第3章 鋼結(jié)構(gòu)連接ppt課件.ppt

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1、第三章鋼結(jié)構(gòu)連接第五節(jié)焊接應(yīng)力與變形一、焊接應(yīng)力的產(chǎn)生焊接應(yīng)力暫時(shí)應(yīng)力：只在焊接過(guò)程中，一定的溫度情況下存在，冷卻至常溫時(shí)，即行消失。殘余應(yīng)力：焊件冷縮后殘留在焊件中的應(yīng)力，又稱收縮應(yīng)力。殘余應(yīng)力是一種在結(jié)構(gòu)體系內(nèi)自相平衡的力。第三章鋼結(jié)構(gòu)連接1、縱向焊接應(yīng)力焊接高溫焊縫周圍產(chǎn)生塑性壓縮，冷卻時(shí)收縮受到限制，焊縫附近區(qū)受拉，焊縫區(qū)以外受壓，第三章鋼結(jié)構(gòu)連接2、橫向焊接應(yīng)力縱向收縮產(chǎn)生反向變形—中間受拉，兩端受壓先焊接限制后焊接變形—中間受壓，兩端受拉應(yīng)力疊加第三章鋼結(jié)構(gòu)連接3、Z向焊接應(yīng)力表面先冷卻限制內(nèi)部收縮，內(nèi)部受拉，表面受壓第三章鋼結(jié)構(gòu)連接二、焊接應(yīng)力的影響1、結(jié)構(gòu)

2、靜力強(qiáng)度自平衡應(yīng)力，內(nèi)外應(yīng)力疊加，有焊接應(yīng)力處先屈服，內(nèi)力重分布，最終全截面屈服，第三章鋼結(jié)構(gòu)連接先屈服區(qū)剛度為零，應(yīng)變?cè)黾樱冃卧龃?、降低疲勞強(qiáng)度4、低溫冷脆2、降低結(jié)構(gòu)剛度第三章鋼結(jié)構(gòu)連接三、焊接變形不均勻收縮產(chǎn)生（a）縱橫向收縮（b）彎曲變形（c）角變形（d）波浪變形(e)扭曲變形第三章鋼結(jié)構(gòu)連接四、控制焊接應(yīng)力和變形(1)焊縫均勻?qū)ΨQ(a,c)(2)避免焊縫尺寸過(guò)大(e)(3)避免焊縫集中(g)(4)盡量避免在母材厚度方向的收縮應(yīng)力(i)第三章鋼結(jié)構(gòu)連接(5)采用合理的焊接次序：分段退焊、沿厚度分層焊、對(duì)角跳焊、鋼板分塊拼接(6)焊后校直(7)焊前預(yù)熱、焊后熱處

3、理(8)鋼板不易過(guò)薄t>4mm第三章鋼結(jié)構(gòu)連接第六節(jié)普通螺栓連接一、普通螺栓1、螺栓類型(1)A級(jí)、B級(jí)和C級(jí)三種(2)A級(jí)和B級(jí)為精制螺栓，螺桿、螺孔加工精度高，制作安裝復(fù)雜，螺栓等級(jí)為8.8級(jí)。很少用，已被高強(qiáng)度螺栓代替。第三章鋼結(jié)構(gòu)連接(4)小數(shù)點(diǎn)前為材料抗拉強(qiáng)度，小數(shù)點(diǎn)后為屈強(qiáng)比，刻在螺桿頭上。例4.8級(jí)表示抗拉強(qiáng)度400N/mm2，屈服強(qiáng)度320N/mm2。(5)常用螺栓直徑為d=16，20，24mm，用M表示，如M16(3)C級(jí)為粗制螺栓，螺桿表面粗糙，螺孔直徑比螺桿大1.5~2mm，制作安裝方便，螺栓等級(jí)為4.6級(jí)和4.8級(jí)。C級(jí)螺栓變形大，多用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)或

4、次要結(jié)構(gòu)連接。第三章鋼結(jié)構(gòu)連接2、螺栓符號(hào)(1)普通螺栓，安裝螺栓，高強(qiáng)度螺栓(2)孔徑do=d+1.5~2，用f表示，如孔徑f22(3)設(shè)計(jì)說(shuō)明：螺栓類型，等級(jí)，直徑，孔徑永久螺栓安裝螺栓高強(qiáng)度螺栓圓形螺栓孔橢圓形螺栓孔第三章鋼結(jié)構(gòu)連接3、螺栓排布(1)并列和錯(cuò)列：規(guī)則、統(tǒng)一、緊湊(2)排布參數(shù)：端距，邊距，間距(3)排布尺寸要求：考慮安裝，受力(4)至少要有兩個(gè)受力螺栓第三章鋼結(jié)構(gòu)連接4、最大、最小尺寸要求(1)保證安裝要求：用扳手?jǐn)Q緊螺帽—最小間距，節(jié)省連接板—最大間距和邊(端)距(2)保證受力要求：不過(guò)多削弱截面，最小間距和邊(端)距(3)保證使用要求：避免銹蝕和

5、變形—最大間距和邊(端)距中距≥3d0邊距≥1.5d0（切割邊）≥1.2d0（軋成邊）端距≥2d0（防止端部鋼板沖剪破壞）中距≤12d0或18t(受壓構(gòu)件)≤16d0或24t(受拉構(gòu)件)端、邊距≤4d0或8t第三章鋼結(jié)構(gòu)連接第三章鋼結(jié)構(gòu)連接5、螺栓連接受力(1)連接可傳遞彎矩、剪力和軸力，單個(gè)螺栓只能受拉或受剪(2)受剪螺栓—作用力與螺桿垂直，受拉螺栓—作用力與螺桿平行第三章鋼結(jié)構(gòu)連接連接類型按受力情況：抗剪連接　抗拉連接　抗拉與抗剪組合連接受剪螺栓—作用力與螺桿垂直受拉螺栓—作用力與螺桿平行第三章鋼結(jié)構(gòu)連接二、普通螺栓受剪性能1、單個(gè)螺栓受剪破壞試驗(yàn)?zāi)Σ羵髁?0-1)，

6、滑移(1-2)，螺桿傳力(2-3)，彈塑性破壞第三章鋼結(jié)構(gòu)連接(1)螺栓直徑小，連接板厚，螺桿剪切破壞(2)螺栓直徑大，連接板薄，孔壁擠壓破壞(3)螺栓孔徑大，連接板削弱多，連接板受拉破壞(4)連接板端距小，沖剪破壞（構(gòu)造解決，端距≥2d0）(5)連接板厚，螺桿長(zhǎng)，螺桿彎曲破壞（構(gòu)造解決）第三章鋼結(jié)構(gòu)連接2、單個(gè)螺栓抗剪承載力(1)螺桿剪切破壞：假設(shè)剪應(yīng)力均勻分布，計(jì)算平均剪應(yīng)力第三章鋼結(jié)構(gòu)連接螺桿抗剪承載力單剪雙剪（3.32）第三章鋼結(jié)構(gòu)連接螺栓抗剪強(qiáng)度第三章鋼結(jié)構(gòu)連接(2)孔壁擠壓破壞：假設(shè)壓應(yīng)力沿直徑均勻分布，計(jì)算平均壓應(yīng)力孔壁擠壓承載力同一方向承壓板較小總厚度板件

7、承壓強(qiáng)度（3.33）第三章鋼結(jié)構(gòu)連接3、螺栓群拼接(1)螺栓群受拉，單個(gè)螺栓受剪(2)螺栓非均勻受剪，連接較長(zhǎng)時(shí)端部先破壞第三章鋼結(jié)構(gòu)連接(3)假設(shè)l1≤15do時(shí)，剪力均勻分布，螺栓群抗剪承載力(4)假設(shè)l1>15do時(shí)，剪力非均勻分布，螺栓群抗剪承載力下降h為折減系數(shù)要求N≤Nb（3.35）第三章鋼結(jié)構(gòu)連接(1)開孔處破壞面(I，II，III)4、凈截面抗拉強(qiáng)度計(jì)算(2)凈截面積計(jì)算螺栓并列排布：直線面積第三章鋼結(jié)構(gòu)連接螺栓錯(cuò)列排布：鋸齒凈面積計(jì)算凈截面強(qiáng)度第三章鋼結(jié)構(gòu)連接5、螺栓群牛腿(1)螺栓群受扭(扭矩T=Pe)、受