钢结构基础第7章精品PPT课件
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第七章低合金钢与合金钢精品PPT课件
分类：按用途和热处理特点，
机械结构用合 金钢
合金渗碳钢 合金调质钢 合金弹簧钢 超高强度钢
1、合金渗碳钢
含碳量为0.1%--0.2%,以保障心部具有足够的韧性，合金含量小于3%。主加 元素为Cr、Mn、钛、钒，提高了淬透性，使晶粒细化，耐磨性提高。 热处理：一般是渗碳后淬火、低温回火
主要用于表面要求硬而
低合金钢主要用于各种工程结构，如房屋、桥 梁、船舶等； 机械制造用钢主要用于制造各种机械零件，通 常是优质或高级优质合金结构钢。
（一）低合金结构钢
成分：低合金钢是在碳素结构钢的基础上，加 入少量的合金元素（一般合金元素总量小于 3%）的工程用钢。
分类：按主要性能及使用特性， 低合金高强度结构钢
低合金结构钢 低合金耐候钢
W18Cr4V
3、滚动轴承钢
牌号：G+Cr+含碳量（千分之几表示） GCr15SiMn
4、特殊性能钢
牌号：与合金工具钢基本相同 当含碳量≤0.08%时，牌号前加“0”
当含碳量≤0.03%时，牌号前加“00”
0Cr19Ni9 00Cr30Mo2
第三节、低合金钢
低合金 结构钢
根据用途不同，
合金结构钢分为 机械制 造用钢
低合金专业用钢等
1、低合金高强度结构钢
低碳（0.10%～0.25%），wMe<3%。 主加元素为Mn和硅其强化了铁素体，提高了强度； V、Ti和Ni等元素使晶粒细化，使韧性提高。 低合金高强度结构钢大多数是在热轧退火或正火状态下使用，一般不再进行热处 理。 在桥梁、船舶、车辆、锅炉、压力容器、起重机械等钢结构件中应用广泛。例如 Q345。
1、合金元素对加热时奥氏体形成的影响
➢除Mn 元素外,所有合金元素的加 入,均使奥氏体的形成速度减慢。
机械结构用合 金钢
合金渗碳钢 合金调质钢 合金弹簧钢 超高强度钢
1、合金渗碳钢
含碳量为0.1%--0.2%,以保障心部具有足够的韧性，合金含量小于3%。主加 元素为Cr、Mn、钛、钒，提高了淬透性，使晶粒细化，耐磨性提高。 热处理：一般是渗碳后淬火、低温回火
主要用于表面要求硬而
低合金钢主要用于各种工程结构，如房屋、桥 梁、船舶等； 机械制造用钢主要用于制造各种机械零件，通 常是优质或高级优质合金结构钢。
（一）低合金结构钢
成分：低合金钢是在碳素结构钢的基础上，加 入少量的合金元素（一般合金元素总量小于 3%）的工程用钢。
分类：按主要性能及使用特性， 低合金高强度结构钢
低合金结构钢 低合金耐候钢
W18Cr4V
3、滚动轴承钢
牌号：G+Cr+含碳量（千分之几表示） GCr15SiMn
4、特殊性能钢
牌号：与合金工具钢基本相同 当含碳量≤0.08%时，牌号前加“0”
当含碳量≤0.03%时，牌号前加“00”
0Cr19Ni9 00Cr30Mo2
第三节、低合金钢
低合金 结构钢
根据用途不同，
合金结构钢分为 机械制 造用钢
低合金专业用钢等
1、低合金高强度结构钢
低碳（0.10%～0.25%），wMe<3%。 主加元素为Mn和硅其强化了铁素体，提高了强度； V、Ti和Ni等元素使晶粒细化，使韧性提高。 低合金高强度结构钢大多数是在热轧退火或正火状态下使用，一般不再进行热处 理。 在桥梁、船舶、车辆、锅炉、压力容器、起重机械等钢结构件中应用广泛。例如 Q345。
1、合金元素对加热时奥氏体形成的影响
➢除Mn 元素外,所有合金元素的加 入,均使奥氏体的形成速度减慢。
钢结构基础知识ppt课件
造方便，连接刚度大，密封性能好，在一定条件下易于 采用自动化作业，生产效率高。
缺点：焊缝附近钢材因焊接高温作用形成的热影响
区可能是某些部位材质变脆；焊接过程中钢材受到分布 不均匀的高温和冷却，使结构产生焊接残余应力和残余 变形，对结构的承载力、刚度和使用性能有一定影响； 焊接结构由于刚度大，局部裂纹一经发生很容易扩展到 整体，尤其是在低温下易发生脆断；焊缝连接的塑性和 韧性较差，施焊时可能产生缺陷，使疲劳强度降低。
《钢结构基础与识图》
钢结构的主要连接形式
钢结构的连接方法
钢结构的连接方法有焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种。
焊缝连接
螺栓连接
铆钉连接
中新房华构住工
《钢结构基础与识图》
§4-1 焊缝连接
焊缝连接是通过电弧产生的热量使焊条和焊件局部 熔化，经冷却凝结成焊缝，从而将焊件连接成为一体。
优点：不削弱构件截面，节约钢材，构造简单，制
（a）
（b）
角焊缝截面形式 （a）普通式；（b）平坡式；（c）深熔式
（c）
中新房华构住工
《钢结构基础与识图》
（2）角焊缝的构造要求
1）最小焊脚尺寸 角焊缝的焊脚尺寸与焊件的厚度有关，当焊件较厚而焊 脚尺寸又过小时，焊缝内部将因冷却过快而产生淬硬组织，降低塑性，容易 形成裂纹。因此，角焊缝的最小焊脚尺寸应满足hf min1.5 tmax,tmax为较厚焊件 厚度（单位mm）。对自动焊因热量集中，熔深较大，可减小1mm；T形连接 的单面焊缝的性能较差，应增加1mm；当焊件厚度等于或小于4mm时，应与 焊件厚度相同。
中新房华构住工
《钢结构基础与识图》
§2-2 钢结构的主要结构类型
钢结构依其结构布置及受力特点的不同，主要分为以 下几类：
缺点：焊缝附近钢材因焊接高温作用形成的热影响
区可能是某些部位材质变脆；焊接过程中钢材受到分布 不均匀的高温和冷却，使结构产生焊接残余应力和残余 变形，对结构的承载力、刚度和使用性能有一定影响； 焊接结构由于刚度大，局部裂纹一经发生很容易扩展到 整体，尤其是在低温下易发生脆断；焊缝连接的塑性和 韧性较差，施焊时可能产生缺陷，使疲劳强度降低。
《钢结构基础与识图》
钢结构的主要连接形式
钢结构的连接方法
钢结构的连接方法有焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种。
焊缝连接
螺栓连接
铆钉连接
中新房华构住工
《钢结构基础与识图》
§4-1 焊缝连接
焊缝连接是通过电弧产生的热量使焊条和焊件局部 熔化，经冷却凝结成焊缝，从而将焊件连接成为一体。
优点：不削弱构件截面，节约钢材，构造简单，制
（a）
（b）
角焊缝截面形式 （a）普通式；（b）平坡式；（c）深熔式
（c）
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《钢结构基础与识图》
（2）角焊缝的构造要求
1）最小焊脚尺寸 角焊缝的焊脚尺寸与焊件的厚度有关，当焊件较厚而焊 脚尺寸又过小时，焊缝内部将因冷却过快而产生淬硬组织，降低塑性，容易 形成裂纹。因此，角焊缝的最小焊脚尺寸应满足hf min1.5 tmax,tmax为较厚焊件 厚度（单位mm）。对自动焊因热量集中，熔深较大，可减小1mm；T形连接 的单面焊缝的性能较差，应增加1mm；当焊件厚度等于或小于4mm时，应与 焊件厚度相同。
中新房华构住工
《钢结构基础与识图》
§2-2 钢结构的主要结构类型
钢结构依其结构布置及受力特点的不同，主要分为以 下几类：
《钢结构设计原理》第七章课件--拉弯、压弯构件
图7.1.1 压弯、拉弯构件
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第七章 拉弯、压弯构件
2、截面形式
实腹式和格构式
实腹式截面：热轧型钢 截面、冷弯薄壁型钢截 面和组合截面。 当构件计算长度较大且 受力较大时，为了提高 截面的抗弯刚度，还常 常采用格构式截面。
压弯构件的截面通常做 成在弯矩作用方向具有 较大的截面尺寸。
图7.1.2 压弯构件的截面形式
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第七章 拉弯、压弯构件
3、 拉弯、压弯构件的设计内容
拉弯构件： 承载能力极限状态：强度
正常使用极限状态：刚度
压弯构件： 强度
抗矩，rx值亦不同 W1x和W2x为较大和较小翼缘最外纤维的毛截面抵
抗矩，rx值相同 W1x和W2x为单轴对称截面绕非对称轴较大和较小
N Np
Mx M ex
1
（7.2.2）
N Mx 1 Np M px
（7.2.6）
比较式（7.2.2）和式（7.26）可以看出，两者都是线性关系式，差
别仅在于第二项。在式（7.2.2）中因在弹性阶段，用的是截面的
弹性抵抗矩 Wx ；而在式（7.2.6）中因在全塑性阶段，用的则是截 面的塑性抵抗矩 Wpx ，因此介于弹性和全塑性阶段之间的弹塑性 阶段也可以采用直线关系式如下，引入塑性发展系数x，即：
或翼缘内。当轴力较小（N≤Awfy）时,塑性中和轴在腹板内，可得N 和Mx的相关公式：
=Aw/Af
2 12
4 1
2
N Np
Mx M px
1
（7.2.4a）
7-钢结构连接 钢结构设计原理 教学课件
钢 结构
基本原理
土木工程学院
2019年——2019年第二学期
3 钢结构的连接
本章内容：(1) 钢结构的连接方法 (2) 焊接方法和焊接连接形式 (3) 角焊缝的构造与计算 (4) 对接焊缝的构造与计算 (5) 螺栓连接的构造 (6) 普通螺栓连接的工作性能和计算 (7) 高强度螺栓连接的工作性能和计算
2、高强螺栓连接
（1）性能等级 高强钢材制成：优质碳素钢：35号、45号
合 金 钢：20MnTiB、40B、35VB 性能等级：8.8级、10.9级。
小数点前8、10——螺栓材料经热加工后的最低抗拉 强度为800、1000N/mm2；
小数点后0.8、0.9——屈强比 f0.2/ fu
（2）按抗剪性能分
2
2 f
ffw
3.3.4 各种受力状态下直角角焊缝连接计算
1.承受轴心力作用时角焊缝连接计算
(1) 用盖板的对接连接承受轴心力时
①两面侧焊
由
f
N helw
f
w f
得
lw
N 0.7hf
f
w f
lw
lw 4
2hf
盖板长度： L板2lwa
(由构造确定hf )
La L
a LL
N
N
b t
N
N
N
图3.13 侧面角焊缝受力示意图
图3.14 侧焊缝的应力
侧面角焊缝强度低、塑性好；应力沿长度方向分布不均 匀，呈两端大而中间小的状态。
2、正面角焊缝—垂直于力的作用方向 正面角焊缝受力复杂，截面中的各面均存在正应力 和剪应力；强度高，塑性差。
图3.15 正面角焊缝应力状态
基本原理
土木工程学院
2019年——2019年第二学期
3 钢结构的连接
本章内容：(1) 钢结构的连接方法 (2) 焊接方法和焊接连接形式 (3) 角焊缝的构造与计算 (4) 对接焊缝的构造与计算 (5) 螺栓连接的构造 (6) 普通螺栓连接的工作性能和计算 (7) 高强度螺栓连接的工作性能和计算
2、高强螺栓连接
（1）性能等级 高强钢材制成：优质碳素钢：35号、45号
合 金 钢：20MnTiB、40B、35VB 性能等级：8.8级、10.9级。
小数点前8、10——螺栓材料经热加工后的最低抗拉 强度为800、1000N/mm2；
小数点后0.8、0.9——屈强比 f0.2/ fu
（2）按抗剪性能分
2
2 f
ffw
3.3.4 各种受力状态下直角角焊缝连接计算
1.承受轴心力作用时角焊缝连接计算
(1) 用盖板的对接连接承受轴心力时
①两面侧焊
由
f
N helw
f
w f
得
lw
N 0.7hf
f
w f
lw
lw 4
2hf
盖板长度： L板2lwa
(由构造确定hf )
La L
a LL
N
N
b t
N
N
N
图3.13 侧面角焊缝受力示意图
图3.14 侧焊缝的应力
侧面角焊缝强度低、塑性好；应力沿长度方向分布不均 匀，呈两端大而中间小的状态。
2、正面角焊缝—垂直于力的作用方向 正面角焊缝受力复杂，截面中的各面均存在正应力 和剪应力；强度高，塑性差。
图3.15 正面角焊缝应力状态
钢结构第七章第三节
6)变截面柱柱端抗剪承载力验算 变截面柱柱端抗剪承载力验算 变截面柱下端铰接时，应验算柱端的抗剪强度。 变截面柱下端铰接时，应验算柱端的抗剪强度。 7)横梁设计 横梁设计 ①实腹式横梁在平面内和平面外均应按压弯构 件计算强度和稳定。当屋面坡度α≤100时，在刚架 件计算强度和稳定。当屋面坡度 时 平面内可仅按压弯构件计算其强度。 平面内可仅按压弯构件计算其强度。 ②实腹式刚架横梁的平面内和平面外的计算长 度可分别取竖向支承点间的距离和侧向支承点间的 距离；当横梁侧向支承点间的距离不等时， 距离；当横梁侧向支承点间的距离不等时，应取最 大受压翼缘侧向支承点间的距离。 大受压翼缘侧向支承点间的距离。
河海大学钢结构课件
第七章
Steel Structure
二．构件截面设计
1、变截面刚架构件计算 、 1)工字形截面板件最大宽厚比 工字形截面板件最大宽厚比 受压翼缘 腹板
b / t ≤ 15
235 / f y
h0 / t w ≤ 250 235 / f y
Vd = hw t w f V'
河海大学钢结构课件
2) 屈曲后强度利用 工字形截面受弯构件中腹板以受剪为主， 工字形截面受弯构件中腹板以受剪为主，翼缘 以抗弯为主。增大腹板的高度， 以抗弯为主。增大腹板的高度，可更好地发挥 翼缘的抗弯能力， 翼缘的抗弯能力，但若因局部稳定要求需增大 腹板厚度，通常并不经济，利用腹板的屈曲后 腹板厚度，通常并不经济， 强度是比较合理的。 强度是比较合理的。当腹板的受剪板幅高度变 化不超过60mm/m时，可利用屈曲后强度，抗 化不超过 时 可利用屈曲后强度， 剪承载力设计值V 剪承载力设计值 d为
u = H /∑ Ki
K
Ki为各单跨刚架的侧向刚度。 为各单跨刚架的侧向刚度。 各参数计算公式见教材。 各参数计算公式见教材。 3．等截面门式刚架 ．
[工学]第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件
![[工学]第7章拉弯压弯构件-钢结构设计原理课件](https://img.taocdn.com/s3/m/96bbb7f2b90d6c85ed3ac66b.png)
7.2.1 拉弯、压弯构件的强度计算
一．工作阶段
在轴心压力和绕主轴弯矩的共同作用下，截面上应力 发展过程，构件中应力最大的截面可能发生强度破坏。
hw h ηh (1-2) η h ηh
Af=b×t
x Mx
x
Aw=hw×tw
fy
fy
fy
fy
fy fy
fy
(a)
(b)
(c)
压弯构件截面应力的发展过程
fy (d)
钢结构基本原理
工程管理08级
2020/12/14
钢结构基本原理及设计
7.2.2 构件强度与刚度计算
1．单向拉弯、压弯构件按下式计算截面强度：
N Mx f
An xWnx
2．双向拉弯、压弯构件计算截面强度： N Mx My f
An xWnx yWny
3． x
x y 1
钢结构基本原理
工程管理08级
2020/12/14
钢结构基本原理及设计
钢结构基本原理
工程管理08级
2020/12/14
钢结构基本原理及设计
钢结构基本原理
工程管理08级
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钢结构基本原理及设计
4．按其截面形式
实腹式 格构式 常用的截面形式： 热轧型钢截面、冷弯薄壁型钢截面 组合截面
5．满足正常使用极限状态和承载能力极限状态
同轴心构件
钢结构基本原理
工程管理08级
2020/12/14
钢结构基本原理及设计
§7-3 实腹式构件在弯矩平面内的稳定
7.3.1 压弯构件整体失稳形式
单向压弯构件的整体失稳分为： 弯矩作用平面内和弯矩作用平面外两种情况 弯矩作用平面内失稳为弯曲屈曲 弯矩作用平面外失稳为弯扭屈曲 双向压弯构件则只有弯扭失稳一种可能
一．工作阶段
在轴心压力和绕主轴弯矩的共同作用下，截面上应力 发展过程，构件中应力最大的截面可能发生强度破坏。
hw h ηh (1-2) η h ηh
Af=b×t
x Mx
x
Aw=hw×tw
fy
fy
fy
fy
fy fy
fy
(a)
(b)
(c)
压弯构件截面应力的发展过程
fy (d)
钢结构基本原理
工程管理08级
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钢结构基本原理及设计
7.2.2 构件强度与刚度计算
1．单向拉弯、压弯构件按下式计算截面强度：
N Mx f
An xWnx
2．双向拉弯、压弯构件计算截面强度： N Mx My f
An xWnx yWny
3． x
x y 1
钢结构基本原理
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钢结构基本原理及设计
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钢结构基本原理及设计
4．按其截面形式
实腹式 格构式 常用的截面形式： 热轧型钢截面、冷弯薄壁型钢截面 组合截面
5．满足正常使用极限状态和承载能力极限状态
同轴心构件
钢结构基本原理
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钢结构基本原理及设计
§7-3 实腹式构件在弯矩平面内的稳定
7.3.1 压弯构件整体失稳形式
单向压弯构件的整体失稳分为： 弯矩作用平面内和弯矩作用平面外两种情况 弯矩作用平面内失稳为弯曲屈曲 弯矩作用平面外失稳为弯扭屈曲 双向压弯构件则只有弯扭失稳一种可能
钢结构的连接(第7.8)角焊缝PPT课件
第Hale Waihona Puke 类角焊缝的质量检测与验收总结词
第8类角焊缝的质量检测与验收是确保焊接质量的重要 环节。
详细描述
质量检测包括外观检测、无损检测、力学性能检测等方 面。外观检测主要检查焊缝表面是否光滑、均匀，有无 气孔、夹渣等缺陷。无损检测通过射线、超声、磁粉等 方法检测焊缝内部是否存在缺陷。力学性能检测对焊接 接头的力学性能进行测试，如拉伸、弯曲、冲击等，以 确保其满足使用要求。验收时，应严格按照相关标准和 设计要求进行检测，对于不合格的焊缝应及时进行处理 和修复，以确保钢结构的安全性和可靠性。
工业厂房中的角焊缝应用
总结词
工业厂房中的大型设备、管道和支撑结构，需要通过角焊缝进行连接，以确保设备的正常运行和厂房的安全性。
详细描述
在工业厂房中，大型设备、管道和支撑结构的制造和安装过程中，角焊缝被广泛应用于各种钢结构的连接。这些 焊缝能够提供足够的连接强度和稳定性，确保设备的正常运行和厂房的安全性。同时，角焊缝还能够提高结构的 防腐性能和使用寿命，降低维修和更换成本。
第8类角焊缝的焊接工艺
要点一
总结词
第8类角焊缝的焊接工艺包括焊接方法、焊接材料、焊接参 数等方面的选择和确定。
要点二
详细描述
在焊接方法上，常用的有手工电弧焊、气体保护焊、埋弧 焊等。根据钢结构的材质、厚度、使用要求等因素，选择 合适的焊接方法。在焊接材料上，应选用与母材相匹配的 焊接材料，如焊丝、焊条等，确保焊接质量。在焊接参数 上，包括焊接电流、焊接电压、焊接速度等，应根据实际 情况进行调整和优化，以达到最佳的焊接效果。
04
角焊缝的焊接缺陷及预防措施
未熔合和未焊透
总结词
未熔合是指焊缝金属与母材之间未完全熔化结合的现象 ，未焊透则是焊接接头根部未完全熔透的现象。
第七章 钢结构基本知识
《建筑结构基础与识图》
第7章 钢结构基础知识
7.1 钢结构的连接 7.2 钢结构构件 7.3 钢屋盖
第九章 钢结构基础知识
《建筑结构基础与识图》
§7.1 钢结构的连接
7.1.1 钢结构的连接方法 钢结构的连接方法有焊缝连接、螺栓连接 和铆钉连接三种。
焊缝连接
螺栓连接
铆钉连接
第九章 钢结构基础知识
《建筑结构基础与识图》
第九章 钢结构基础知识
《建筑结构基础与识图》
7.1.2、焊接连接
（1）焊接方法 钢结构常用的焊接方法是电弧焊，包括手工电弧焊、自动或 半自动电弧焊以及气体保护焊等。 手工电弧焊是钢结构中最常用的焊接方法，其设备简单， 操作灵活方便。但劳动条件差，生产效率比自动或半自动焊低，焊缝 质量的变异性大，在一定程度上取决于焊工的技术水平。
《建筑结构基础与识图》
2.格构式轴心受压柱
图示是常用的轴心受压格构柱的截面形式。由于柱肢布置在距截面形心一 定距离的位置上，通过调整肢间距离可以使两个方向具有相同的稳定性。与实腹柱相 比，在用料相同的情况下可增大截面惯性矩，提高刚度和稳定性。
（a）
（b）
（c）
（d）
（e）
第九章 钢结构基础知识
《建筑结构基础与识图》
≤1:2.5 ≤1:2.5
≤1:2.5
变截面板的拼接 （a）改变宽度；（b）改变厚度
第九章 钢结构基础知识
《建筑结构基础与识图》
2.角焊缝的构造要求
要求满足最小角焊脚尺寸 、最大焊脚尺寸、 最小计算长度、侧面角焊缝的最大计算长度、搭 接长度以及转角处连续施焊等。
第九章 钢结构基础知识
《建筑结构基础与识图》
格构式轴心受压柱常用两槽钢组成，通常使翼缘朝内，这样缀材长度较 小，外部平整。当荷载较大时，也常用两工字钢组成的双肢截面柱。对于轴 向力较小但长度较大的杆件，也可以采用钢管或角钢组成的三肢或四肢截面 形式。肢件通过缀材连成一体，根据缀材的不同可分为缀条柱和缀板柱两种。 缀条常采用单角钢，一般与构件轴线成α =40°~70°夹角斜放，此称为斜缀 条，如图（a）所示，也可同时增设与构件轴线垂直的横缀条。缀板用钢板 制造，一律按等距离垂直于构件轴线横放，如图（b）所示。
第7章 钢结构基础知识
7.1 钢结构的连接 7.2 钢结构构件 7.3 钢屋盖
第九章 钢结构基础知识
《建筑结构基础与识图》
§7.1 钢结构的连接
7.1.1 钢结构的连接方法 钢结构的连接方法有焊缝连接、螺栓连接 和铆钉连接三种。
焊缝连接
螺栓连接
铆钉连接
第九章 钢结构基础知识
《建筑结构基础与识图》
第九章 钢结构基础知识
《建筑结构基础与识图》
7.1.2、焊接连接
（1）焊接方法 钢结构常用的焊接方法是电弧焊，包括手工电弧焊、自动或 半自动电弧焊以及气体保护焊等。 手工电弧焊是钢结构中最常用的焊接方法，其设备简单， 操作灵活方便。但劳动条件差，生产效率比自动或半自动焊低，焊缝 质量的变异性大，在一定程度上取决于焊工的技术水平。
《建筑结构基础与识图》
2.格构式轴心受压柱
图示是常用的轴心受压格构柱的截面形式。由于柱肢布置在距截面形心一 定距离的位置上，通过调整肢间距离可以使两个方向具有相同的稳定性。与实腹柱相 比，在用料相同的情况下可增大截面惯性矩，提高刚度和稳定性。
（a）
（b）
（c）
（d）
（e）
第九章 钢结构基础知识
《建筑结构基础与识图》
≤1:2.5 ≤1:2.5
≤1:2.5
变截面板的拼接 （a）改变宽度；（b）改变厚度
第九章 钢结构基础知识
《建筑结构基础与识图》
2.角焊缝的构造要求
要求满足最小角焊脚尺寸 、最大焊脚尺寸、 最小计算长度、侧面角焊缝的最大计算长度、搭 接长度以及转角处连续施焊等。
第九章 钢结构基础知识
《建筑结构基础与识图》
格构式轴心受压柱常用两槽钢组成，通常使翼缘朝内，这样缀材长度较 小，外部平整。当荷载较大时，也常用两工字钢组成的双肢截面柱。对于轴 向力较小但长度较大的杆件，也可以采用钢管或角钢组成的三肢或四肢截面 形式。肢件通过缀材连成一体，根据缀材的不同可分为缀条柱和缀板柱两种。 缀条常采用单角钢，一般与构件轴线成α =40°~70°夹角斜放，此称为斜缀 条，如图（a）所示，也可同时增设与构件轴线垂直的横缀条。缀板用钢板 制造，一律按等距离垂直于构件轴线横放，如图（b）所示。
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7.3.3 部分焊透的对接焊缝
➢ 计算原则：按角焊缝进行计算
图7-22 部分焊透的对接焊缝
2020/10/7
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 截面形状
图7-24 角焊缝截面图
2020/10/7
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 应力分布
图7-25 侧面角焊缝应力分布
2020/10/7
第7章 钢结构的连接和节点构造
重点：
➢ 掌握焊接连接的特性和计算 ➢ 普通螺栓连接、高强度螺栓连接的性能和计算
2020/10/7
7.1 钢结构对连接的要求和连接方法
➢ 连接的要求：足够的强度、刚度和延性 ➢ 连接方法：焊接、铆接和螺栓连接
图7-1 钢结构的连接方法
2020/10/7
2 fz
ffw
2020/10/7
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.2 角焊缝计算的基本公式
➢ 仅有平行于焊缝长度方向的轴心力时
f Nhe lwffw
➢ 仅有垂直于焊缝长度方向的轴心力时
f Nh e lwfffw
➢ 同时有平行与垂直于焊缝长度方向的恶轴心力时
f f 22f ffw
2020/10/7
7.2 焊接连接的特性
7.2.5 焊缝代号
图7-12 双面焊缝的标注方法
图7-13 栅线表示
2020/10/7
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.1 对接焊缝的构造要求
➢ 坡口形式：I形缝、V形缝、带钝边单边V形缝、带钝边 V形缝（Y形缝）、带钝边U形缝、带钝边双单边V形缝 和双Y形缝等
图7-28 角焊缝焊脚尺寸
2020/10/7
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 对于板件边缘的焊缝，当t≤6mm时，hf≤t；当t >6mm时 ，hf＝t－(1~2)mm。
图7-29 角焊缝最大hf
2020/10/7
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
钢结构
陈绍蕃 顾强 主编
中国建筑工业出版社 2003年8月
2020/10/7
第7章 钢结构的连接和节点构造
主要内容：
➢ 钢结构对连接的要求及连接方法 ➢ 对接焊缝的构造和计算 ➢ 角焊接连接的特性和计算 ➢ 焊接残余应力和焊接残余变形 ➢ 普通螺栓连接的构造和计算 ➢ 高强度螺栓连接的性能和计算 ➢ 焊接梁翼缘焊缝的计算 ➢ 构件的拼接 ➢ 柱脚的设计
2020/10/7
7.2 焊接连接的特性
7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式
➢ 施焊位置：俯焊（平焊）、立焊、横焊和仰焊
图7-10 焊缝施焊位置
2020/10/7
7.2 焊接连接的特性
7.2.5 焊缝代号
➢ 作用：表明焊缝型式、尺寸和辅助要求 ➢ 表示方法：由图形符号、辅助符号和引出线等部分组成
图7-11 单面焊缝的标注方法
2020/10/7
7.2 焊接连接的特性
7.2.3 焊缝缺陷
➢ 焊缝缺陷：裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊透、咬边、焊瘤
等
2020/10/7
7.2 焊接连接的特性
7.2.3 焊缝缺陷
图7-6 焊缝缺陷
2020/10/7
7.2 焊接连接的特性
7.2.3 焊缝缺陷
➢ 焊缝等级：《钢结构工程施工质量验收规范》分三级 三级焊缝：外观检查； 二级焊缝：在外观检查的基础上再做无损检验，用超声 波检验每条焊缝的20％长度，且不小于200mm； 一级焊缝：在外观检查的基础上用超声波检验每条焊缝 全部长度，以便揭示焊缝内部缺陷。
图7-26 角焊缝应 力-位移曲线
2020/10/7
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 应力分布
图7-27 正面角焊缝应力分布
2020/10/7
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 焊脚尺寸应与焊件的厚度相适应。对手工焊，hf应不小 于 1 . 5 t ，t为较厚焊件的厚度（mm），对自动焊，可 减小1mm；hf应不大于较薄焊件厚度的1.2倍。
➢ 焊缝长度lw也不应太长或太短，其计算长度不宜小于8hf 或40mm ，且不宜大于60hf。
➢ 其他构造要求
2020/10/7
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.2 角焊缝计算的基本公式
➢ 角焊缝应力分析
图7-32 角焊缝应力分析
➢ 角焊缝计算的基本公式
2
3
2
2
fx fy fx
fy
➢ 强度折减：高空安装焊缝，强度设计值乘以0.9
2020/10/7
7.2 焊接连接的特性
7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式
➢ 焊缝连接型式：平接、搭接、T形连接和角接
图7-7 焊缝连接型式
2020/10/7
7.2 焊接连接的特性
7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式
➢ 焊缝型式：对接焊缝和角焊缝
图7-8 焊缝型式
图7-18 钢板拼接 焊缝示意
2020/10/7
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.2 对接焊缝的计算
➢ 计算原则：I、II级等强不计算，仅计算III级焊缝 （1）轴心受力的对接焊缝
Nlw tftw fcw
图7-19 轴心力作用下对接焊缝连接
2020/10/7
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.2 对接焊缝的计算
图7-14 对接焊缝坡口形式
2020/11 对接焊缝的构造要求
➢ 不同宽度或厚度的钢板拼接
图7-15 不同宽度或厚度的钢板拼接
2020/10/7
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.1 对接焊缝的构造要求
➢ 其他构造要求
图7-16 引弧板
图7-17 焊透的 T形连接焊缝
（2）受弯受剪的对接焊缝
M Ww ftw VSw Iwt fvw
图7-20 受弯受剪的对接连接
2020/10/7
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.2 对接焊缝的计算
（2）受弯受剪的对接焊缝
12 312 1.1ftw
图7-21 受弯、剪的工形截面对接焊缝
2020/10/7
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.2 焊接连接的特性
7.2.1 常用焊接方法
➢ 电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等
图7-3 手工电弧焊
图7-4 自动埋弧焊
2020/10/7
7.2 焊接连接的特性
7.2.2 焊缝连接的优缺点
➢ 优点：省工省材 任何形状的构件均可直接连接 密封性好，刚度大
➢ 缺点：材质劣化 残余应力、残余变形 一裂即坏、低温冷脆
➢ 计算原则：按角焊缝进行计算
图7-22 部分焊透的对接焊缝
2020/10/7
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 截面形状
图7-24 角焊缝截面图
2020/10/7
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 应力分布
图7-25 侧面角焊缝应力分布
2020/10/7
第7章 钢结构的连接和节点构造
重点：
➢ 掌握焊接连接的特性和计算 ➢ 普通螺栓连接、高强度螺栓连接的性能和计算
2020/10/7
7.1 钢结构对连接的要求和连接方法
➢ 连接的要求：足够的强度、刚度和延性 ➢ 连接方法：焊接、铆接和螺栓连接
图7-1 钢结构的连接方法
2020/10/7
2 fz
ffw
2020/10/7
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.2 角焊缝计算的基本公式
➢ 仅有平行于焊缝长度方向的轴心力时
f Nhe lwffw
➢ 仅有垂直于焊缝长度方向的轴心力时
f Nh e lwfffw
➢ 同时有平行与垂直于焊缝长度方向的恶轴心力时
f f 22f ffw
2020/10/7
7.2 焊接连接的特性
7.2.5 焊缝代号
图7-12 双面焊缝的标注方法
图7-13 栅线表示
2020/10/7
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.1 对接焊缝的构造要求
➢ 坡口形式：I形缝、V形缝、带钝边单边V形缝、带钝边 V形缝（Y形缝）、带钝边U形缝、带钝边双单边V形缝 和双Y形缝等
图7-28 角焊缝焊脚尺寸
2020/10/7
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 对于板件边缘的焊缝，当t≤6mm时，hf≤t；当t >6mm时 ，hf＝t－(1~2)mm。
图7-29 角焊缝最大hf
2020/10/7
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
钢结构
陈绍蕃 顾强 主编
中国建筑工业出版社 2003年8月
2020/10/7
第7章 钢结构的连接和节点构造
主要内容：
➢ 钢结构对连接的要求及连接方法 ➢ 对接焊缝的构造和计算 ➢ 角焊接连接的特性和计算 ➢ 焊接残余应力和焊接残余变形 ➢ 普通螺栓连接的构造和计算 ➢ 高强度螺栓连接的性能和计算 ➢ 焊接梁翼缘焊缝的计算 ➢ 构件的拼接 ➢ 柱脚的设计
2020/10/7
7.2 焊接连接的特性
7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式
➢ 施焊位置：俯焊（平焊）、立焊、横焊和仰焊
图7-10 焊缝施焊位置
2020/10/7
7.2 焊接连接的特性
7.2.5 焊缝代号
➢ 作用：表明焊缝型式、尺寸和辅助要求 ➢ 表示方法：由图形符号、辅助符号和引出线等部分组成
图7-11 单面焊缝的标注方法
2020/10/7
7.2 焊接连接的特性
7.2.3 焊缝缺陷
➢ 焊缝缺陷：裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊透、咬边、焊瘤
等
2020/10/7
7.2 焊接连接的特性
7.2.3 焊缝缺陷
图7-6 焊缝缺陷
2020/10/7
7.2 焊接连接的特性
7.2.3 焊缝缺陷
➢ 焊缝等级：《钢结构工程施工质量验收规范》分三级 三级焊缝：外观检查； 二级焊缝：在外观检查的基础上再做无损检验，用超声 波检验每条焊缝的20％长度，且不小于200mm； 一级焊缝：在外观检查的基础上用超声波检验每条焊缝 全部长度，以便揭示焊缝内部缺陷。
图7-26 角焊缝应 力-位移曲线
2020/10/7
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 应力分布
图7-27 正面角焊缝应力分布
2020/10/7
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 焊脚尺寸应与焊件的厚度相适应。对手工焊，hf应不小 于 1 . 5 t ，t为较厚焊件的厚度（mm），对自动焊，可 减小1mm；hf应不大于较薄焊件厚度的1.2倍。
➢ 焊缝长度lw也不应太长或太短，其计算长度不宜小于8hf 或40mm ，且不宜大于60hf。
➢ 其他构造要求
2020/10/7
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.2 角焊缝计算的基本公式
➢ 角焊缝应力分析
图7-32 角焊缝应力分析
➢ 角焊缝计算的基本公式
2
3
2
2
fx fy fx
fy
➢ 强度折减：高空安装焊缝，强度设计值乘以0.9
2020/10/7
7.2 焊接连接的特性
7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式
➢ 焊缝连接型式：平接、搭接、T形连接和角接
图7-7 焊缝连接型式
2020/10/7
7.2 焊接连接的特性
7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式
➢ 焊缝型式：对接焊缝和角焊缝
图7-8 焊缝型式
图7-18 钢板拼接 焊缝示意
2020/10/7
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.2 对接焊缝的计算
➢ 计算原则：I、II级等强不计算，仅计算III级焊缝 （1）轴心受力的对接焊缝
Nlw tftw fcw
图7-19 轴心力作用下对接焊缝连接
2020/10/7
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.2 对接焊缝的计算
图7-14 对接焊缝坡口形式
2020/11 对接焊缝的构造要求
➢ 不同宽度或厚度的钢板拼接
图7-15 不同宽度或厚度的钢板拼接
2020/10/7
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.1 对接焊缝的构造要求
➢ 其他构造要求
图7-16 引弧板
图7-17 焊透的 T形连接焊缝
（2）受弯受剪的对接焊缝
M Ww ftw VSw Iwt fvw
图7-20 受弯受剪的对接连接
2020/10/7
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.2 对接焊缝的计算
（2）受弯受剪的对接焊缝
12 312 1.1ftw
图7-21 受弯、剪的工形截面对接焊缝
2020/10/7
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.2 焊接连接的特性
7.2.1 常用焊接方法
➢ 电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等
图7-3 手工电弧焊
图7-4 自动埋弧焊
2020/10/7
7.2 焊接连接的特性
7.2.2 焊缝连接的优缺点
➢ 优点：省工省材 任何形状的构件均可直接连接 密封性好，刚度大
➢ 缺点：材质劣化 残余应力、残余变形 一裂即坏、低温冷脆