钢结构连接第3章.ppt

第3章 钢结构的连接
钢结构的连接方法
焊接方法和焊缝连接型式
角焊接的构造和计算
对接焊缝的构造和计算
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
主要内容：
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焊缝强度设计值，由于是由角焊缝的抗剪条件确定，加一系数后相当于角焊缝的抗拉强度设计值
垂直于焊缝有效截面的正应力
垂直于焊缝长度方向的剪应力
平行于焊缝长度方向的剪应力
角焊缝计算的基本公式
我国规范公式
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Ny: 垂直于焊缝长度方向的轴心力
Nx: 平行于焊缝长度方向的轴心力
lw:焊缝计算长度，实际长度减去2 hf
he:焊缝有效厚度，
Ny在焊缝有效截面上引起的垂直于焊缝一个直角边的应力，它既不是正应力，也不是剪应力，而是以下两个应力的合应力；
Nx在焊缝有效截面上引起的平行于焊缝长度的应力；
实用计算方法
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侧面角焊缝
正面角焊缝
综合作用
正面角焊缝强度增大系数，
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轴心力时
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1. 受轴心力焊件的拼接板连接
仅侧面角焊缝：
仅正面角焊缝：
常用连接方式的角焊缝计算
轴心力作用下角焊缝连接
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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f
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2. 受轴心力角钢的连接
当采用侧面角焊缝连接时
肢背：
肢尖：
角钢角焊缝上受力分配——两面侧焊
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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
角钢角焊缝上受力分配——三面围焊
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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：
角钢角焊缝上受力分配——L形焊
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试设计用拼接盖板的对接连接。已知钢板宽B＝270mm，厚度t1=28mm，拼接盖板的厚度t2=16mm。该连接承受的静态轴心力N＝1400kN（设计值），钢材为Q235B，手工焊，焊条为E43型
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[分析]
方法一：
假定焊脚尺寸----焊缝长度----拼接盖板尺寸
步骤1：假定焊脚尺寸（hf）
角焊缝的尺寸是根据板件的厚度确定的。
最大焊脚尺寸：规范规定，当t>6mm时，hf≦t-(1～2)mm，t为较薄焊件的厚度
hfmax =14～15mm
取hf=10mm
最小焊脚尺寸：规范规定，hf≧(t)1/2，t为较厚焊件的厚度
hfmin =
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步骤2：计算焊缝长度（lw）
假设采用两面侧焊缝，拼接盖板采用上下两块。
根据公式（）式算得连接一侧所需焊缝的的总长度
Slw =1250mm
拼接盖板的长度 L=676mm, 取680mm
由于该连接采用了上下两块拼接盖板，在连接一侧有4条侧焊缝，一条侧焊缝的实际长度
lw′ = 333mm 验算lwmin≦lw′≦lwmax
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步骤3：确定拼接盖板的宽度（b）
虽然沿拼接盖板的宽度方向没有施焊，但也应该根据强度条件和构造要求确定其宽度。
强度条件：假设b=240mm,则拼接盖板的横截面积A=3840mm2, 根据静态轴力计算的强度值
s= N/mm2<f=215 N/mm2
选用拼接盖板的尺寸为　680mm×240mm×16mm
构造要求：当板件端部只有两条侧面角焊缝连接时，要求b/lw<1。
　　　　　当t>12mm时，b≦16t, t为较薄焊件的厚度
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方法二：
假定焊脚尺寸和拼接盖板尺寸----验算焊缝承载力
（如果假定的焊缝尺寸不能满足承载力要求时，则应调整焊脚尺寸，再进行验算）
步骤1：假定焊脚尺寸（hf=10mm)
步骤2：假定拼接盖板尺寸
　　　　采用菱形拼接盖板，拼接盖板上下两块
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步骤3：计算各部分焊缝的承载力
a)正面角焊缝　N1=
b)侧面角焊缝　N2=
c)斜焊缝　　　N3=
步骤4：作用力设