第3章-连接-2钢结构优质PPT.ppt
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需剖口,焊件长度要求精确。
3.2对接焊缝的构造和计算,1)为防止熔化金属流淌必要时可在坡口下加垫板。
2)在焊缝的起灭弧处,常会出现弧坑等缺陷,故焊接时可设置引弧板和引出板,焊后将它们割除。
3)在对接焊缝的拼接处,当焊件的宽度不同或厚度相差4mm以上时,应分别在宽度方向或厚度方向从一侧或两侧做成坡度不大于1:
2.5的斜角,以使截面过渡和缓,减小应力集中。
3.2对接焊缝的构造和计算,4.对接焊缝的强度,1)受压、受剪的对接焊缝与母材强度相等。
2)三级质量的焊缝允许存在的缺陷较多,故其抗拉强度为母材强度的85%。
3)一、二级质量的焊缝的抗拉强度可认为与母材强度相等。
3.2对接焊缝的构造和计算,3.2.2对接焊缝的计算,1.轴心受力的对接焊缝,(3.2.1),N轴心拉力或压力设计值lw焊缝计算长度,无引弧板时,焊缝计算长度取实际长度减去2t;
有引弧板时,取实际长度。
t连接件的较小厚度,对T形接头为腹板的厚度;
ftw、fcw对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值(P398表1.3)。
与构件母材强度计算方法相同,采用材料力学的计算公式加引弧板(引出板)施焊的情况下,一、二级对接焊缝不需计算。
三级焊缝受拉时,或无引弧板(引出板)时才验算。
3.2对接焊缝的构造和计算,要点,例3-1已知Q235B钢板500mmX20mm截面用对接直焊缝拼接,采用手工焊焊条E43型,用引弧板,按级焊缝质量检验,试求焊缝所能承受的最大轴心拉力设计值。
板书讲解,2.斜向受力的对接焊缝,对接焊缝斜向受力是指作用力通过焊缝重心,并与焊缝长度方向呈夹角,其计算公式为:
lw斜焊缝计算长度。
加引弧板时,lwb/sinq;
不加引弧板时,lwb/sinq2t。
fvw对接焊缝抗剪设计强度。
(P398表1.3),规范规定,当斜焊缝倾角56.3,即tan1.5时,可认为对接斜焊缝与母材等强,不用计算。
3.2对接焊缝的构造和计算,b,(3.2.2),(3.2.3),例3-2试验算如图(a)和图(b)所示钢板的对接焊缝的强度。
图中b=540mm,t=22mm,轴心力的设计值为N=2150kN。
钢材为Q235B,手工焊,焊条为E43型,三级检验标准的焊缝,施焊时加引弧板。
板书讲解,3.承受弯矩和剪力联合作用的对接焊缝,焊缝内应力分布同母材。
焊缝截面是矩形,正应力与剪应力图形分布分别为三角形与抛物线形,其最大值应分别满足下列强度条件。
(3.2.5),(3.2.4),M焊缝承受的弯矩;
Ww焊缝截面模量。
V焊缝承受的剪力;
Iw焊缝计算截面惯性矩;
Sw焊缝截面计算剪应力处以上部分对中和轴的面积矩。
3.2对接焊缝的构造和计算,对于工字形或T形截面除应分别验算最大正应力与最大剪应力外,还应验算腹板与翼缘交接处的折算应力:
(3.2.6),式中:
1、1为腹板与翼缘交接处的正应力和剪应力。
1.1为考虑到最大折算应力只在焊缝局部出现,而将焊缝强度设计值适当提高的系数。
工字形截面梁在弯曲时,弯曲正应力主要由上、下翼缘承担,剪应力主要由腹板承担,这使得截面上各处的材料能达到充分的利用。
3.2对接焊缝的构造和计算,验算如图所示的钢板对接焊缝的连接。
M=1008kN.m,V=240KN,钢材Q235,E43焊条,手工焊,质量等级为三级,采用引弧板。
1.截面几何特征值计算,【例题3.3】,【解】,3.2对接焊缝的构造和计算,2.焊缝强度计算,4.受轴力、弯矩和剪力联合作用的对接焊缝,轴力和弯矩作用下对接焊缝产生正应力,剪力作用下产生剪应力,其计算公式为:
(3.2.4*),(3.2.5*),(3.2.6*),式中:
3.2对接焊缝的构造和计算,1,2,计算三块钢板焊成工字形截面的对接焊缝(如图所示)。
已知截面尺寸为:
翼缘板宽度b1=100mm,厚度t1=12mm,腹板高度h=200mm,厚度t=8mm。
轴向拉力N=200kN,作用在焊缝上的弯矩M=40kN.m,作用在焊缝上的剪切力V=240kN。
钢材为Q345钢,采用手工焊,焊缝质量为二级,焊条E50,施焊时用引弧板。
【例题3.4】,板书讲解,对于梁柱节点处的牛腿,假定剪力由腹板承受,且剪应力均匀分布,其计算公式为:
Aw牛腿处腹板的焊缝计算面积。
(3.2.5*),对接焊缝的计算除考虑焊缝长度是否减少,焊缝强度要否折减外,对接焊缝的计算方法与母材的强度计算完全相同。
3.2对接焊缝的构造和计算,验算如图所示牛腿与柱的对接焊缝连接。
F=170kN,钢材Q390,E55焊条,手工焊,质量等级为三级,不采用引弧板。
【例题3.5】,3.2对接焊缝的构造和计算,2.荷载计算,1.截面几何特征值计算,【解】,3.2对接焊缝的构造和计算,3.焊缝强度验算,3.2对接焊缝的构造和计算,对接焊缝计算步骤,确定荷载;
进行截面应力状态分析;
计算截面几何特征值;
强度验算。
不同作用情况下对接焊缝计算(矩形、I形),3.2对接焊缝的构造和计算,
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