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1、第7章鋼結(jié)構(gòu)的連接和節(jié)點構(gòu)造鋼結(jié)構(gòu)連接原則:安全可靠、傳力明確、構(gòu)造簡單、制造方便、節(jié)約鋼材連接方法焊接連接、鉚釘連接、螺栓連接、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7.1鋼結(jié)構(gòu)的連接方法7.1.1焊縫連接優(yōu)點:構(gòu)造簡單,任何形式的構(gòu)件都可直接相連;用料經(jīng)濟,不削弱截面;制作加工方便,可實現(xiàn)自動化操作;連接的密閉性好,結(jié)構(gòu)剛度大缺點:在焊縫附近的熱影響區(qū)內(nèi),鋼材的金相組織發(fā)生改變,導(dǎo)致局部材質(zhì)變脆;焊接殘余應(yīng)力和殘余變形使受壓構(gòu)件承載力降低;對裂紋很敏感,局部裂紋一旦發(fā)生,就容易擴展到整體,低溫冷脆問題較為突出7.1.2鉚釘連接構(gòu)造復(fù)雜,費鋼費工,現(xiàn)
2、已很少采用;鉚釘連接的塑性和韌性較好,傳力可靠,質(zhì)量易于檢查,在一些重型和直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中,有時仍然采用7.1.3螺栓連接普通螺栓連接高強螺栓連接1、普通螺栓連接分為A、B、C三個等級類別加工精度抗剪性能成本使用范圍精制(A、B)級高,栓徑與孔徑之差為0.5~0.8mm,I類孔高高1)構(gòu)件精度很高的結(jié)構(gòu),機械結(jié)構(gòu);2)連接點僅用一個螺栓或有模具套鉆的多個螺栓連接的可調(diào)節(jié)桿件(柔性桿)粗制(C級)較低,栓徑與孔徑之差為1~1.5mm,Ⅱ類孔較低低1)抗拉連接;2)靜力荷載下抗剪連接;3)加防松措施后受風(fēng)振作用抗剪;4)可拆卸連接;5)安裝螺栓;6)與抗剪支托配合抗拉剪聯(lián)合作用A級、B級螺
3、栓材料性能為8.8級表示螺栓成品的抗拉強度下限值為800N/mm2屈強比為0.8C級螺栓材料性能為4.6級或4.8級表示螺栓成品的抗拉強度下限值為400N/mm2屈強比為0.6或0.8分類:按傳力機理分摩擦型高強螺栓、承壓型高強螺栓兩種螺栓構(gòu)造、安裝基本相同摩擦型高強螺栓:只依靠摩擦阻力傳力,并以剪力不超過接觸面摩擦力作為設(shè)計準(zhǔn)則螺桿與螺孔之差1.5~2.0mm,變形小,承載力低,耐疲勞、抗動力荷載性能好承壓型高強螺栓:允許接觸面滑移,以連接達到破壞的極限承載力作為設(shè)計準(zhǔn)則摩擦型高強螺栓的連接較承壓型高強螺栓的。而承壓型高強螺栓連接承載力高,但抗剪變形大,所以一般僅用于承受靜力荷載和間接承受動
4、力荷載結(jié)構(gòu)中的連接材料:一般采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼中的45號鋼、40B鋼,合金鋼中的20MnTiB鋼等,性能等級可達8.8級和10.9級2、高強螺栓連接兩類高強螺栓對比:摩擦型高強螺栓:螺桿與螺孔之差1.5~2.0mm剪切變形小,彈性性能號,施工較簡單,可拆卸,耐疲勞、抗動力荷載性能好,承載力較承壓型低特別適用于承受動力荷載的結(jié)構(gòu)承壓型高強螺栓: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力荷載結(jié)構(gòu)中的連接鋼結(jié)構(gòu)中通常采用電弧焊電弧焊又分為手工電弧焊、埋弧焊(自動或半自動)以及氣體保護焊等7.2焊接連接的特性7.2.1常用焊接方法7.2焊接連接的特
5、性一、鋼結(jié)構(gòu)常用焊接方法※手工電弧焊:在工地焊接時使用。優(yōu)點:設(shè)備簡單,使用方便;缺點:質(zhì)量波動大,要求焊工等級高,勞動強度大,效率低。※埋弧焊:自動或半自動埋弧焊,在工廠加工時使用。優(yōu)點:自動化程度高,焊接速度快,勞動強度低,焊接質(zhì)量好。缺點:設(shè)備投資大,施工位置受限等?!娮韬福狐c焊,多用于模壓和冷彎薄壁型鋼的焊接?!娫福阂话阍诹⒑肝恢眠M行?!鶜怏w保護焊:氣體保護焊,在工廠加工時使用,多用于厚鋼板的焊接。優(yōu)點:焊接速度快,焊接質(zhì)量好。缺點:施工條件受限制等。不同鋼種的鋼材焊接,宜采用與低強度鋼材相適應(yīng)的焊條。焊條的型號有:E43型、E50型、E55型焊機導(dǎo)線熔池焊條焊鉗保護氣體焊件電弧
6、※優(yōu)點—構(gòu)造簡單,節(jié)約鋼材、加工方便,便于采用自動化操作,連接的密閉性好,結(jié)構(gòu)的剛度大。※缺點—在焊縫以及焊縫附近的熱影響區(qū)材質(zhì)變脆,焊接會產(chǎn)生殘余應(yīng)力,導(dǎo)致受壓構(gòu)件的承載力減低,裂紋的擴展會發(fā)展到整體。焊縫連接的優(yōu)缺點:二、焊縫連接形式和焊縫形式1、焊縫的連接形式對接搭接T型連接角接2、焊縫的形式按構(gòu)件相對位置對接焊縫角焊縫正對接焊縫斜對接焊縫按施焊的相對位置平焊橫焊立焊仰焊三、焊縫缺陷及焊縫焊縫質(zhì)量檢查(一)焊縫缺陷(二)焊縫質(zhì)量檢查焊縫按檢驗方法和質(zhì)量要求分一、二、三級。三級焊縫只要求對全部焊縫作外觀檢查(檢查外觀缺陷和幾何尺寸);且符合三級質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);一、二級焊縫除外觀檢查外,尚要求一定
7、數(shù)量內(nèi)部無損檢驗(超聲波檢驗、有時還用X或γ射線拍片),并符合相應(yīng)級別的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。四、焊縫代號bδαα.bⅢ指引線基準(zhǔn)線基本符號7.3對接焊縫連接的構(gòu)造與計算一、對接焊縫的構(gòu)造要求坡口形式—根據(jù)板厚的不同采用不同的坡口形式。目的—為了使焊件能夠焊透。1、坡口b=0.5~2mm(a)b=2~3mm(b)αb=2~3mm(C)αp(d)b=3~4mmpb=3~4mmp(e)b=3~4mmp(f)2、引