钢结构的连接-焊接

【回顾】2.钢结构的连接方法及各自优、缺点和适用范围1.钢材类型及选用焊缝连接螺栓连接铆钉连接普通螺栓连接高强度螺栓：摩擦型、承压型。a.碳素钢b.低合金钢对接接头搭接接头T形接头角接接头角焊缝：端缝、侧缝对接焊缝:直缝、斜缝第七章钢结构的连接7.3对接焊缝计算§7.3对接焊缝计算一、对接焊缝形式及构造1.焊缝形式对接焊缝应用：钢板拼接、构件组装、等强度连接，吊车梁、牛腿、刚接节点，强度高，施工复杂；第七章钢结构的连接7.3对接焊缝计算2.构造做坡口——保证焊透加垫板引弧板——避免焊口缺陷，保证等强度切斜坡——减小应力集中——单面焊，焊根容易焊透第七章钢结构的连接7.3对接焊缝计算二、对接焊缝计算wcwtworfftlNtlw2焊缝长度减去焊缝长度，无引弧板为1.N作用可不必计算。若满足：,5.1tan56or直焊缝斜焊缝maxtwlNNlNNl一、二级和无拉应力三级对接焊缝无须计算。验算如图所示的钢板对接焊缝的连接。N=700KN，钢材Q235，E43焊条，质量等级为三级，不采用引弧板。1.钢板承载能力验算NN5008满足,7000008600002158500NNAf23/8.18081650010700mmN）（2.焊缝承载能力验算【例题1】【解】tlNw满足,/1852mmNfwt第七章钢结构的连接7.3对接焊缝计算2/185mmNfwt工字形（T形）截面第七章钢结构的连接7.3对接焊缝计算max1max1VVMM1wteqf1.1321212.M,V作用maxmaxVVMMwtwfWMmaxwVwwftIVSmax矩形截面hh0max111第七章钢结构的连接7.3对接焊缝计算xybh22081bhbdyyShx)22(11111hhbhyASA0y0A1y1h13202121bhdybyIhx62112123maxbhhbhyIWxx7.3对接焊缝计算)(2111hyAScw22221322121311)2(121)2(121AhyhhhbAhyhbIccx2121211)2(2AAhhAhAyc第七章钢结构的连接1A1A2xx0y0b1h1h2b2yc验算如图所示的钢板对接焊缝的连接。M=1008kN.m，V=240KN，钢材Q235，E43焊条，手工焊，质量等级为三级，采用引弧板。1.截面几何特征值计算121000240103225033wI【例题2】【解】第七章钢结构的连接7.3对接焊缝计算2501016161000MV46102898mm5161028986maxyImax1max11508162501wS250105001wwSS3610282.3mm3610032.2mm2.焊缝强度计算第七章钢结构的连接7.3对接焊缝计算max1max122/125,/185mmNfmmNfwVwt查表，wWMmaxtIVSwwmax66106163.5101008满足。,/185/5.17922mmNfmmNwt1010289810032.210240663，满足。22/125/2.27mmNfmmNwVhh0max1112/9.173103210005.179mmN1010289810032.2102406632/8.16mmN21213eq222/3.1768.1639.173mmN，满足。2/5.2031851.11.1mmNfwt【小结】不同作用情况下对接焊缝计算（矩形、I形）wVmaxtlNwNwteqf1.1322wMWMwcwtorffmax【回顾】不同作用情况下对接焊缝计算（矩形、I形）wcwtworfftlN1.N作用maxtwlNNl矩形、工字形截面max1max1VVMM1wteqf1.1321212.M,V作用hh0max111wtwfWMmaxwVwwftIVSmax第七章钢结构的连接7.3对接焊缝计算3.N,M,V作用MmaxwVwwftIVSmax矩形截面VVMMNNNwcwtMNorffmaxwcwtwworffWMANwtNeqf1.132max2NNMVVMMNN工字形（T形）截面第七章钢结构的连接7.3对接焊缝计算M1Mmax11wtMNeqf11321211.)(NNNwVmaxwcwtMNorffmaxwtNeqf113222.maxhhMM011110081212200第七章钢结构的连接7.3对接焊缝计算验算如图所示的钢板对接焊缝的连接。M=50kN.m，N=200KN,V=100KN，钢材Q345，E50焊条，手工焊，质量等级为三级，采用引弧板。1.截面几何特征值计算122009222410033wI【例题3】【解】46103332mm.1121033326.maxyI.Mmax1106121001wS5081001012706.wS36101670mm.36101270mm.N240002008121002mmAw11MVNN—200×8—100×12—100×122.焊缝强度计算第七章钢结构的连接7.3对接焊缝计算22180265mmNfmmNfwVwt/,/wwANWMmaxtIVSwwmax4000102001028901050366.810333210167010100663..，满足。22180564mmNfmmNwV//.满足。,//..222650223500173mmNfmmNwt10081212200Mmax1N11第七章钢结构的连接7.3对接焊缝计算hhMM011127202224200223mmN/.810333210127010100663..2149mmN/.212113)(MNeq221493720250.).(，满足。22529126511116266mmNfmmNwt/.../.10081212200Mmax1N112223maxNeq22564350.，满足。22529126511114122mmNfmmNwt/.../.对接焊缝计算步骤1.确定荷载；2.进行截面应力状态分析；3.计算截面几何特征值；4.强度验算。确定最不利位置；第七章钢结构的连接7.3对接焊缝计算wVmaxwteqf11322.wcwtwwNorffANtlNwcwtwwMorffIyMWMmaxmax,验算如图所示牛腿与柱的对接焊缝连接。F=170kN，钢材Q390，E55焊条，手工焊，质量等级为三级，不采用引弧板。1.截面几何特征值计算23219096812190101901210190).(【习题1】【解】第七章钢结构的连接7.3对接焊缝计算96101219046100513mm.maxbMaMF160—120×12—200×10ba19010961212951901069612)(cymm968.2190019010mmAw2369681296121296).(wIxx0961219010yc第七章钢结构的连接7.3对接焊缝计算961012190maxbMaM3.焊缝强度计算222205350300mmNfmmNfmmNfwVwcwt/,/,/waaIMymax6610051396810227...2.荷载计算kNFV170mkNM2271600170..223006143mmNfmmNwt//.wbbIMymax661005139681219010227.).(.223504277mmNfmmNwc//.wAVmax1900101703，满足。22205589mmNfmmNwV//.223maxbMeq2258934277..，满足。2233030011118317mmNfmmNwt/../.F160ba【小结】N,M,V共同作用下对接焊缝计算（矩形、I形）对接焊缝计算步骤1.确定荷载；2.进行截面应力状态分析；3.计算截面几何特征值；4.强度验算。确定最不利位置；wteqf11322.max【回顾】N,M,V共同作用下工字形对接焊缝计算对接焊缝计算步骤1.确定荷载；2.进行截面应力状态分析；确定最不利位置；3.计算截面几何特征值；4.强度验算。VVMMNNM1Mmax11NNNmaxwteqf11322.wwNANtlNwwMIyMWMmaxmax,验算如图所示工字形对接焊缝连接。M=80kN.m，N=100KN,V=100KN，，钢材Q390，E55焊条，手工焊，质量等级为三级，采用引弧板。1.截面几何特征值计算【习题2】【解】第七章钢结构的连接7.3对接焊缝计算284003008250122mmAw462310164122501562123008mmIwMmaxN11NN25081212300MV3661001116210164mmWw.3611047015612250mmSw.3661056075815010470mmSw..第七章钢结构的连接7.3对接焊缝计算MmaxN112.焊缝强度计算wwANWMmaxtIVSwwmax840010100100111080366.81016410567010100663.，满足。22205243mmNfmmNwV//.满足。,//...22300191911279mmNfmmNwt22205300mmNfmmNfwVwt/,/hhMM01112373324300279mmN/..8101641047010100663.2835mmN/.212113)(MNeq228353373911.)..(，满足。223303001111199mmNfmmNwt/../.2223maxNeq222433911..，满足。223303001111875mmNfmmNwt/../.第七章钢结构的连接7.4角焊缝计算§7.4角焊缝计算一、角焊缝形式及构造1.焊缝形式焊缝夹角——直角焊缝，斜角焊缝——凸型，凹型，等边，不等边截面形式第七章钢结构的连接7.4角焊缝计算受力方向侧面角焊缝：作用力与焊缝平行，受剪应力为主，两端大中间小，端部先破坏；正面角焊缝：作用力与焊缝垂直，应力复杂，焊缝根部应力集中引起开裂；斜向角焊缝：作用力与焊缝斜交，应力复杂，界于侧面和正面之间;周围角焊缝：增加焊缝长度，开口或闭口周围全焊。第七章钢结构的连接7.4角焊缝计算焊脚尺寸hf——焊缝直边尺寸，设计标注尺寸2.构造要求(a