文档介绍：目录
学****情景3 钢结构的连接构造 46
综合任务一焊缝连接构造 46
一、焊缝连接的特点 46
二、钢结构的常用焊接方法 46
三、焊接连接形式及焊缝形式 48
四、焊缝缺陷及质量检验 48
五、对接焊缝构造要求 48
七、角焊缝构造要求 48
八、焊接残余应力和变形 48
综合任务二螺栓连接构造 48
一、普通螺栓连接构造 48
二、其他构造要求 48
三、高强度螺栓连接构造 48
四、轻钢结构的紧固件连接构造 48
综合任务三轻钢结构紧固件连接的构造和计算 48
学****情景3 钢结构的连接构造
钢结构构件是由型钢、钢板等通过螺栓或焊缝连接构成的,各构件再通过安装连接架构成整个结构。因此,连接在钢结构中处于重要地位。在进行连接的设计时,必须遵循安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便和节约钢材的原则。
钢结构的连接可分为焊接、铆接、螺栓连接和轻型钢结构用的紧固件连接等。目前以焊接连接应用最为广泛,螺栓其次。铆接由于费工费料,基本已经不采用。本部分主要讲述钢结构中的焊接连接和螺栓连接的施工工艺、构造要求和受力分析。
(a)焊缝连接; (b)铆钉连接; (c)螺栓连接; (d)紧固件连接
综合任务一焊缝连接构造
一、焊缝连接的特点
焊接连接是现代钢结构最主要的连接方法。其优点是:构造简单,任何形式的构件都可直接相连;用料经济,不削弱截面;制作加工方便,可实现自动化操作;连接的密闭性好,结构刚度大。其缺点是:在焊缝附近的热影响区内,钢材的金相组织发生改变,导致局部材质变脆;焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低;焊接结构对裂纹很敏感,局部裂纹一旦发生,就容易扩展到整体,低温冷脆问题较为突出。
二、钢结构的常用焊接方法
1、手工电弧焊
手工电弧焊是最常用的一种焊接方法(),通电后在涂有药皮的焊条和焊件间产生电弧。电弧提供热量使焊条中的焊丝熔化,滴落在焊件被电弧吹成的小凹槽熔池中,电焊条药皮形成的熔渣和气体覆盖着熔池,隔绝空气中的氧、氮等气体,避免形成脆性易裂的化合物。焊缝金属冷却后把被连接件连成一体。
a)电路; b)焊接过程;
1-焊机;2-导线;3-焊件;4-电弧;5-药皮;6-起保护作用的气体;
7-熔焊;8-焊缝金属;9-焊件金属;10-焊丝;11-熔池
手工电弧焊示意图
手工电弧焊设备简单,操作灵活方便,适于任意空间位置的焊接,特别适于焊接短焊缝。但生产效率低,劳动强度大,焊接质量与焊工的技术水平和精神状态有很大的关系。
手工电弧焊所用焊条应与焊件钢材(或称主体金属)相适应,例如:对Q235钢采用E43型焊条(E4300~E4328);对Q345钢采用E50型焊条(E5000~E5048);对390钢和Q420钢采用E55型焊条(E5500~E5518)。焊条型号中字母E表示焊条,前两位数字为熔敷金属的最小抗拉强度(kgf/mm2),第三、四位数字表示适用焊接位置、电流及药皮类型等。不同钢种的钢材相焊接时,宜采用低组配方案,即宜采用与低强度钢相适应的焊条。
2、自动或半自动埋弧焊
埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。焊丝送进和焊接方向的移动有专门机构控制的称埋弧自动电弧焊();焊丝送进有专门机构控制,而焊接方向的移动靠工人操作的称为埋弧半自动电弧焊。电弧焊的焊丝不涂药皮,但施焊端靠由焊剂漏头自动流下的颗粒状焊剂所覆盖,电弧完全被埋在焊剂之内,电弧热量集中,熔深大,适于厚板的焊接,生产率高。由于采用了自动或半自动化操作,焊接时工艺条件稳定,焊缝化学成分均匀,故焊缝质量好,焊件变形小。同时,高焊速也减小了热影响区的范围。但埋弧焊对焊件边缘的装配精度(如间隙)要求比手工电弧焊高。
埋弧焊所用焊丝和焊剂应与主体金属的力学性能相适应,并应符合现行国家标准的规定。
1—焊丝转盘;2—转动焊丝的电动机;3—焊剂漏斗;4—电源;5—熔化的焊剂;
6—焊缝金属;7—焊件;8—焊剂;9—移动方向
埋弧自动电弧焊
3、气体保护焊
气体保护焊俗称气保焊,是利用二氧化碳气体或其他惰性气体作为保护介质的一种电弧熔焊方法。它直接依靠保护气体在电弧周围造成局部的保护层,以防止有害气体侵入并保证焊接过程的稳定性。
气保焊的焊缝熔化区没有熔渣,焊工能够清楚地看到焊缝成型过程;由于保护气体是喷射的,有助于熔滴的过渡;又由于热量集中,焊接速度快,焊件熔深大,故所形成的焊缝强度比手工电弧焊高,塑性和抗腐蚀性好,适用于全位置的焊接。但不适用于在风较大的地方施焊或需要充分的放风设施。
4、电阻焊
电阻焊是利用电流通过焊件接触点表面电阻所产生的热来熔化金属,再通过加压使其焊合。电阻焊只适用于板叠厚度不大于