钢结构第3章-1_精品文档优质PPT.ppt

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l掌握焊接连接的构造和计算掌握焊接连接的构造和计算；

l掌握普通螺栓连接及高强度螺栓连接的性能和计算。

掌握普通螺栓连接及高强度螺栓连接的性能和计算。

第三章钢结构的连接3.1钢结构的连接方法和特点连接的重要性体现在以下几个方面：

连接的重要性体现在以下几个方面：

（1）

（1）连接的受力比构件复杂；

连接的受力比构件复杂；

（2）

（2）连接的破坏直接导致钢结构的破坏；

连接的破坏直接导致钢结构的破坏；

（3）（3）连接的补强比构件困难。

连接的补强比构件困难。

（4）（4）在钢结构中所占比例比较大。

在钢结构中所占比例比较大。

3.1.1连接的作用钢钢结结构构是是由由钢钢构构件件经经连连接接而而成成的的结结构构。

连连接接直直接接关关系系钢钢结结构构的的安全和经济。

连接是钢结构学习和设计的主要内容之一。

安全和经济。

传力好，强度够，省钢材，便施工。

对连接的要求：

3.1.2主要连接方法焊缝连接焊缝连接螺栓连接螺栓连接铆钉连接铆钉连接11、焊接、焊接焊焊条条与与局局部部焊焊件件熔熔化化、冷冷却却，凝凝结结成成焊焊缝缝。

是是现现代代钢钢结结构最主要的连接方法。

构最主要的连接方法。

优点：

构造简单，直接连接，不削弱截面，省钢材，施工优点：

构造简单，直接连接，不削弱截面，省钢材，施工方便，密封性好，刚度大，可自动化操作。

方便，密封性好，刚度大，可自动化操作。

缺点：

焊接残余应力大且不易控制，焊接变形大。

降低被焊钢材的塑性韧性、焊缝热影响区易降低被焊钢材的塑性韧性、焊缝热影响区易出现微裂纹等缺陷，容易发生脆断和疲劳破坏。

出现微裂纹等缺陷，容易发生脆断和疲劳破坏。

焊接分工厂焊接和工地焊接：

l工厂工厂车车间间焊焊接接易于控制质量；

易于控制质量；

l工地现场焊接受施工条件、季节影响大，质量不易保证工地现场焊接受施工条件、季节影响大，质量不易保证。

22、螺栓连接、螺栓连接普通螺栓连接、高强螺栓连接。

普通螺栓连接、高强螺栓连接。

公差：

1.53mm公差：

0.30.5mm（11）、普通螺栓连接）、普通螺栓连接分分CC级螺栓（粗制螺栓）连接和级螺栓（粗制螺栓）连接和AA级或级或BB级螺栓级螺栓（精制螺栓）连接两类。

材料性能等级（精制螺栓）连接两类。

材料性能等级4.64.6级、级、4.84.8级和级和8.88.8级；

级；

4.64.6级：

级：

“44”指指fu=400MPa=400MPa，“.6.6”指指fy和和fu的比值。

的比值。

（22）普通普通螺栓螺栓连接连接的特点的特点：

粗粗制制（C（C级级）普普通通螺螺栓栓:

用用圆圆钢钢锻锻压压而而成成，精精度度较较低低，螺螺栓栓外外径径与与栓栓孔孔内内径径公公差差较较大大。

精精制制螺螺栓栓用用圆圆钢钢锻锻压压后后需需经经车车床床加加工工，表表面面光光滑滑，尺尺寸精确，制作安装复杂，造价较高，一般工业与民用建筑中应用较少。

寸精确，制作安装复杂，造价较高，一般工业与民用建筑中应用较少。

粗制优点：

成本低，拆装方便粗制优点：

成本低，拆装方便粗制缺点：

承载力低，连接变形大，不宜做永久性结构连接。

粗制缺点：

螺杆剪力螺杆剪力（33）普通普通螺栓螺栓连接连接的传力特点的传力特点N对于螺栓杆的挤压力对于螺栓杆的挤压力高强度高强度螺栓螺栓连接连接（两种连接类型两种连接类型）摩擦型连接：

摩擦型连接：

靠板间摩擦力传力。

工作原理：

栓身预拉力工作原理：

栓身预拉力板间预压力板间预压力板间摩擦力板间摩擦力优点：

改善被连接件的受力条件优点：

改善被连接件的受力条件连接变形比铆钉小连接变形比铆钉小耐疲劳性能强耐疲劳性能强通过拧紧螺栓实现承压型连接：

承压型连接：

构造及施工与摩擦型相同工作原理：

构造及施工与摩擦型相同与摩擦型的区别：

允许被连接件之间发生滑动。

滑动后，与普通螺与摩擦型的区别：

滑动后，与普通螺栓一样，依靠栓杆抗剪和承压径传递剪力。

栓一样，依靠栓杆抗剪和承压径传递剪力。

摩擦型高强度螺栓：

高强螺栓连接材料高强螺栓连接材料用用8.88.8级和级和10.910.9级钢材制造。

级钢材制造。

fu=800MPa，fy=640MPafu=1000MPa，fy=900MPa连接板间摩擦力连接板间摩擦力螺杆剪力螺杆剪力N承压型高强度螺栓：

承压型高强度螺栓：

对于螺栓杆的挤压力对于螺栓杆的挤压力33、铆钉铆钉连接连接铆铆接接连连接接：

是是将将半半成成品品铆铆钉钉烧烧成成红红热热状状后后填填入入钉钉孔孔，再再用用压压铆铆机机或或铆铆钉钉枪枪实实施施铆铆合合。

由由于于铆铆合合过过程程中中钉钉身身被被压压粗粗，钉钉身身和和钉钉孔孔之之间间的的空空隙隙被大部分填实，因此结构变形比普通螺栓连接小。

现在已基本淘汰。

被大部分填实，因此结构变形比普通螺栓连接小。

（1）

（1）优点：

塑性好，稳妥可靠优点：

塑性好，稳妥可靠；

（2）

（2）缺点：

工艺复杂，造价高，施工劳动强度大。

3.2.1焊接方法3.2焊接连接的方法和焊接形式主要为电弧焊，少量采用电渣焊、电阻焊等；

主要为电弧焊，少量采用电渣焊、电阻焊等；

11、电电弧弧焊焊利利用用焊焊条条或或焊焊丝丝与与焊焊件件间间产产生生的的电电弧弧热热将将金金属属加加热热并并熔熔化化的焊接方法的焊接方法。

包括手工电弧焊、自动或半自动埋弧焊和二氧化碳保护焊等。

（1）手工电弧焊手工电弧焊包括：

带药皮焊条、焊枪等。

包括：

施施焊焊时时，高高温温电电弧弧熔熔融融焊焊缝缝附附近近金金属属，焊焊药药形形成成焊焊渣和保护气体。

渣和保护气体。

特特点点：

灵灵活活方方便便，设设备备简简单单。

高高空空作作业业困困难难，焊焊后后需清渣，质量离散性大。

需清渣，质量离散性大。

（2）自动或半自动埋弧焊自动或半自动埋弧焊包括：

焊丝和焊剂，专门机械。

熔熔深深大大、质质量量均均匀匀、效效率率高高，用用于于车车间间构构件件成成型型，需需专专用用设设备备。

手工电弧焊采用焊条标准为手工电弧焊采用焊条标准为碳钢焊条碳钢焊条（GB/T5117GB/T5117）或）或低合金低合金钢焊条钢焊条（GB/T5118）GB/T5118）。

用于。

用于Q235Q235钢的焊条型号钢的焊条型号E43XXE43XX，用于焊接，用于焊接Q345Q345钢钢的焊条为的焊条为E50XXE50XX，用于焊接，用于焊接Q390Q390和和Q420Q420的焊条型号为的焊条型号为E55XX.E55XX.这里字母这里字母EE表表示焊条，其后示焊条，其后22位数表示焊条钢丝的抗拉强度最小值（位数表示焊条钢丝的抗拉强度最小值（kgf/mmkgf/mm22），再后面），再后面的的22位数表示药皮类型、适用焊位、电流等。

位数表示药皮类型、适用焊位、电流等。

半半自自动动埋埋弧弧焊焊自自动动或或半半自自动动焊焊的的焊焊丝丝与与焊焊剂剂也也应应与与焊焊件件的的主主体体金金属属相相适适应应。

对对于于主主体体金金属属为为Q235钢钢，可可采采用用H08、H08A等等焊焊丝丝，配配合合高高锰锰型型焊焊剂剂，也也可可用用H08MnA焊焊丝丝配配低低锰锰型型或或无无锰锰型型焊焊剂剂。

主主体体金属为低合金钢可采用金属为低合金钢可采用H10Mn或或H10MnSi焊丝配适当的焊剂。

焊丝配适当的焊剂。

焊焊丝丝的的国国家家标标准准为为熔熔化化焊焊用用钢钢丝丝（GB/T14957），埋埋弧弧焊焊用用碳碳钢钢焊焊丝丝和和焊焊剂剂（GB/T5293）低低合合金金钢钢埋埋弧弧焊焊用用焊焊剂剂（GB/T12470）等。

等。

（3）（3）气体保护焊气体保护焊包括：

焊丝、焊枪、焊丝、焊枪、CO2或惰性保护气体等设备。

或惰性保护气体等设备。

灵灵活活方方便便，焊焊渣渣少少，质质量量稳稳定定，需需专专用用设设备备和和纯纯度度气体。

气体。

另另外外，气气体体保保护护焊焊电电弧弧加加热热集集中中，焊焊接接速速度度快快，熔熔化化深深度度大，很适合焊特厚钢板。

大，很适合焊特厚钢板。

气气体体保保护护焊焊用用焊焊丝丝应应符符合合气气体体保保护护电电弧弧焊焊用用碳碳钢钢、低低合合金金钢钢焊焊丝丝（GB/T8110GB/T8110），采采用用CO2CO2则则应应符符合合焊焊接接用用二二氧氧化化碳碳（HG/T2537HG/T2537）。

）。

22、电阻焊、电阻焊用于焊接一些小的焊缝。

用于焊接一些小的焊缝。

用用于于焊焊接接箱箱形形截截面构件的内隔板。

面构件的内隔板。

33、熔嘴电渣焊、熔嘴电渣焊角接（图角接（图3-5g3-5g、hh）TT型连接（图型连接（图3-5e3-5e、ff）搭接（图搭接（图3-5b3-5b）对接（图对接（图3-5a3-5a、cc）a）e）g）图图3-53-5连接的型式连接的型式b）3.2.2焊缝连接形式及焊缝形式1、焊缝连接形式按焊件的相对位置22、焊缝的型式、焊缝的型式对接焊缝对接焊缝对接焊缝对接焊缝被连接板件被连接板件11被连接板件被连接板件22角焊缝角焊缝NN正面角焊缝正面角焊缝侧面角焊缝侧面角焊缝

（2）角焊缝）角焊缝不打坡口不打坡口（11）对接焊缝）对接焊缝打坡口的：

为了焊透打坡口的：

为了焊透用料经济，传力平稳，动力性能好用料经济，传力平稳，动力性能好较厚的板需开剖口，费工较厚的板需开剖口，费工施工简便施工简便传力不均，应力集中严重，搭接时费料传力不均，应力集中严重，搭接时费料3.2.3焊接缺陷及焊缝质量检验11、焊缝缺陷、焊缝缺陷焊缝位置及焊接热影响区钢材表面和内部的缺陷；

焊缝位置及焊接热影响区钢材表面和内部的缺陷；

22、焊接工艺、焊接工艺焊接材料烘干、防潮，清理焊面，焊件定位，焊前焊后热焊接材料烘干、防潮，清理焊面，焊件定位，焊前焊后热处理，焊接环境温湿度、防风蔽雨，施焊过程温度控制；

处理，焊接环境温湿度、防风蔽雨，施焊过程温度控制；

33、焊缝质量检验、焊缝质量检验焊接表面质量，无损探伤检验（见后）；

焊接表面质量，无损探伤检验（见后）；

钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）焊缝质量检查标准分三级：

三级：

外观检查，即焊缝实际尺寸是否符合设计要求；

有无看得见的裂纹、咬边等缺陷。

二级：

外观基础上加无损检验。

超声波检验焊缝20%的长度。

一级：

超声波检验每条焊缝的全长，以揭示焊缝内部缺陷。

注意：

设计图纸中必须标明焊缝的质量级别。

一级和二级焊缝必须经无损检查合格；

承受动载的重要构件焊缝：

射线探伤。

44质量检验质量检验

（1）

（1）外观检查外观检查尺寸偏差、表面缺陷；

尺寸偏差、表面缺陷；

（2）

（2）无损检查无损检查射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤；

伤；

55、焊接方位、焊接方位施焊位置施焊位置a）焊条焊条平焊平焊d）仰焊仰焊b）立焊立焊c）横焊横焊船形焊船形焊平焊平焊