钢结构课件焊接

1、第三章 钢结构的连接二、焊接连接形式和焊缝类型二、焊接连接形式和焊缝类型 连接形式连接形式按构件的相对位置分：对接（平接）按构件的相对位置分：对接（平接） 搭接搭接 顶接（顶接（T T形连接、角部连接）形连接、角部连接）第三章 钢结构的连接 焊缝类型：焊缝类型： 对接焊缝对接焊缝 角焊缝角焊缝第三章 钢结构的连接焊接方位焊接方位俯焊：质量易保证俯焊：质量易保证立焊：不易施焊操作，质量不易保证立焊：不易施焊操作，质量不易保证仰焊：难操作，应避免仰焊：难操作，应避免第三章 钢结构的连接4.4.焊缝缺陷焊缝缺陷裂纹（裂纹（crackcrack）、夹渣（）、夹渣（slag inclusionslag

2、inclusion）、弧坑）、弧坑、咬边（、咬边（undercutundercut）、气孔（）、气孔（porosityporosity）、未焊透（）、未焊透（lack of penetrationlack of penetration）第三章 钢结构的连接2.2.构造要求构造要求（1 1）开坡口）开坡口t10mm，可不开坡口，可不开坡口，I I形形t t10102020，半，半V V形或形或V V形形t20t20，X X形、形、U U形、形、K K形形第三章 钢结构的连接二、对接焊缝计算二、对接焊缝计算（1 1）焊）焊缝计算长度缝计算长度可用计算板件强度的方法进行计算。可用计算板件强度的方法进

3、行计算。1 1、直焊缝受轴心力作用、直焊缝受轴心力作用 有引弧板无引弧板lmmllw102t wlll无引弧板 有引弧板wcwtwfftlN或（2 2）应力计算）应力计算tt较薄板厚度，较薄板厚度， T T形连接中取腹板厚度形连接中取腹板厚度第三章 钢结构的连接 有引弧板无引弧板lmmllw10水工钢结构中水工钢结构中其中其中N N为标准值为标准值。 wcwtwtlN或第三章 钢结构的连接2.2.直焊缝受剪力作用直焊缝受剪力作用wvwwftIVSmax3121wwtlI281wwtlSwvwfAV23max第三章 钢结构的连接3.3.直焊缝受弯矩作用直焊缝受弯矩作用maxcwwtwMffW 或

4、 261wwtlW第三章 钢结构的连接4.4.斜焊缝计算斜焊缝计算由于由于级质量检验级质量检验twtff85. 0 直焊缝不满足强度要求时，可采用直焊缝不满足强度要求时，可采用斜焊缝。斜焊缝。 作用力分解成法向分量作用力分解成法向分量sinNN 和切向分量和切向分量cosNN第三章 钢结构的连接5 5、受弯矩和剪力共同作用、受弯矩和剪力共同作用( (工字形截面对接焊缝工字形截面对接焊缝) )maxcwwtwMffW 或 wvwwftIVSmaxwtf1 . 132121正应力和剪应力都较大处的折算应力正应力和剪应力都较大处的折算应力第三章 钢结构的连接6 6、受弯矩、剪力和轴力共同作用、受弯矩

5、、剪力和轴力共同作用（1 1）最大正应力最大正应力maxcwwtwwMNffWl t 或 最大剪应力最大剪应力wvwwftIVSmax折算应力折算应力wtNf1 . 132max2第三章 钢结构的连接（2 2）最大正应力最大正应力maxcwwtwwMNffWl t 或 最大剪应力最大剪应力wvwwftIVSmax折算应力折算应力wtNf1 . 132max2wtNf1 . 132121第三章 钢结构的连接7.7.计算实例计算实例 计算工字型截面对接焊缝拼接强度，计算工字型截面对接焊缝拼接强度，Q235BQ235B钢材，钢材，E43E43焊条焊条手工电弧焊，加引弧板，三级焊缝质量检验。截面设计弯

6、矩手工电弧焊，加引弧板，三级焊缝质量检验。截面设计弯矩M=400kNmM=400kNm，设计剪力，设计剪力V=250kNV=250kN第三章 钢结构连接（4 4）焊缝截面形状）焊缝截面形状 （5 5）破坏形式）破坏形式 计算时，以角焊缝截面三角形最小厚度平面为危险截面计算时，以角焊缝截面三角形最小厚度平面为危险截面直角直角角焊缝角焊缝 45450 0 面面第三章 钢结构连接2.2.构造要求构造要求（1 1）焊缝尺寸）焊缝尺寸 焊缝厚度（焊角尺寸）焊缝厚度（焊角尺寸）hf 焊缝直边尺寸，设计标注尺寸焊缝直边尺寸，设计标注尺寸 有效焊缝厚度有效焊缝厚度he 焊缝破坏面尺寸焊缝破坏面尺寸 焊缝计算长

7、度焊缝计算长度lw有效受力长度，有效受力长度， 考虑起、落弧影响考虑起、落弧影响 ， 两端各减两端各减hf 第三章 钢结构连接wlb搭接长度搭接长度5t 25mm200(12)16 (12)mm tmmbt tmm防止向外发生拱曲防止向外发生拱曲 基本符号相对基准线（基准线基本符号相对基准线（基准线由实线和虚线组成）的位置由实线和虚线组成）的位置a a如果焊缝在接头的箭头侧，如果焊缝在接头的箭头侧， 则将基本符号标在基准线的实线侧，则将基本符号标在基准线的实线侧， b b如果焊缝在接头的非箭头侧，如果焊缝在接头的非箭头侧， 则将基本符号标在基准线的虚线侧，则将基本符号标在基准线的虚线侧，c c

8、标对称焊缝及双面焊缝时，标对称焊缝及双面焊缝时， 可不加虚线，可不加虚线， 第三章 钢结构的连接（2 2）将）将分解为作用在破坏面上的正应力和剪应力分解为作用在破坏面上的正应力和剪应力452ffcos（3 3）折算应力）折算应力223eq第三章 钢结构的连接基本公式基本公式 22wfffff1 1、只有平行焊缝长度方向的力、只有平行焊缝长度方向的力0fwffwyffhlN7 . 0（侧面焊缝受力性质）（侧面焊缝受力性质）2 2、只有垂直焊缝长度方向的力、只有垂直焊缝长度方向的力0fwfffwxffhlN7 . 0（端焊缝受力性质）（端焊缝受力性质） 第三章 钢结构的连接三、角焊缝连接计算1.1

9、.两焊件用拼接板连接两焊件用拼接板连接 a. 采用侧面焊缝采用侧面焊缝wfwefflhN拼接缝一侧的侧面焊缝计算总长度拼接缝一侧的侧面焊缝计算总长度 焊缝强度验算焊缝强度验算 焊缝承载力验算：焊缝承载力验算： wfewfNNhlfmmllwf12h4第三章 钢结构的连接b. 采用端焊缝采用端焊缝焊缝强度验算焊缝强度验算 焊缝承载力验算：焊缝承载力验算： wfewffNNhlfwffwefflhNc. 采用三面围焊缝采用三面围焊缝mmlwf2hb2第三章 钢结构的连接3.3.弯矩、剪力、轴心力共同作用弯矩、剪力、轴心力共同作用T T形连接形连接（1 1）耳板与柱连接、梁柱连接、牛腿连接）耳板与柱

10、连接、梁柱连接、牛腿连接（2 2）计算内容）计算内容 连接强度验算连接强度验算 连接设计：先假设焊缝尺寸，后验算焊缝强度连接设计：先假设焊缝尺寸，后验算焊缝强度第三章 钢结构的连接4. 4. 扭矩和剪力共同作用下扭矩和剪力共同作用下搭接连接计算搭接连接计算偏心力向形心转化为扭矩 21eeFT和剪力和剪力 V=F 扭矩作用下角焊缝计算假定 第三章 钢结构的连接受力最大点受力最大点A点的应力计算：点的应力计算： V：剪应力近似的按均匀分布考虑：剪应力近似的按均匀分布考虑T： vywV A（端焊缝受力性质）（端焊缝受力性质） maxTApT rIyxPIII将将 TA沿水平和垂直方向分解maxmaxmaxsinTTTxAApyrT yImaxmaxmaxcosTTTyAApxrT xI（侧焊缝受力性质）（侧焊缝受力性质）（端焊缝受力