鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 第三章

1、第三章第三章 連連 接接Chapter 3 Connections 焊縫連接焊縫連接 螺栓連接螺栓連接鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections3.1 3.1 鋼結(jié)構(gòu)的連接鋼結(jié)構(gòu)的連接連接的方式連接的方式焊縫連接、鉚釘連接和螺栓連接焊縫連接、鉚釘連接和螺栓連接連接的原則連接的原則安全可靠、傳力明確、構(gòu)造簡單、制造方便和節(jié)約鋼材安全可靠、傳力明確、構(gòu)造簡單、制造方便和節(jié)

2、約鋼材 圖圖3.1.1 3.1.1 連接的方式連接的方式a)NNNNc)NNb)螺栓連接螺栓連接鉚釘連接鉚釘連接焊接連接焊接連接鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections3.1.1 3.1.1 焊縫連接焊縫連接1. 1. 鋼結(jié)構(gòu)常用的焊接方法鋼結(jié)構(gòu)常用的焊接方法電弧焊、埋弧焊、氣體保護焊和電阻焊。電弧焊、埋弧焊、氣體保護焊和電阻焊。 （1 1）手工電弧焊）手工電弧焊原理：原理：利用電弧產(chǎn)生熱量熔化焊條利用電弧產(chǎn)生熱量熔化焊條和母材形成焊縫。和母材形成焊縫。 圖圖3.1

3、.2 3.1.2 手工電弧焊手工電弧焊優(yōu)點：優(yōu)點：方便，適用于任意空間位置方便，適用于任意空間位置的焊接，特別適用于在高空和野外的焊接，特別適用于在高空和野外作業(yè)，小型焊接。作業(yè)，小型焊接。缺點：缺點：質(zhì)量波動大，要求焊工等級質(zhì)量波動大，要求焊工等級高，勞動強度大，生產(chǎn)效率低。高，勞動強度大，生產(chǎn)效率低。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 ConnectionsA A、焊條的選擇：、焊條的選擇： 焊條應與焊件鋼材（主體金屬）相適應。焊條應與焊件鋼材（主體金屬）相適應。Q390Q39

4、0、Q420Q420鋼選擇鋼選擇E55E55型焊條型焊條(E5500-E5518)(E5500-E5518)Q345Q345鋼選擇鋼選擇E50E50型焊條型焊條 (E5001-E5048)(E5001-E5048)Q235Q235鋼選擇鋼選擇E43E43型焊條（型焊條（E4300-E4328)E4300-E4328)B B、焊條的表示方法：、焊條的表示方法：EE焊條焊條(Electrode)(Electrode)第第1 1、2 2位數(shù)字為熔敷金屬的最小抗拉強度（位數(shù)字為熔敷金屬的最小抗拉強度（kgf/mmkgf/mm2 2) )第第3 3、4 4表示適用焊接位置、電流及藥皮的類型。表示適用焊接

5、位置、電流及藥皮的類型。不同鋼種的鋼材焊接，宜采用與低強度鋼材相適應的焊條。不同鋼種的鋼材焊接，宜采用與低強度鋼材相適應的焊條。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections（2 2）埋弧焊（自動或半自動）埋弧焊（自動或半自動）電弧在焊劑層下燃燒的一種電弧焊方法。電弧在焊劑層下燃燒的一種電弧焊方法。優(yōu)點：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。自動化程度高，焊接速度快，勞動強度低，焊接質(zhì)量好。缺點：缺點：設(shè)備投資大，施工位置受限。設(shè)備投資大，施工位置受限。

6、焊絲的選擇應與焊件等強度。焊絲的選擇應與焊件等強度。（3 3）氣體保護焊）氣體保護焊 利用焊槍噴出的利用焊槍噴出的COCO2 2或其他惰性氣體代替焊劑的電弧溶焊方或其他惰性氣體代替焊劑的電弧溶焊方法。直接依靠保護氣體在電弧周圍形成保護層，以防止有害氣體法。直接依靠保護氣體在電弧周圍形成保護層，以防止有害氣體的侵入。的侵入。 優(yōu)點：優(yōu)點：沒有熔渣，焊接速度快，焊接質(zhì)量好。沒有熔渣，焊接速度快，焊接質(zhì)量好。缺點：缺點：施工條件受限制，不適用于在風較大的地方施焊。施工條件受限制，不適用于在風較大的地方施焊。（4 4）電阻焊）電阻焊 利用電流通過焊件接觸點表面的電阻所產(chǎn)生的熱量來溶化金屬，利用電流通過

7、焊件接觸點表面的電阻所產(chǎn)生的熱量來溶化金屬，再通過壓力使其焊合。適用于板疊厚度不大于再通過壓力使其焊合。適用于板疊厚度不大于1212的焊接。的焊接。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections* *構(gòu)造簡單，任何形式的構(gòu)件都可直接相連；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；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；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，整體性好。連接的密閉性好，結(jié)構(gòu)剛度大，整體性

8、好。 焊接的缺點焊接的缺點* * 焊縫附近有熱影響區(qū)，鋼材的金相組織發(fā)生改變，導致焊縫附近有熱影響區(qū)，鋼材的金相組織發(fā)生改變，導致 局部材質(zhì)變脆；局部材質(zhì)變脆；* * 焊接的殘余應力使結(jié)構(gòu)易發(fā)生脆性破壞、降低壓桿穩(wěn)定焊接的殘余應力使結(jié)構(gòu)易發(fā)生脆性破壞、降低壓桿穩(wěn)定 的臨界荷載，殘余變形使結(jié)構(gòu)形狀、尺寸發(fā)生變化；的臨界荷載，殘余變形使結(jié)構(gòu)形狀、尺寸發(fā)生變化； * * 焊接裂縫一經(jīng)發(fā)生，便容易擴展到整體；焊接裂縫一經(jīng)發(fā)生，便容易擴展到整體；* * 低溫冷脆問題較為突出。低溫冷脆問題較為突出。焊接的優(yōu)點焊接的優(yōu)點鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel St

9、ructure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections2. 2. 焊縫連接形式及焊縫形式焊縫連接形式及焊縫形式（1 1）焊縫連接形式：分為）焊縫連接形式：分為對接、搭接、對接、搭接、T T形連接形連接和和角部連接角部連接。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections（2 2）焊縫形式：分為）焊縫形式：分為對接焊縫對接焊縫和和角焊縫角焊縫。 對接焊縫按受力與焊縫方向分：對接焊縫按受力與焊縫方向分： 1 1）正對接焊縫）正對接焊縫( (a a)

10、)：作用力方向與焊縫方向正交。：作用力方向與焊縫方向正交。 2 2）斜對接焊縫）斜對接焊縫( (b b) )：作用力方向與焊縫方向斜交。：作用力方向與焊縫方向斜交。 角焊縫按受力與焊縫方向分：角焊縫按受力與焊縫方向分： 1 1）正面角焊縫）正面角焊縫( (c c) ) ：作用力方向與焊縫長度方向垂直。：作用力方向與焊縫長度方向垂直。 2 2）側(cè)面角焊縫）側(cè)面角焊縫( (c c) ) ：作用力方向與焊縫長度方向平行。：作用力方向與焊縫長度方向平行。 3 3）斜焊縫（）斜焊縫（c c）：作用力方向與焊縫方向斜交。）：作用力方向與焊縫方向斜交。圖圖3.1.5 3.1.5 焊縫形式焊縫形式鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原

11、理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections角焊縫沿長度方向的布置角焊縫沿長度方向的布置1 1）連續(xù)角焊縫：受力性能較好，為主要的角焊縫形式）連續(xù)角焊縫：受力性能較好，為主要的角焊縫形式。 2 2）間斷角焊縫：在起、滅弧處容易引起應力集中。）間斷角焊縫：在起、滅弧處容易引起應力集中。 平焊、立焊、橫焊和仰焊。平焊、立焊、橫焊和仰焊。 焊縫按施工位置分為：焊縫按施工位置分為： （1 1）焊縫缺陷）焊縫缺陷 焊縫缺陷指焊接過程中產(chǎn)生于焊縫金屬或附近熱影響區(qū)鋼材表面或內(nèi)焊縫缺陷指焊接過程

12、中產(chǎn)生于焊縫金屬或附近熱影響區(qū)鋼材表面或內(nèi)部的缺陷。部的缺陷。 常見的缺陷有常見的缺陷有裂紋、焊瘤、燒穿、弧坑、氣孔、夾渣、咬邊、未熔合、裂紋、焊瘤、燒穿、弧坑、氣孔、夾渣、咬邊、未熔合、未焊透未焊透等；以及等；以及焊縫尺寸不符合要求、焊縫成形不良焊縫尺寸不符合要求、焊縫成形不良等。等。 3. 3. 焊縫缺陷及焊縫質(zhì)量檢驗焊縫缺陷及焊縫質(zhì)量檢驗鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections（2 2）焊縫質(zhì)量檢驗：）焊縫質(zhì)量檢驗：外觀檢查：外觀檢查：檢查外觀缺陷和幾何尺寸；

13、檢查外觀缺陷和幾何尺寸； 內(nèi)部無損檢驗：內(nèi)部無損檢驗：檢驗內(nèi)部缺陷。（超聲波檢驗、檢驗內(nèi)部缺陷。（超聲波檢驗、X X射線或射線或r r射射線透照或拍片）線透照或拍片）鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50205-2001GB50205-2001規(guī)定焊縫按其規(guī)定焊縫按其檢驗方法和質(zhì)量要求分為檢驗方法和質(zhì)量要求分為一級、二級一級、二級和和三級三級。 三級焊縫只要求對全部焊縫作外觀檢查且符合三級質(zhì)量標準；三級焊縫只要求對全部焊縫作外觀檢查且符合三級質(zhì)量標準； 一級、二級焊縫則除外觀檢查外，還要求一定數(shù)量的超聲波探一級、二級焊縫則除外觀檢查外，還要求一定數(shù)量的超聲波探傷檢驗，超聲

14、波探傷不能對缺陷作出判斷時，應采用射線探傷檢驗，傷檢驗，超聲波探傷不能對缺陷作出判斷時，應采用射線探傷檢驗，并應符合國家相應質(zhì)量標準的要求。并應符合國家相應質(zhì)量標準的要求。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections（3 3）焊縫質(zhì)量等級及選用）焊縫質(zhì)量等級及選用 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50017-2003GB50017-2003）中，對焊縫質(zhì)量等）中，對焊縫質(zhì)量等級的選用有如下規(guī)定：級的選用有如下規(guī)定： 1 1） 需要進行疲勞計算的構(gòu)件中，垂直于作用力方向

15、的橫向?qū)雍缚p受需要進行疲勞計算的構(gòu)件中，垂直于作用力方向的橫向?qū)雍缚p受拉時應為一級，受壓時應為二級。平行于作用力方向的縱向?qū)雍缚p應拉時應為一級，受壓時應為二級。平行于作用力方向的縱向?qū)雍缚p應為二級。為二級。 2 2） 在不需要進行疲勞計算的構(gòu)件中，凡要求與母材等強的受拉對接焊在不需要進行疲勞計算的構(gòu)件中，凡要求與母材等強的受拉對接焊縫應不低于二級；受壓時宜為二級?？p應不低于二級；受壓時宜為二級。 3 3） 重級工作制和起重量重級工作制和起重量50t50t的中級工作制吊車梁的腹板與上的中級工作制吊車梁的腹板與上 翼緣板之間以及吊車桁架上弦桿與節(jié)點板之間的形接頭焊透的翼緣板之間以及吊車桁架

16、上弦桿與節(jié)點板之間的形接頭焊透的 對接與角接組合焊縫，質(zhì)量不應低于二級。對接與角接組合焊縫，質(zhì)量不應低于二級。 4 4） 角焊縫質(zhì)量等級一般為三級，但對直接承受動力荷載且需要驗算疲勞角焊縫質(zhì)量等級一般為三級，但對直接承受動力荷載且需要驗算疲勞和起重量和起重量Q Q50t50t的中級工作制吊車梁的角焊縫的外觀質(zhì)量應符合二級。的中級工作制吊車梁的角焊縫的外觀質(zhì)量應符合二級。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections（4 4） 焊縫代號焊縫代號鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理

17、Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections精制螺栓精制螺栓粗制螺栓粗制螺栓代號代號A A級和級和B B級級C C級級強度等級強度等級5.65.6級和級和8.88.8級級4.64.6級和級和4.84.8級級加工方式加工方式車床上經(jīng)過切削而成車床上經(jīng)過切削而成單個零件上一次沖成單個零件上一次沖成加工精度加工精度螺桿與栓孔直徑之差為螺桿與栓孔直徑之差為mm0.5mm螺桿與栓孔直徑之差為螺桿與栓孔直徑之差為1.51.53mm3mm抗剪性能抗剪性能好好較差較差經(jīng)濟性能經(jīng)濟性能價格高價格

18、高價格經(jīng)濟價格經(jīng)濟用途用途構(gòu)件精度很高的結(jié)構(gòu)（機械構(gòu)件精度很高的結(jié)構(gòu)（機械結(jié)構(gòu)）；在鋼結(jié)構(gòu)中很少采結(jié)構(gòu)）；在鋼結(jié)構(gòu)中很少采用用沿螺栓桿軸受拉的連接；次沿螺栓桿軸受拉的連接；次要的抗剪連接；安裝的臨時要的抗剪連接；安裝的臨時固定固定3.1.2 3.1.2 螺栓連接螺栓連接1. 1. 普通螺栓連接普通螺栓連接鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections2. 2. 高強度螺栓連接高強度螺栓連接 高強度螺栓是高強螺桿和配套螺母的合稱。高強度螺栓是高強螺桿和配套螺母的合稱。由由4

19、545號、號、40B40B和和20MnTiB20MnTiB鋼經(jīng)過熱處理加工而成。鋼經(jīng)過熱處理加工而成。 4545號號8.88.8級；級；40B40B和和20MnTiB20MnTiB10.910.9級級 （a）大六角頭螺栓）大六角頭螺栓 （b）扭剪型螺栓）扭剪型螺栓鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections連接方法連接方法優(yōu)優(yōu) 點點缺缺 點點焊焊 接接對幾何形體適應性強，構(gòu)對幾何形體適應性強，構(gòu)造簡單，省材省工，易于造簡單，省材省工，易于自動化，工效高自動化，工效高 。

20、焊接殘余應力大且不易控制，焊接殘余應力大且不易控制，焊接變形大。對材質(zhì)要求高，焊接變形大。對材質(zhì)要求高，質(zhì)量檢驗工作量大。質(zhì)量檢驗工作量大。 鉚鉚 接接傳力可靠，韌性和塑性好，傳力可靠，韌性和塑性好，質(zhì)量易于檢查，抗動力荷質(zhì)量易于檢查，抗動力荷載好。載好。 費鋼、費工費鋼、費工 。目前很少采用目前很少采用普通螺栓普通螺栓連接連接裝卸便利，設(shè)備簡單裝卸便利，設(shè)備簡單螺栓精度低時不宜受剪，螺螺栓精度低時不宜受剪，螺栓精度高時加工和安裝難度栓精度高時加工和安裝難度較大較大 。高強螺栓高強螺栓連接連接 加工方便，對結(jié)構(gòu)削弱少，加工方便，對結(jié)構(gòu)削弱少，能承受動力荷載，耐疲勞，能承受動力荷載，耐疲勞，塑性

21、、韌性好塑性、韌性好 。摩擦面處理，安裝工藝略為摩擦面處理，安裝工藝略為復雜，造價略高復雜，造價略高 主要連接方法及優(yōu)缺點主要連接方法及優(yōu)缺點鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections3.2 3.2 對接焊縫的構(gòu)造和計算對接焊縫的構(gòu)造和計算3.2.1 3.2.1 對接焊縫的構(gòu)造對接焊縫的構(gòu)造1. 1. 對接焊縫的坡口形式對接焊縫的坡口形式對接焊縫的焊件常需做成坡口，又叫坡口焊縫。坡口形式與焊件厚度有關(guān)。對接焊縫的焊件常需做成坡口，又叫坡口焊縫。坡口形式與焊件厚度有關(guān)。

22、 圖圖3.2.1 對接焊縫的坡口形式對接焊縫的坡口形式a a）直邊縫：適合板厚）直邊縫：適合板厚t t 10mm 10mm b b）單邊）單邊V V形、形、c c）雙邊）雙邊V V形：適合板厚形：適合板厚t t 101020mm 20mm d d）U U形、形、e e）K K形、形、f f）X X形：適合板厚形：適合板厚t t 20mm 20mm 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections2.2.對接焊縫的優(yōu)缺點對接焊縫的優(yōu)缺點優(yōu)點：優(yōu)點：用料經(jīng)濟、傳力均勻、無明顯的

23、應力集中，用料經(jīng)濟、傳力均勻、無明顯的應力集中，利于承受動力荷載。利于承受動力荷載。缺點：缺點：需剖口，焊件長度要求精確。需剖口，焊件長度要求精確。 3.3.對接焊縫的構(gòu)造處理對接焊縫的構(gòu)造處理墊板墊板墊板墊板墊板墊板圖圖3.2.2 3.2.2 根部加墊板根部加墊板圖圖3.2.3 3.2.3 對接焊縫的引弧板對接焊縫的引弧板引弧板引弧板鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections1 1）為防止熔化金屬流淌必要時可在坡口下加墊板。）為防止熔化金屬流淌必要時可在坡口下加墊板

24、。2 2）在焊縫的起滅弧處，常會出現(xiàn)弧坑等缺陷，故焊接時可設(shè)置引）在焊縫的起滅弧處，常會出現(xiàn)弧坑等缺陷，故焊接時可設(shè)置引弧板和引出板，焊后將它們割除?；“搴鸵霭?，焊后將它們割除。3 3）在對接焊縫的拼接處，當焊件的寬度不同或厚度相差）在對接焊縫的拼接處，當焊件的寬度不同或厚度相差4mm4mm以上以上時，應分別在寬度方向或厚度方向從一側(cè)或兩側(cè)做成坡度不大于時，應分別在寬度方向或厚度方向從一側(cè)或兩側(cè)做成坡度不大于1:2.51:2.5的斜角，以使截面過渡和緩，減小應力集中。的斜角，以使截面過渡和緩，減小應力集中。圖圖3.2.4 不同厚度或?qū)挾鹊匿摪迤唇硬煌穸然驅(qū)挾鹊匿摪迤唇觓) 改變厚度改變厚度

25、b) 改變寬度改變寬度1:2.51:2.5鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections4. 4. 對接焊縫的強度對接焊縫的強度 1 1）受壓、受剪的對接焊縫與母材強度相等。）受壓、受剪的對接焊縫與母材強度相等。 2 2）三級檢驗的焊縫允許存在的缺陷較多，故其抗拉強）三級檢驗的焊縫允許存在的缺陷較多，故其抗拉強度為母材強度的度為母材強度的85%85%。 3 3）一、二級檢驗的焊縫的抗拉強度可認為與母材強度）一、二級檢驗的焊縫的抗拉強度可認為與母材強度相等。相等。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

26、原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections3.2.2 3.2.2 對接焊縫的計算對接焊縫的計算1. 1. 軸心受力的對接焊縫軸心受力的對接焊縫圖圖3.2.5 直對接焊縫連接直對接焊縫連接wcwtwfftlN或（3.2.1）lw焊縫計算長度，焊縫計算長度，t連接件的較小厚度，對連接件的較小厚度，對T T形接頭為腹板的厚度形接頭為腹板的厚度 ; ; ftw、fcw對接焊縫的抗拉、抗壓強度設(shè)計值（對接焊縫的抗拉、抗壓強度設(shè)計值（P382P382表表1.31.3）；）；（1 1）對）對

27、lw的取值：考慮到起落弧缺陷的影響，無引弧板時，焊縫計算長度取的取值：考慮到起落弧缺陷的影響，無引弧板時，焊縫計算長度取實際長度減去實際長度減去2t；有引弧板時，取實際長度。；有引弧板時，取實際長度。（2 2）在一般加引弧板施焊的情況下，所有受壓、受剪的對接焊縫以及受拉的）在一般加引弧板施焊的情況下，所有受壓、受剪的對接焊縫以及受拉的一、二級焊縫，均與母材等強，不用計算。一、二級焊縫，均與母材等強，不用計算。 （3 3）直對接焊縫需要計算焊縫強度的只有兩種情況。）直對接焊縫需要計算焊縫強度的只有兩種情況。a)a)沒有引弧板時需要計沒有引弧板時需要計算。算。b)b)受拉情況下的三級焊縫。受拉情況

28、下的三級焊縫。 圖圖3.2.6 斜對接焊縫斜對接焊縫bwcwtsinfftlNw或（3.2.2）wvwftlNcos（3.2.3）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections斜向受力的對接焊縫斜向受力的對接焊縫 對接焊縫斜向受力是指作用力通過焊縫重心，并與焊縫長度方向呈對接焊縫斜向受力是指作用力通過焊縫重心，并與焊縫長度方向呈 夾角，其計算公式為：夾角，其計算公式為：lw斜焊縫計算長度。加引弧板時，斜焊縫計算長度。加引弧板時，lwb/sin ；不加引弧板時，；不加引弧板

29、時，lwb/sin 2t。 fvw對接焊縫抗剪設(shè)計強度。（對接焊縫抗剪設(shè)計強度。（P382P382表表1.31.3）規(guī)范規(guī)定，當斜焊縫傾角規(guī)范規(guī)定，當斜焊縫傾角 56.3，即，即tan 1.5時，可認為對接時，可認為對接斜焊縫與母材等強，不用計算。斜焊縫與母材等強，不用計算。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections2. 2. 承受彎距和剪力聯(lián)合作用的對接焊縫承受彎距和剪力聯(lián)合作用的對接焊縫 焊縫內(nèi)應力分布同母材。焊縫截面是矩形，正應力與剪應力圖形分焊縫內(nèi)應力分布同母

30、材。焊縫截面是矩形，正應力與剪應力圖形分布分別為三角形與拋物線形，其最大值應分別滿足下列強度條件。布分別為三角形與拋物線形，其最大值應分別滿足下列強度條件。 wVwwwmax23ftlVtIVS（3.2.5）wmaxt2w6wMMfWl t（3.2.4）圖圖3.2.7a 彎矩和剪力共同作彎矩和剪力共同作用下的對接焊縫用下的對接焊縫M焊縫承受的彎矩；焊縫承受的彎矩；Ww焊縫截面模量。焊縫截面模量。V焊縫承受的剪力；焊縫承受的剪力；Iw焊縫計算截面慣性矩；焊縫計算截面慣性矩；Sw計算剪應力處以上（或以下）焊縫計算截面對中和軸的面積矩。計算剪應力處以上（或以下）焊縫計算截面對中和軸的面積矩。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)

31、計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections 對于工字形或?qū)τ诠ぷ中位騎 T形截面除應分別驗算最大正應力與最大剪應形截面除應分別驗算最大正應力與最大剪應力外，還應驗算腹板與翼緣交接處的折算應力力外，還應驗算腹板與翼緣交接處的折算應力: :wt21211 . 13f（3.2.6）式中式中 : : 1 1、 1 1為腹板與翼緣為腹板與翼緣交接處的正應力和剪應力。交接處的正應力和剪應力。 1.11.1為考慮到最大折算應力只為考慮到最大折算應力只在局部出現(xiàn)，而將強度設(shè)計值適在局部出現(xiàn)，

32、而將強度設(shè)計值適當提高系數(shù)。當提高系數(shù)。 圖圖3.2.7b 彎矩和剪力聯(lián)合作彎矩和剪力聯(lián)合作用下的對接焊縫用下的對接焊縫工字形截面梁在彎曲時，彎曲正應力主要由上、下翼緣承擔，剪應力主要工字形截面梁在彎曲時，彎曲正應力主要由上、下翼緣承擔，剪應力主要由腹板承擔，這使得截面上各處的材料能達到充分的利用。由腹板承擔，這使得截面上各處的材料能達到充分的利用。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections3. 3. 受軸力、彎矩和剪力聯(lián)合作用的對接焊縫受軸力、彎矩和剪力聯(lián)合作用的對

33、接焊縫 軸力和彎矩作用下對接焊縫產(chǎn)生正應力，剪力作用下產(chǎn)生剪應軸力和彎矩作用下對接焊縫產(chǎn)生正應力，剪力作用下產(chǎn)生剪應力，其計算公式為：力，其計算公式為：wtwwMNmaxfWMAN（3.2.4*）wvwwmaxmaxftISV（3.2.5*） 同樣對于工字形、箱形截面，還要計算腹板與翼緣交界處的折算應力，同樣對于工字形、箱形截面，還要計算腹板與翼緣交界處的折算應力，其公式為其公式為 ： wt2121f1 . 13fMN（3.2.6*）tIVSw11hhWM0wM1式中式中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接

34、接 Chapter 3 Connections 對于梁柱節(jié)點處的牛腿，假定剪力由腹板承受，且剪應力均對于梁柱節(jié)點處的牛腿，假定剪力由腹板承受，且剪應力均勻分布，其計算公式為：勻分布，其計算公式為：Aw牛腿處腹板牛腿處腹板的焊縫計算面積。的焊縫計算面積。wVwfAV（3.2.5*） 對接焊縫的計算除考慮焊縫長度是否減少，焊縫強對接焊縫的計算除考慮焊縫長度是否減少，焊縫強度要否折減外，對接焊縫的計算方法與母材的強度計算完度要否折減外，對接焊縫的計算方法與母材的強度計算完全相同。全相同。 1.1.角焊縫的形式和強度角焊縫的形式和強度鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles o

35、f Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections3.3 3.3 角焊縫的構(gòu)造和計算角焊縫的構(gòu)造和計算3.3.1 角焊縫的構(gòu)造角焊縫的構(gòu)造角焊縫按截面形式（兩焊腳邊角焊縫按截面形式（兩焊腳邊的夾角）可分為的夾角）可分為直角角焊縫直角角焊縫和和斜角角焊縫。斜角角焊縫。 （a） （b） （c）圖圖3.3.1 直角角焊縫截面直角角焊縫截面（1 1）直角角焊縫）直角角焊縫通常做成表面微凸的等通常做成表面微凸的等腰直角三角形截面（腰直角三角形截面（a a）。）。對承受動力荷載的結(jié)構(gòu)對承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中，正面角焊縫的截面中，正面角焊縫的截面通常采用（通

36、常采用（b b）的形式，）的形式，側(cè)面角焊縫的截面則做側(cè)面角焊縫的截面則做成凹面式（成凹面式（c c）。）。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections（2 2）斜角角焊縫）斜角角焊縫兩焊邊的夾角兩焊邊的夾角a90a90或或a90a135135o o或或6012mm）或或200mm（t12mm）；）；a) a) 構(gòu)件端部僅有兩邊側(cè)縫連接時：構(gòu)件端部僅有兩邊側(cè)縫連接時：試驗結(jié)果表明，連接的承載力與試驗結(jié)果表明，連接的承載力與b / lw有關(guān)有關(guān)。為了避免應力傳遞為了避免應

37、力傳遞的過分彎折而使構(gòu)件中應力不均，每條側(cè)縫長度的過分彎折而使構(gòu)件中應力不均，每條側(cè)縫長度b / lw 1；b為兩側(cè)縫之間的距離為兩側(cè)縫之間的距離；lw為焊縫長度；為焊縫長度；t為較薄焊件的厚度。為較薄焊件的厚度。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections c)c)直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中，角焊縫表面應做成直線形直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中，角焊縫表面應做成直線形或凹形，焊腳尺寸的比例：或凹形，焊腳尺寸的比例：正面角焊縫正面角焊縫宜為宜為1:1.51:1.5，長邊與內(nèi)，長

38、邊與內(nèi)力方向一致力方向一致 ；側(cè)面角焊縫側(cè)面角焊縫可用直角焊縫為可用直角焊縫為1:1 1:1 。 b) b) 僅用正面角焊縫的搭接連接中，搭接長度不得小于焊僅用正面角焊縫的搭接連接中，搭接長度不得小于焊件較小厚度的件較小厚度的5 5倍或倍或25mm25mm。 d) d) 當焊縫端部在焊件轉(zhuǎn)當焊縫端部在焊件轉(zhuǎn)角處時，應將焊縫延續(xù)繞過角處時，應將焊縫延續(xù)繞過轉(zhuǎn)角加焊轉(zhuǎn)角加焊2 2h hf f。避開起落弧發(fā)。避開起落弧發(fā)生在轉(zhuǎn)角處的應力集中。生在轉(zhuǎn)角處的應力集中。b)2hfa)2hf2hf圖圖3.3.6 繞角焊縫繞角焊縫鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Stee

39、l Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections e) e) 在次要構(gòu)件或次要焊接連接中，可采用在次要構(gòu)件或次要焊接連接中，可采用斷續(xù)角焊縫斷續(xù)角焊縫。斷續(xù)角焊縫的長度不得小于斷續(xù)角焊縫的長度不得小于1010h hf f 或或50mm50mm，斷續(xù)角焊縫之間的，斷續(xù)角焊縫之間的凈距，不應大于凈距，不應大于1515t t（對受壓構(gòu)件）或（對受壓構(gòu)件）或3030t t（對受拉構(gòu)件），（對受拉構(gòu)件），t t為較薄焊件的厚度。以防板件局部凸曲鼓起，而對受力不利為較薄焊件的厚度。以防板件局部凸曲鼓起，而對受力不利或潮氣易于侵入而引起銹蝕?；虺睔庖子谇秩攵痄P蝕

40、。 圖圖3.3.7 斷續(xù)角焊縫斷續(xù)角焊縫鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections 焊角尺寸焊角尺寸：hfd c b adcbahe ehfhf1 1）焊縫的破壞面）焊縫的破壞面3.3.2 直角焊縫的基本計算公式直角焊縫的基本計算公式試驗表明，直角角焊縫的破壞常試驗表明，直角角焊縫的破壞常沿有效厚度方向發(fā)生。沿有效厚度方向發(fā)生。圖圖3.3.8 直角角焊縫截面直角角焊縫截面 有效厚度有效厚度：he （0.7hf） 焊縫厚度焊縫厚度：有效厚度有效厚度+熔深熔深+凸度凸度

41、有效截面有效截面：有效厚度有效厚度計算長度計算長度計算時假定有效截面上應力均勻計算時假定有效截面上應力均勻分布。分布。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections2 2）有效截面上的應力狀態(tài)）有效截面上的應力狀態(tài)圖圖3.3.9 角焊縫有效截面上的應力角焊縫有效截面上的應力國際標準化組織（國際標準化組織（ISOISO）推薦）推薦用式（用式（.1）確定角焊縫的）確定角焊縫的極限強度極限強度) 1 . 3 . 3()(8 . 1wu222fd a dacche

42、 e 在外力作用下，直角角焊縫有效截面上有三個應力：在外力作用下，直角角焊縫有效截面上有三個應力： 正應力，與焊縫長度方向（面外垂直）正應力，與焊縫長度方向（面外垂直） 剪應力，與焊縫長度方向（面內(nèi)平行）剪應力，與焊縫長度方向（面內(nèi)平行） 剪應力，與焊縫長度方向（面內(nèi)垂直）剪應力，與焊縫長度方向（面內(nèi)垂直） 上式相當于國產(chǎn)上式相當于國產(chǎn)Q235Q235鋼提出，其它鋼種公式左邊系數(shù)（鋼提出，其它鋼種公式左邊系數(shù)（3.0）式中：式中： fuw -焊縫金屬的抗拉強度焊縫金屬的抗拉強度鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structur

43、e第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connectionswf2112233f（3.3.3）ffw角焊縫強度設(shè)計值角焊縫強度設(shè)計值我國我國規(guī)范規(guī)范采用了折算應力公式，引入抗力分項系數(shù)后采用了折算應力公式，引入抗力分項系數(shù)后得角焊縫計算公式為：得角焊縫計算公式為：)2 . 3 . 3()(3wu222f 出于偏于安全考慮，且與母材的能量強度理論的折算出于偏于安全考慮，且與母材的能量強度理論的折算應力公式一致，歐洲鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會（應力公式一致，歐洲鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會（ECCSECCS），將（），將（.1）的的1.81.8改為改為3 3即：即：ffw由角焊縫抗剪條件確定，所以公式右邊

44、相當于角焊由角焊縫抗剪條件確定，所以公式右邊相當于角焊縫抗拉強度設(shè)計值。縫抗拉強度設(shè)計值。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections圖圖3.3.10 直角角焊縫的計算直角角焊縫的計算 如圖所示承受互相垂直的如圖所示承受互相垂直的Ny、Nx兩個軸心力作用的直角兩個軸心力作用的直角角焊縫，角焊縫，Ny垂直于焊縫長度方向產(chǎn)生平均應力垂直于焊縫長度方向產(chǎn)生平均應力 f，其在有效其在有效截面上引起的應力值為：截面上引起的應力值為：weyflhN（3.3.4） f 對于有效截面既

45、不是正應力也對于有效截面既不是正應力也不是剪應力，但可分解為不是剪應力，但可分解為 和和 。2f對直角角焊縫對直角角焊縫 ：3 3）實用計算方法）實用計算方法鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections圖圖3.3.10 直角角焊縫的計算直角角焊縫的計算沿焊縫長度方向的力沿焊縫長度方向的力Nx，在有效截面上引起平行于焊在有效截面上引起平行于焊縫長度方向的剪應力縫長度方向的剪應力 f。（3.3.5）wezflhN鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principle

46、s of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections則直角角焊縫在各種應力綜合作用下的計算公式為：則直角角焊縫在各種應力綜合作用下的計算公式為：wff33222（3.3.3）wf2f2fff（3.3.6）wff33242322f2f2ff2f22. 123f f 正面角焊縫的強度設(shè)計值增大正面角焊縫的強度設(shè)計值增大系數(shù)。靜載時系數(shù)。靜載時 f 1.22，對直接承受對直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)，動力荷載的結(jié)構(gòu)， f 1.0 。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連

47、連 接接 Chapter 3 Connections正面角焊縫正面角焊縫 f0，力力N與焊縫長度方向垂直。與焊縫長度方向垂直。側(cè)面角焊縫側(cè)面角焊縫 f0，力力N與焊縫長度方向平行。與焊縫長度方向平行。wffwefflhN（3.3.7）wfwefflhN（3.3.8）22wffff(3.3.6)f以上各式中：以上各式中： he=0.7hf； lw角焊縫計算長度，考慮起滅弧角焊縫計算長度，考慮起滅弧缺陷時，每條焊縫取其實際長度減去缺陷時，每條焊縫取其實際長度減去2hf。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 C

48、hapter 3 Connections3.3.3 3.3.3 角焊縫的計算角焊縫的計算1.1.軸心力（拉力、壓力和剪力）作用時角焊縫的計算軸心力（拉力、壓力和剪力）作用時角焊縫的計算 當焊件受軸心力，且軸心力通過連接焊縫群的中心，當焊件受軸心力，且軸心力通過連接焊縫群的中心，焊縫的應力可認為是均勻分布的。焊縫的應力可認為是均勻分布的。(1(1）用蓋板的對接連接）用蓋板的對接連接wffe wNfh lA A、僅采用側(cè)面角焊縫連接、僅采用側(cè)面角焊縫連接NNl lw wS Slw連接一側(cè)的側(cè)面角焊縫連接一側(cè)的側(cè)面角焊縫計算長度的總和計算長度的總和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Prin

49、ciples of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 ConnectionswffweNfl hB B、采用三面圍焊連接、采用三面圍焊連接wffweNNfl hNNl lw wl lw w先計算正面角焊縫承擔的內(nèi)力先計算正面角焊縫承擔的內(nèi)力S Slw連接一側(cè)的正面角焊縫連接一側(cè)的正面角焊縫計算長度的總和計算長度的總和再計算側(cè)面角焊縫的強度再計算側(cè)面角焊縫的強度S Slw連接一側(cè)的側(cè)面角焊縫連接一側(cè)的側(cè)面角焊縫計算長度的總和計算長度的總和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連

50、連 接接 Chapter 3 Connections(2(2）承受斜向軸心力的角焊縫）承受斜向軸心力的角焊縫NNxNy f f圖圖3.3.12 軸心力軸心力作用下的角焊縫作用下的角焊縫平行于焊縫長度方向的分力平行于焊縫長度方向的分力Ncos 垂直于焊縫長度方向的分力垂直于焊縫長度方向的分力Nsin wefsinlhN（3.3.9a）welhNcosf（3.3.9b）外力外力N和焊縫長度方向斜交，焊縫受到的力和焊縫長度方向斜交，焊縫受到的力N被分解為：被分解為：代入（代入（.6），得焊縫計算公式：），得焊縫計算公式：wf2we2wefcossinflhNlhNSSwf2f2fff

51、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections（3.3.10）wtffflhNwewf2we22we3sin1cos5 . 1sinflhNlhN取取5 . 122. 122f得：得：令：令：3sin112f則斜焊縫的計算公式為：則斜焊縫的計算公式為： 020 30 40 50 60 70 8090 f 1.001.021.041.001.22將將 f f （斜焊縫強度增大系數(shù)）作成表格（斜焊縫強度增大系數(shù)）作成表格鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 D

52、esign Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections（3 3）承受軸心力的角鋼端部連接）承受軸心力的角鋼端部連接 在鋼桁架中，角鋼腹桿與節(jié)點板的連接焊縫常用兩面?zhèn)仍阡撹旒苤?，角鋼腹桿與節(jié)點板的連接焊縫常用兩面?zhèn)群?，或三面圍焊，特殊情況也允許采用焊，或三面圍焊，特殊情況也允許采用L L形圍焊（如圖所形圍焊（如圖所示）。腹桿受軸心力作用，為了避免焊縫偏心受力，示）。腹桿受軸心力作用，為了避免焊縫偏心受力，焊縫所焊縫所傳遞的合力的作用線應與角鋼桿件的軸線重合傳遞的合力的作用線應與角鋼桿件的軸線重合。圖圖3.3.13

53、 桁架腹桿節(jié)點板的連接桁架腹桿節(jié)點板的連接鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 ConnectionsNN1N2eb角鋼的側(cè)縫連接角鋼的側(cè)縫連接 a) a) 僅用側(cè)面焊縫連接僅用側(cè)面焊縫連接NNN2112-N eNb e解上式得肢背和肢尖的受力為：解上式得肢背和肢尖的受力為：（3.3.14）11b eNNK Nb22eNNK Nb（3.3.15）（3.3.16） 在在N1、N2作用下，側(cè)縫的作用下，側(cè)縫的計算長度為：計算長度為：1w1wf1f20.7Nlhf2w 2wf 2f20.7N

54、lhf（3.3.17）由平衡條件得：由平衡條件得：肢背肢背肢尖肢尖K1角鋼肢背焊縫的內(nèi)力分配系數(shù)角鋼肢背焊縫的內(nèi)力分配系數(shù)K2角鋼肢尖焊縫的內(nèi)力分配系數(shù)角鋼肢尖焊縫的內(nèi)力分配系數(shù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections表表3.3.1 角鋼角焊縫內(nèi)力分配系數(shù)角鋼角焊縫內(nèi)力分配系數(shù)K鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections b) b) 角鋼用

55、三面圍焊時角鋼用三面圍焊時，可減小角鋼的搭接長度?？上燃俣ㄕ?，可減小角鋼的搭接長度?？上燃俣ㄕ娼呛缚p的焊腳尺寸面角焊縫的焊腳尺寸hf3 ，并算出它所能承受的內(nèi)力并算出它所能承受的內(nèi)力N3 ：wfff337 . 02fbhN（3.3.11）11312NK NN（3.3.12）通過平衡關(guān)系得肢背和肢尖側(cè)焊縫受力為通過平衡關(guān)系得肢背和肢尖側(cè)焊縫受力為: :22312NK NN（3.3.13） 角鋼角焊縫圍焊的計算角鋼角焊縫圍焊的計算NN1N2ebN3lw2lw1在在N1、N2作用下，側(cè)焊縫的長作用下，側(cè)焊縫的長度用公式度用公式（3.3.16、3.3.17）。）。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Des

56、ign Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connectionsc) c) 當采用當采用L L形圍焊時形圍焊時，令，令N20，得：得：L L形圍焊角焊縫計算公式為：形圍焊角焊縫計算公式為：（3.3.19）322NK N13NNN若求出得若求出得hf3大于大于hfmax , ,則不能采用則不能采用L L形圍焊。形圍焊。（3.3.18）1w1wf1f3f3wffw32 0.72 0.7Nlh fNhf l（3.3.20）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第

57、三章 連連 接接 Chapter 3 Connections例題例題3.23.2 試設(shè)計用拼接蓋板的對接連接。已知鋼板寬試設(shè)計用拼接蓋板的對接連接。已知鋼板寬B270mm，厚度，厚度t1=28mm，拼接蓋板的厚度，拼接蓋板的厚度t2=16mm。該連。該連接承受的靜態(tài)軸心力接承受的靜態(tài)軸心力N1400kN（設(shè)計值），鋼材為（設(shè)計值），鋼材為Q235B，手工焊，焊條為，手工焊，焊條為E43型型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections分析分析方法一：方法一：假定焊腳尺寸假

58、定焊腳尺寸-焊縫長度焊縫長度-拼接蓋板尺寸拼接蓋板尺寸步驟步驟1：假定焊腳尺寸（：假定焊腳尺寸（hf）角焊縫的尺寸是根據(jù)板件的厚度確定的。角焊縫的尺寸是根據(jù)板件的厚度確定的。最大焊腳尺寸：規(guī)范規(guī)定，當最大焊腳尺寸：規(guī)范規(guī)定，當t6mm時，時，hft-(12)mm，t為為較薄焊件的厚度較薄焊件的厚度hfmax =1415mm取取hf=10mm最小焊腳尺寸：規(guī)范規(guī)定，最小焊腳尺寸：規(guī)范規(guī)定，hf1.5(t)1/2，t為較厚焊件的厚度為較厚焊件的厚度hfmin = 7.9mm鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接

59、 Chapter 3 Connections步驟步驟2：計算焊縫長度（：計算焊縫長度（lw）假設(shè)采用兩面?zhèn)群缚p，拼接蓋板采用上下兩塊。假設(shè)采用兩面?zhèn)群缚p，拼接蓋板采用上下兩塊。根據(jù)公式（根據(jù)公式（3.3.8）式算得連接一側(cè)所需焊縫的的總長度）式算得連接一側(cè)所需焊縫的的總長度S Slw =1250mm拼接蓋板的長度拼接蓋板的長度 L=676mm, 取取680mm由于該連接采用了上下兩塊拼接蓋板，在連接一側(cè)有由于該連接采用了上下兩塊拼接蓋板，在連接一側(cè)有4條側(cè)焊縫，一條側(cè)焊縫，一條側(cè)焊縫的實際長度條側(cè)焊縫的實際長度lw = 333mm 驗算驗算lwminlwlwmax鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理

60、Design Principles of Steel Structure第三章第三章 連連 接接 Chapter 3 Connections步驟步驟3：確定拼接蓋板的寬度（：確定拼接蓋板的寬度（b）雖然沿拼接蓋板的寬度方向沒有施焊，但也應該根據(jù)強度條件和雖然沿拼接蓋板的寬度方向沒有施焊，但也應該根據(jù)強度條件和構(gòu)造要求確定其寬度。構(gòu)造要求確定其寬度。強度條件：假設(shè)強度條件：假設(shè)b=240mm,則拼接蓋板的橫截面積則拼接蓋板的橫截面積A=3840mm2, 根根據(jù)靜態(tài)軸力計算的強度值據(jù)靜態(tài)軸力計算的強度值 =182.3 N/mm2f=215 N/mm2選用拼接蓋板的尺寸為選用拼接蓋板的尺寸為680m