钢结构的连接-1

这是一篇关于钢结构的连接-1思维导图，包含焊接连接的基本知识、角焊缝连接的设计、对接焊缝连接的设计等。

钢结构的连接

• 3.1焊接连接的基本知识
  • 3.1.1焊接连接的特点：优点：构造简单，用料经济，制作加工方便，链接密封性好。缺点：受压构建承载力降低，焊接结构对裂纹很敏感。
  • 3.1.2焊接连接的形式：
    • 角焊缝：按截面形式不同：分为直角角焊缝和斜角角焊缝
    • 对接焊缝：按对接焊缝作用力与焊缝位置分为直角角焊缝和斜角角焊缝
  • 3.1.3焊缝符号的表示：一般由基本符号及指引线组成，必要时还要加上补充符号与焊缝尺寸
  • 3.1.4焊缝施焊的位置：按照施焊位置可分为平焊、横焊、立焊、及仰焊
  • 3.1.5焊缝施焊的方法：钢结构常采用电弧焊
    • 电弧焊的优点：设备简单，操作方便。缺点：生产效率低，劳动强度大，焊缝质量不稳定
    • 钢结构中常用的焊条型号有E43、E50、E55、而且E表示焊条，后面的两次的字母表示抗拉强度的最小值。
  • 3.1.6焊缝缺陷及检验：
    • 焊缝缺陷：如钢材的化学成分不当，焊接工艺条件选择不合理，而且表面污渍没有清理干净
    • 焊缝检验：焊缝缺陷的存在将削弱焊缝的受力面积，在缺陷处引起应力集中，对它造成冲击韧性及冷弯影响
• 3.2角焊缝连接的设计
  • 3.2.1角焊缝的工作性能
    • 侧面角焊缝:主要承受剪应力，强度低，但塑性也好
    • 正面角焊缝：受力复杂，均存在正应力与剪应力
    • 斜焊缝：受力性能与强度值介于正面角焊缝和侧面角焊缝
  • 3.2.2直角角焊缝强度计算基本公式
    • 用书中p34页（3.1）（3.2）（3.3）算它的抗拉强度与设计值还有一个直角边的应力
    • 直角角焊缝强度计算的基本公式在书中p35（3.7），而且直角角焊缝还有侧面角焊缝用书p35的（3.8）（3.9）计算，而且固定值正面角的强度增大系数为1.22。
  • 3.2.3斜角角焊缝的计算：用书中p35页（3.10）公式
  • 3.2.4角焊缝的等级要去：其规定质量一般为三级，只对符合角焊缝外观的用二级。
  • 3.2.5角焊缝的构造要去：为避免焊缝的基本过烧，减少焊件的焊接残余应力和焊缝变形，当板件厚度＞6mm时，根据焊缝经验不易焊满全厚度，固然取hf＜t减去（1-2）mm，当t≤6mm时，采用小焊条施焊，容易焊满全厚度，则取hf小于等于t。
  • 3.2.6直角角焊缝连接计算的应用举例：
    • 三面围焊：用书上p39的（3.13计算），平衡条件求角钢肢背和肢尖侧面角焊缝用（3.14）（3.15）计算
    • 两面侧焊：用p40页的（3.14-3.17）使用，可求出两面脚侧焊的计算长度。
• 3.3对接焊缝连接的设计
  • 3.3.1焊透的对接焊缝的连接设计：受拉三级焊缝时用p45页（3.37）进行强度验算，而且一个缺陷减去一个引弧板的厚度，n个的减去n个长度
  • 3.3.2焊缝的对接焊缝连接应用举例：
    • 受弯剪的钢板对接焊缝：要满足它的强度用p46页的（3.39）与（3.40）验算
    • 受弯剪以及轴立共同作用的对接焊缝用仍用（3.40）验算
  • 3.3.3部分焊透的对接焊缝连接设计：对于受力较小的对接焊缝，没有必要全部焊透，此时可以采用部分焊透的对接焊缝，对接焊缝口形式分为v形，u形，J、k形。
• 3.4焊缝残余应力和焊接变形
  • 3.4.1焊接残余应力的分类：
    • 纵向焊接残余应力
    • 横向焊接残余应力
    • 厚度方向的焊接残余应力
  • 3.4.2焊接残余应力对结构性能的影响：
    • 对结构静力强度的影响：在静荷载的作用下，焊接残余应力不会影响结构强度，而且焊接残余应力不影响结构的静力强度。
    • 对结构强度的影响：构件内存在焊接残余应力时会降低结构的强度。
    • 对低温工作的影响：降低焊缝中的焊接残余应力是改善低温冷脆性能的措施之一
    • 对疲劳强度的影响：焊接残余应力对结构的疲劳强度有明显不利因素。
  • 3.4.3焊接变形的形式：收缩变形，横向收缩变形，弯曲变形，角变形，扭曲变形。
  • 3.4.4减少焊接应力与焊接变形的方法:
    • 焊接位置安排合理
    • 焊缝尺寸的适当
    • 焊缝不宜过分集中
    • 钢板对接采用分段退焊
    • 钢板拼接采用分块拼接
    • 采用反变形
• 3.5螺栓连接的基本知识
  • 3.5.1螺栓连接的形式及特点：
    • 普通螺栓连接：常用的4.6级C级普通螺栓为例）4表示螺栓的最低抗拉强度为300Mpa，6表示屈服比，屈服强度与抗拉强度之比是0.6.
    • 高强度螺栓连接：优点：施工简单，拆装方便，高强度螺栓摩擦型连接性能好，耐疲劳，缺点：废料，开孔截面削弱，螺栓孔加工精度高，要求高。
  • 3.5.2螺栓的排列要求：单整齐，规划统一，布置紧凑的原则。
  • 3.5.3螺栓连接的构造要求：每一杆件的永久螺栓件数不宜少于两个，而且保证高强度螺栓的连接，紧密贴合，连接板宜采用刚度较弱的钢板。
  • 3.5.4螺栓的符号表示：螺栓符号为p55页的表3.8表示。
• 3.6普通螺栓连接的设计
  • 3.6.1螺栓抗剪的工作性能：由图3.48书上p55页表示。
  • 3.6.2普通螺栓的抗剪连接：它的破坏有：
    • 螺丝杆受剪破坏
    • 孔壁承压破坏
    • 板件可能被拉断
    • 螺杆冲剪破坏
  • 螺栓杆受剪承载力设计值计算公式：在书中p56页（3.42）（3.43)表示。
  • 3.6.3普通螺栓的抗拉连接：
    • 单个抗拉螺栓的承载力设计值为：p57页的（3.44）
    • 而且ftb＝0.8f
  • 3.6.4普通螺栓受拉剪共同作用：
    • 螺栓杆受剪兼受拉破坏计算：用书p57页的（3.46）计算。
    • 孔壁承压计算：用书中的p58页的（3.47）计算
  • 3.6.5普通螺栓连接计算的应用举例：为螺栓群的偏心剪力的情形，螺栓群同时受到轴心剪力F和扭矩T＝fe的联合作用
  • 将N1t分解为水平分力和垂直分力，用书中p59页（3.50）（3.51）计算，最后螺栓群受剪是，它的合力用（3.52）计算。
  • 3.6.5.3
    • 普通螺栓群轴心受拉：用书上p60的（3.57）计算
  • 3.6.5.5：普通螺栓群偏心受拉：
    • 小偏心受拉：由书中p61的（3.57）（3.58）计算
    • 大偏心受拉：由书中p62计算。
• 3.7高强度螺栓连接的设计
  • 3.7.1高强度螺栓的预拉力及抗滑移系统：
    • 高强度螺栓的预应力由书中p64的（3.60）表示和计算
    • 高强度螺栓的抗滑移系数：用p65页的（3.10）表示
  • 3.7.2高强度螺栓的抗剪连接：
    • 高强度螺栓摩擦型连接：用书p65的（3.61）计算、
    • 高强度螺栓承压型计算
  • 3.7.3高强度螺栓的抗拉连接：
    • 高强度螺栓摩擦型连接
    • 高强度螺栓承压型连接
  • 3.7.4高强度螺栓受拉剪共同作用：
    • 高强度螺栓摩擦型连接
    • 高强度螺栓承压型连接的计算与承受剪力和杆轴方向拉力的高强度螺栓的方法一样：书中p67（3.65）计算。
  • 3.7.5单个螺栓连接承载力设计值公式汇总：由书中p68页续表（3.11）查表可得
  • 3.76高强度螺栓连接计算的应用举例：
    • 采用摩擦型连接时
    • 采用承压连接
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