连接设计与结构内力分析时的假定相一致； 2、连接设计应选择最不利的荷载工况； 3、传力直接、明确，避免应力集中； 4、节点的变形协调； 5、避免偏心的影响； 6、连接的方式应避免在结构中产生过大的残余应力； 7、利用厚钢板时，应避免层间撕裂； 8、连接的构造简单，便于施工。 钢结构的连接分类： 冶金连接——焊接连接 ； 铆钉连接 机械连接—— 普通螺栓 螺栓连接 高强度螺栓 焊接连接 20世纪20年代发展起来的，是现代钢结构最主要的连接方式。 优点：构造简单，加工方便，节省钢材。而且能实现自动化操作，生产效率较高。 缺点：焊缝质量易受材料操作的影响，因此对钢材材质要求较高（主要是含碳量），焊接时构件内有残余应力和残余变形，且宜产生裂缝，给疲劳破坏带来隐患。所以，对直接承受动力荷载的结构不宜采用。 铆钉连接 优点：传力可靠，连接的韧性和塑性较好，质量易于检查。 缺点：用钢量大、施工较复杂。 在土木工程中很少采用，主要用在飞机制造业。 普通螺栓 按性能等级分：3.6，4.6，4.8，5.6，5.8，6.8，8.8级。 含义：以“4.6”为例： 按制作精度分：A、B级和C级。 1、 A、B级——精制螺栓，栓杆由车床加工而成，表面光滑，尺寸准确，要求螺栓孔为I类孔，允许偏差为0.18～0.25mm。 2、 C级——粗制螺栓，要求螺栓孔为II类孔，允许偏差为1.5～2.0mm。 应用范围：承受拉力的安装连接；可拆卸结构的连接；安装时构件的临时固定。 高强度螺栓 按性能等级分：8.8级、 10.9级、12.9级 从外形上分： 1、大六角头螺栓(见图1）：连接副：一个螺栓、一个螺母、二个垫圈。有8.8级、 10.9级。 2、扭剪型螺栓（见图2）：连接副：一个螺栓、一个螺母、一个垫圈。有8.8级、 10.9级。 按受力状况分： 1、摩擦型连接：预拉力把被连接的部件夹紧，使部件的接触面间产生很大的摩擦力，外力通过摩擦力来传递。板件之间不允许产生滑移。 2、承压型连接：板件之间允许产生滑移。 7.2 焊接连接的特性 一、焊接方法 电弧焊 电阻焊 气体保护焊 2.埋弧焊（自动或半自动） Q235的焊件——H08、H08A焊丝 Q345的焊件—— H08A、H08MnA、H10Mn2 Q345的焊件——H08MnA、H10Mn2 自动焊的焊缝质量均匀，塑性好，冲击韧性高，抗腐蚀性强。半自动焊除人工操作前进外，其余与自动焊相同。 适用于焊接受力构件，如：焊接截面中腹板与翼缘的连接等。 3.气体保护焊 4、电阻焊 利用电流通过焊件接触点表面产生的热量来熔化金属，再通过压力使其焊合。 冷弯薄壁型钢（厚度低于3.5mm）的焊接；板叠厚度不超过12mm的焊接。 二、焊缝连接的优缺点 优点：（1）不需要在钢材上打孔钻眼，既省工省时，又不使材料的截面积受到减弱 （2）任何形状的构件都可直接连接，一般不需要辅助零件，使连接构造简单，传力路线短，适应面广； （3）焊接连接的气密性和水密性都较好，结构刚性也较大，结构的整体性较好。 缺点： （1）由于高温作用在焊缝附近形成热影响区材质变脆； （2）焊接的残余应力会使结构发生脆性破坏和降低压杆稳定的临界荷载，同时残余变形还会使构件尺寸和形状发生变化； （3）焊接结构具有连续性，局部裂缝一经发生便容易扩展到整体。 三、焊缝缺陷及焊缝质量检查 2.焊缝质量检查 3.焊缝质量等级及选用 注： 一、二级焊缝用于等强连接，其焊缝的拉、压、弯时与母材相等，不必计算焊缝的强度。 三级焊缝一般只能达到母材强度的85%，应进行验算。 若为高空施焊，焊缝强度设计值应乘折减系数0.9。 四、焊缝连接型式及焊缝型式 2.焊缝形式 对接焊缝 角焊缝 4.焊缝代号 一、对接焊缝的构造要求 2、不同板厚与板宽的对接： 当板件厚度或宽度在一侧相差大于4mm时，应做坡度不大于1:2.5(静载)或1:4(动载)的斜角，以平缓过度，减小应力集中。若板厚相差不大于4mm，则可不做斜坡。 3、加引弧板 对接焊缝的起点和终点，常因不能熔透而出现凹形的焊口，受力后易出现裂缝及应力集中。为消除这种不利情况，施焊时常将焊缝两端施焊至引弧板