钢结构的连接和节点构造(1)

1、 n构件的拼接 n柱脚的设计 图图7-1 钢结构的连接方法钢结构的连接方法 7.2.1 7.2.1 常用焊接方法常用焊接方法 图图7-3 手工电弧焊手工电弧焊 图图7-4 自动埋弧焊自动埋弧焊 7.2.2 7.2.2 焊缝连接的优缺点焊缝连接的优缺点 7.2.3 7.2.3 焊缝缺陷焊缝缺陷 7.2.3 7.2.3 焊缝缺陷焊缝缺陷 图图7-6 焊缝缺陷焊缝缺陷 波检验每条焊缝全部长度，以便揭示焊缝 内部缺陷。 强度折减：高空安装焊缝，强度设计值乘 以0.9 7.2.3 7.2.3 焊缝缺陷焊缝缺陷 7.2.4 7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式焊缝连接型式及焊缝型式 图图7-7 焊缝连接型式

2、焊缝连接型式 7.2.4 7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式焊缝连接型式及焊缝型式 图图7-8 焊缝型式焊缝型式 7.2.4 7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式焊缝连接型式及焊缝型式 图图7-10 焊缝施焊位置焊缝施焊位置 7.2.5 7.2.5 焊缝代号焊缝代号 图图7-11 单面焊缝的标注方法单面焊缝的标注方法 7.2.5 7.2.5 焊缝代号焊缝代号 图图7-12 双面焊缝的标注方法双面焊缝的标注方法 图图7-13 栅线表示栅线表示 7.3.1 7.3.1 对接焊缝的构造要求对接焊缝的构造要求 图图7-14 对接焊缝坡口形式对接焊缝坡口形式 7.3.1 7.3.1 对接焊缝的构造要求对接

3、焊缝的构造要求 图图7-15 不同宽度或厚度的钢板拼接不同宽度或厚度的钢板拼接 7.3.1 7.3.1 对接焊缝的构造要求对接焊缝的构造要求 图图7-16 引弧板引弧板 图图7-17 焊透的焊透的 T形连接焊缝形连接焊缝 图图7-18 钢板拼接钢板拼接 焊缝示意焊缝示意 7.3.2 7.3.2 对接焊缝的计算对接焊缝的计算 ww wtc N l tff 图图7-19 轴心力作用下对接焊缝连接轴心力作用下对接焊缝连接 7.3.2 7.3.2 对接焊缝的计算对接焊缝的计算 w wt w wwv M Wf VSI tf 图图7-20 受弯受剪的对接连接受弯受剪的对接连接 7.3.2 7.3.2 对接

4、焊缝的计算对接焊缝的计算 22 11 31.1 w t f 图图7-21 受弯、剪的工形截面对接焊缝受弯、剪的工形截面对接焊缝 7.3.3 7.3.3 部分焊透的对接焊缝部分焊透的对接焊缝 图图7-22 部分焊透的对接焊缝部分焊透的对接焊缝 7.4.1 7.4.1 角焊缝的构造和强度角焊缝的构造和强度 图图7-24 角焊缝截面图角焊缝截面图 7.4.1 7.4.1 角焊缝的构造和强度角焊缝的构造和强度 图图7-25 侧面角焊缝应力分布侧面角焊缝应力分布 图图7-26 角焊缝应角焊缝应 力力-位移曲线位移曲线 7.4.1 7.4.1 角焊缝的构造和强度角焊缝的构造和强度 图图7-27 正面角焊缝

5、应力分布正面角焊缝应力分布 7.4.1 7.4.1 角焊缝的构造和强度角焊缝的构造和强度 图图7-28 角焊缝焊脚尺寸角焊缝焊脚尺寸 1.5 t 7.4.1 7.4.1 角焊缝的构造和强度角焊缝的构造和强度 图图7-29 角焊缝最大角焊缝最大hf 7.4.1 7.4.1 角焊缝的构造和强度角焊缝的构造和强度 7.4.2 7.4.2 角焊缝计算的基本公式角焊缝计算的基本公式 图图7-32 角焊缝应力分析角焊缝应力分析 222 2 3 w fxfyfxfyfzf f w fewf Nhlf 7.4.2 7.4.2 角焊缝计算的基本公式角焊缝计算的基本公式 2 2w ffff f w fewff N

6、hlf w ff ew N f hl 7.4.3 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算 w fff ew N f hl 图图7-32 轴心力作用下角焊缝连接轴心力作用下角焊缝连接 7.4.3 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算 w f ew N f hl 12121 Ne NeeK N 7.4.3 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算 图图7-35(a) 角钢角焊缝上受力角钢角焊缝上受力 分配分配两面侧焊两面侧焊 21122 Ne NeeK N 肢尖 33 0.7 w fwff Nhlf 7.4.3 7.4.3 常用连接

7、方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算 图图7-35(b) 角钢角焊缝上受力角钢角焊缝上受力 分配分配三面围焊三面围焊 113 2NK NN 223 2NK NN 33 0.7 w fwff Nhlf 7.4.3 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算 图图7-35(c) 角钢角焊缝上受力角钢角焊缝上受力 分配分配L形焊形焊 13 NNN 7.4.3 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算 图图7-36 弯矩作用时角焊缝应力弯矩作用时角焊缝应力 w fff w M f W 离r成正比。 y T A T r J 7.4.3 7.4.3 常用连接方式的

8、角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算 图图7-37 扭矩作用时角焊缝应力扭矩作用时角焊缝应力 Tx A T r J 22 TTw AfAf f 2 w ff T D f J 7.4.3 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算 图图7-38 环形焊缝受扭环形焊缝受扭 M A w M W 7.4.3 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算 图图7-39 受弯、受剪、受轴心力受弯、受剪、受轴心力 的角焊缝应力的角焊缝应力 2 2 MN VwAA Af f f N A ew N hl V A ew V hl Tx A T r J 7.4.3 7.4.3 常用连

9、接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算 图图7-40 受扭、受剪、受轴心力受扭、受剪、受轴心力 的角焊缝应力的角焊缝应力 2 2 TV TNwAA AAf f f y T A T r J V A ew V hl N A ew V hl 7.4.3 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算常用连接方式的角焊缝计算 图图7-41 塞焊塞焊 2 4 w f N f n d 7.5.1 7.5.1 焊接残余应力的分类和产生的原因焊接残余应力的分类和产生的原因 图图7-51 施焊时焊缝及附近的温度场和焊接残余应力施焊时焊缝及附近的温度场和焊接残余应力 7.5.1 7.5.1 焊接残余应力的分类和产生的原

10、因焊接残余应力的分类和产生的原因 图图7-52 横向残余应力产生的原因横向残余应力产生的原因 7.5.1 7.5.1 焊接残余应力的分类和产生的原因焊接残余应力的分类和产生的原因 图图7-53 厚度方向的焊接应力厚度方向的焊接应力 图图7-54 约束焊接接头中的残约束焊接接头中的残 余应力分布余应力分布 7.5.2 7.5.2 焊接残余应力的影响焊接残余应力的影响 图图7-55 残余应力对静力强度的影响残余应力对静力强度的影响 7.5.2 7.5.2 焊接残余应力的影响焊接残余应力的影响 图图7-56 有残余应力时的应力与应变有残余应力时的应力与应变 7.5.2 7.5.2 焊接残余应力的影响

11、焊接残余应力的影响 图图7-56 三轴焊接残余应力三轴焊接残余应力 7.5.3 7.5.3 焊接残余变形焊接残余变形 图图7-58 焊接变形的基本形式焊接变形的基本形式 7.5.4 7.5.4 减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法 图图7-59 合理的施焊次序合理的施焊次序 图图7-60 反变反变 形及局部加热形及局部加热 n避免仰焊 7.5.5 7.5.5 合理的焊缝设计合理的焊缝设计 7.5.5 7.5.5 合理的焊缝设计合理的焊缝设计 图图7-61 合理的焊缝设计合理的焊缝设计 7.6.1 7.6.1 螺栓的排列和构造要求螺栓的排列和构造要求 图图7-

12、63 钢板和角钢上的螺栓排列钢板和角钢上的螺栓排列 7.6.1 7.6.1 螺栓的排列和构造要求螺栓的排列和构造要求 7.6.2 7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能 图图7-65 抗剪螺栓和抗拉螺栓抗剪螺栓和抗拉螺栓 7.6.2 7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能 图图7-66 螺栓连接螺栓连接 的破坏情况的破坏情况 l1 时，应将螺栓的承载 力乘以折减系数。 7.6.2 7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能 图图7-67 螺栓受剪力状态螺栓受剪力状态 2 4

13、 bb vvv d Nnf 7.6.2 7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能 图图7-68 抗剪抗剪 螺栓连接螺栓连接 bb cc Ndtf t 同样钢号钢材抗拉 强度设计值f的0.8倍 2 4 bbe tt d Nf 7.6.2 7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能 图图7-69 抗拉螺栓连接抗拉螺栓连接 min b nN N 7.6.3 7.6.3 螺栓群的计算螺栓群的计算 图图7-70 力的传递力的传递 及净截面面积计算及净截面面积计算 n N Af 大小与其至螺栓群形 心o的距离r成正比， 力的方向

14、与其至螺栓 群形心的连线相垂直。 7.6.3 7.6.3 螺栓群的计算螺栓群的计算 图图7-72 螺栓群受扭矩计算螺栓群受扭矩计算 7.6.3 7.6.3 螺栓群的计算螺栓群的计算 1122 TTT nn TN rN rN r 12 12n TTT n NNN rrr 11 1min 222 Tb iii TrTr NN rxy 7.6.3 7.6.3 螺栓群的计算螺栓群的计算 图图7-73 螺栓群受扭、受剪、受轴心力的计算螺栓群受扭、受剪、受轴心力的计算 n则螺栓1承受的最大剪力N1应满足： 1 11 1 TT x y NN r 7.6.3 7.6.3 螺栓群的计算螺栓群的计算 1 V y

15、NV n 1 11 1 TT y x NN r 1 N x NN n 22 11111min ()() NTVTb xxyy NNNNNN n假定：中和轴在 最下排螺栓处 b t nN N 7.6.3 7.6.3 螺栓群的计算螺栓群的计算 图图7-75 弯矩作用下抗拉螺栓计算弯矩作用下抗拉螺栓计算 1 1 2 Mb t i My NN my 7.6.3 7.6.3 螺栓群的计算螺栓群的计算 图图7-76 螺栓群同时承受剪力和拉力螺栓群同时承受剪力和拉力 板不发生承压破坏 v NV n 7.6.3 7.6.3 螺栓群的计算螺栓群的计算 2 11 M ti NNMymy 22 ()()1 vt b

16、b vt NN NN b vc NN 为考虑剪力V偏心对角焊缝的影响， 取1.251.35 7.6.3 7.6.3 螺栓群的计算螺栓群的计算 2 11 Mb tit NNMymyN w fewf Vhlf 7.7.1 7.7.1 高强度螺栓连接的性能高强度螺栓连接的性能 力，引入折减系数1/1.2；钢材由于以抗拉强 度为准，引入附加安全系数0.9。 7.7.1 7.7.1 高强度螺栓连接的性能高强度螺栓连接的性能 对承载力的不利影响。 7.7.1 7.7.1 高强度螺栓连接的性能高强度螺栓连接的性能 7.7.2 7.7.2 高强度螺栓的抗剪承载力设计值高强度螺栓的抗剪承载力设计值 b vRf

17、NnP min b nN N 7.7.3 7.7.3 高强度螺栓群的抗剪计算高强度螺栓群的抗剪计算 图图7-79 摩擦型高强度螺栓孔前传力摩擦型高强度螺栓孔前传力 1 0.5 1 n NN n 7.7.3 7.7.3 高强度螺栓群的抗剪计算高强度螺栓群的抗剪计算 1.1 f PP 7.7.4 7.7.4 高强度螺栓的抗拉连接高强度螺栓的抗拉连接 图图7-82 高强度螺栓受拉高强度螺栓受拉 7.7.4 7.7.4 高强度螺栓的抗拉连接高强度螺栓的抗拉连接 图图7-83 高强度螺栓拉力变化高强度螺栓拉力变化 0.8 b t NP 7.7.4 7.7.4 高强度螺栓的抗拉连接高强度螺栓的抗拉连接 图

18、图7-84 高强度螺栓受弯连接高强度螺栓受弯连接 b t nN N 2 11 0.8 M i NMymyP 7.7.4 7.7.4 高强度螺栓的抗拉连接高强度螺栓的抗拉连接 2. 高强度螺栓承压型连接 1 vt bb vt NN NN 7.7.5 7.7.5 同时受剪力和拉力的高强度螺栓连接计算同时受剪力和拉力的高强度螺栓连接计算 22 1 vt bb vt NN NN 1.2 b vc NN 1hx TVSI 图图7-86 叠放板材的叠放板材的 弯曲变形弯曲变形 1 1.4 w ffxf VSh If 1 1.4 w ffx hVSf I 图图7-87 翼缘焊缝所受剪力翼缘焊缝所受剪力 vz

19、 TF l 图图7-88 双层翼缘板双层翼缘板 梁的连接焊缝梁的连接焊缝 1.4 ffz Fh l 2 2 1 1 1.4 f w ff zx FVS h flI 图图7-89 双向剪力作双向剪力作 用下的翼缘焊缝用下的翼缘焊缝 n拼接原则：等强度 7.9.1 7.9.1 等截面拉、压杆拼接等截面拉、压杆拼接 图图7-91 等截面拉等截面拉 压杆拼接压杆拼接 7.9.2 7.9.2 变截面柱拼接变截面柱拼接 图图7-92 变截面柱拼接变截面柱拼接 缝，施焊时用引弧 板 7.9.3 7.9.3 梁的拼接梁的拼接 图图7-93 焊接梁的工厂拼接焊接梁的工厂拼接 7.9.3 7.9.3 梁的拼接梁的拼接 图图7-94 工地焊接拼接工地焊接拼接 图图7-95 工地高强度螺栓拼接工地高强度螺栓拼接 7.10.1 7.10.1 次梁为简支梁次梁为简支梁 图图7-97 叠接叠接 图图7-98 侧面连接侧面连接 7.