鋼結(jié)構(gòu)的連接課件.ppt

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1、第四章鋼結(jié)構(gòu)的連接1、焊縫連接：對(duì)接焊縫和角焊縫的性能及計(jì)算2、螺栓連接：普通螺栓連接和高強(qiáng)度螺栓連接的性能及計(jì)算第一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的連接方法及其應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的連接方法分為—焊接、螺栓連接、鉚接、輕型鋼結(jié)構(gòu)用的緊固件連接a-焊縫連接；b-鉚釘連接；c-螺栓連接;d-緊固件連接一、焊接1、焊接—一般通過電弧產(chǎn)生熱量使焊條和焊件局部熔化，然后冷卻凝結(jié)成焊縫，從而使焊件連接成一體。2、焊接的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：①不需要在鋼材上打孔鉆研，既省工又使材料得到充分應(yīng)用，節(jié)約材料；②任何形狀的構(gòu)件都可以直接焊接，不需要輔助零件，構(gòu)造簡單；③連接的密封性好

2、，剛度大；④易于采用自動(dòng)化作業(yè)，提高焊接的質(zhì)量。缺點(diǎn)：①施焊時(shí)的高溫度作用，形成焊縫附近的熱影響區(qū)，熱影響區(qū)內(nèi)的材質(zhì)有些變脆；②焊接殘余應(yīng)力使焊接結(jié)構(gòu)發(fā)生脆性破壞的可能性增大；③焊接結(jié)構(gòu)對(duì)裂紋很敏感，尤其在低溫下容易發(fā)生脆性斷裂。3、焊接的應(yīng)用除少數(shù)直接承受動(dòng)力荷載結(jié)構(gòu)的某些部位，因容易產(chǎn)生疲勞破壞，其它的部位均可普遍應(yīng)用。二、鉚接1、鉚接—將一端帶半圓形預(yù)制釘頭的鉚釘，經(jīng)將釘桿燒紅后迅速插入被連接的釘孔中，然后將另一端也打鉚成釘頭。2、特點(diǎn)—傳力可靠，塑性、韌性均較好；制造費(fèi)工費(fèi)料，且勞動(dòng)強(qiáng)度大。基本被焊接和高強(qiáng)度螺栓連

3、接所代替。三、螺栓連接1、普通螺栓連接—普通螺栓分為C級(jí)螺栓和A級(jí)、B級(jí)螺栓兩種。⑴A級(jí)、B級(jí)螺栓采用鋼材性能等級(jí)5.6級(jí)或8.8級(jí)制造（5.6級(jí)抗力強(qiáng)度不小于500N/mm2，=0.6），A級(jí)、B級(jí)螺栓表面經(jīng)車床加工，尺寸準(zhǔn)確，精度較高。螺桿和螺孔間的最大間隙為0.3~0.5mm，故螺栓受剪性能良好。但制造和安裝過于浪費(fèi)，目前很少采用。⑵C級(jí)螺栓—4.6級(jí)和4.8級(jí)制造。用圓鋼冷鐓壓制而成，表面不加工，尺寸不精確，螺桿和螺孔之間的間隙為1.5~3mm，故空隙較大，加之螺栓強(qiáng)度較低，用于螺栓受剪時(shí)板件間產(chǎn)生加大的滑移，產(chǎn)生

4、滑移變形，故其性能較差。受拉性能較好。受剪連接，只用在承受靜荷載或間接承受動(dòng)荷載結(jié)構(gòu)中的次要連接，或臨時(shí)固定構(gòu)件的安裝連接。2、高強(qiáng)度螺栓連接高強(qiáng)度螺栓連接—一般采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼中的45號(hào)鋼、40B鋼，合金鋼中的20MnTiB鋼等，性能等級(jí)可達(dá)8.8級(jí)和10.9級(jí)。⑴高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接—利用板疊間的摩擦力即可有效地傳遞剪力，以外剪力達(dá)到板件接觸面間的最大摩擦力為極限狀態(tài)。其特點(diǎn)變形小、不松動(dòng)、耐疲勞，因此用于直接承受動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu)最佳。⑵高強(qiáng)度螺栓承壓型連接—允許超過板疊間的摩擦力并產(chǎn)生滑動(dòng)，然后利用栓桿與螺栓孔壁靠緊傳遞剪

5、力。其特點(diǎn)強(qiáng)度高，剪切變形比摩擦型的大。僅用于承受靜荷載或間接動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu)，以能發(fā)揮高承載力的優(yōu)點(diǎn)兩類高強(qiáng)螺栓對(duì)比：摩擦型高強(qiáng)螺栓：螺桿與螺孔之差1.5～2.0mm剪切變形小，彈性性能好，施工較簡單，可拆卸，耐疲勞、抗動(dòng)力荷載性能好，承載力較承壓型低特別適用于承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)承壓型高強(qiáng)螺栓：螺桿與螺孔之差1.0～1.5mm承載力高，連接緊湊，但抗剪變形大一般僅用于承受靜力荷載和間接承受動(dòng)力荷載結(jié)構(gòu)中的連接（與普通螺栓類似）第二節(jié)焊接方法、焊縫形式和質(zhì)量等級(jí)一、焊接方法⒈手工電弧焊⑴手工電弧焊—它由焊件、焊條、焊鉗、電焊機(jī)

6、和導(dǎo)線組成電路。施焊時(shí)，首先使分接電焊機(jī)兩級(jí)的焊條和焊件瞬間短路打火在焊條和焊件的空隙產(chǎn)生電弧溫度達(dá)到3000℃使焊條和焊件迅速熔化。熔化的焊條金屬與焊件金屬結(jié)合形成焊縫金屬。同時(shí)焊條藥皮形成的氣體和熔渣覆蓋熔池保護(hù)電弧，隔絕有害氣體，熔池中的金屬冷卻、結(jié)晶形成焊縫。⑵特點(diǎn)：電焊設(shè)備簡單，使用方便；生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)條件差；焊縫的質(zhì)量取決于焊工水平。⑶應(yīng)用范圍：適應(yīng)于全方位焊接，尤其適用于工地安裝焊縫、短焊縫和曲折焊縫。手工電弧焊示意圖注意：①手工電弧焊常用的焊條有碳鋼焊條和低合金焊條，其牌號(hào)有E43型、E50型E55型。②

7、E表示焊條，其后兩位數(shù)字表示焊條系列。數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值，單位為kgf/mm2.E43（＞43kgf/mm2），E50（＞50kgf/mm2）E55類似。③焊條型號(hào)與主體金屬強(qiáng)度相適應(yīng)，Q235鋼用E43系列焊條，Q345鋼用E50系列焊條，Q390鋼和Q420用E55系列焊條，采用不同強(qiáng)度的鋼材連接時(shí)，采用與低強(qiáng)度鋼材相適應(yīng)的焊條系列。⒉自動(dòng)或半自動(dòng)埋弧焊⑴自動(dòng)或半自動(dòng)埋弧焊：采用沒有涂料的焊絲埋入焊劑層下，通電后由于電弧的作用使焊絲與焊劑熔化，電弧埋在焊劑下，故稱為埋弧焊。熔化后的焊劑浮在熔化的金屬表面，

8、使之不與外界空氣接觸，保護(hù)了熔化金屬。焊劑提供焊縫所需要的合金元素，改善了焊縫的質(zhì)量。隨著焊機(jī)的移動(dòng)，焊劑不斷自動(dòng)從漏斗流下，同時(shí)繞轉(zhuǎn)盤上的焊絲也自動(dòng)地熔化和下降。全過程自動(dòng)進(jìn)行時(shí)稱自動(dòng)埋弧焊。當(dāng)電機(jī)靠人工移動(dòng)時(shí)稱板自動(dòng)埋弧焊。⑵特點(diǎn)：自動(dòng)埋弧焊電弧熱量大，熔深大，焊縫質(zhì)量均勻，內(nèi)部缺陷少，塑性和韌性都