金属结构的连接

§3.4焊接接头的静强度计算
情形2：
危险点：A，B.
A：σhA=N/Af+M/WfA≤〔σh〕
B： hzs
N Af
M W fB
2
2
Q A'f
2
h
hzs hB 2 h
h
Q A'f
h
§3.4焊接接头的静强度计算
二、贴角焊缝的静强度计算 1.贴角焊缝的应力分布规律及破坏形式
2）埋弧自动焊——焊丝+焊剂 Q235——H08、H08A、H08Mn+高硅型焊剂； Q345——H08MnA、H10Mnq+低锰型或无锰型焊剂;
3）气体保护焊——焊丝+气体（CO2、氩气） 二，螺栓连接 ① 普通螺栓 — Q235-A,Q235-B,35； ② 高强度螺栓— 螺栓：d≤24mm.45,40B,20MnTiB
2. 焊接材料 1）手工焊——焊条按照等强度选取。 焊Q235，常用E43XX焊条，如E4303、E4315、E4316 焊Q345，常用E50XX焊条，如E5003、E5015、E5016 焊Q235与Q345的混合连接，E43XX（一般）、E50XX（贴脚焊、 受力较大的部位）
§3.2连接的材料
§3.4焊接接头的静强度计算
2.承受剪力的对接焊缝（纯剪） τ=Q/Af=Q/lf·δ≤〔τh〕 式中：lf、δ同前，〔τh〕查表23，或教材表51。
§3.4焊接接头的静强度计算
3.N、Q、M共同作用下的对接焊缝 情形1：
危险点：A、B. A：σh=N/Af+M/Wf ≤〔σh〕 B: τh=QSf/If·δ≤〔τh〕
d＞24mm.20MnTiB,35VB 螺母：45，15MnVB 垫圈：45 (平垫圈)
§3.2连接的材料
螺栓连接的力学性能等级 3.5S~12.9S10个等级，“.”前的数值是抗拉强度的 1/100，“.”后的数值是屈强比的10倍。
所有的力学性能等级都含有相应的材质和热处理工艺， 根据性能等级可以直接查出螺栓连接计算所需要的单 栓承载能力。所以螺栓的标注以后以性能等级作为材 料的标注。 依据螺母的厚度，螺母的强度等级与螺栓的性能等级 有固定的搭配关系（4H~12H） 0.8D的厚度时，8H——8.8S；9H——8.8（>16mm) 9.8S（<16mm)
6
2
2
§3.4焊接接头的静强度计算
3）承受M的搭接接头
计算假设：
（1）构件为绝对刚性，
焊缝为弹性；
（2）在M作用下，构件
焊缝计算截面型心作相对
转动。
由上面假设有：在任意一点处，τi大小于其到O的距离成正比，方 向垂直于连线
当点距O为单位长度r=1时，焊缝计算应力为：τ1
当点距O为单位长度r=i时，焊缝计算应力为：τi
受静载：每条侧缝取lf≤60hf 受动载：每条侧缝取lf≤40hf （超出部分不考虑）
§3.4焊接接头的静强度计算
2）受弯矩M的T字接头
危险点：A
Hale Waihona Puke M W fxh Ifx——对轴x求惯性矩， 称为轴惯性矩法。 Wfx
I fx yA
2
f
l
3 f
12
lf
2
0.7h
f
l
3 f
12
lf
2
0.7h
f
l
2 f
§3.3焊接接头的形式与焊缝型式
对接接头： 搭接接头： T字接头： 角接头：
§3.4焊接接头的静强度计算
一，对接焊缝的静强度计算 1.承受轴力的对接焊缝：
σh=N/Af=N/lf·δ≤〔σh〕 式中：lf—焊缝计算长度：
有引弧板时 lf=b 无引弧板时 lf=b-5×2mm 〔σh〕—焊缝许用应力，查表23（P36）
构件截面，动载作用下易松动；高强度螺栓除具有普通螺栓优点以外， 还具有传力均匀，应力集中小，疲劳强度高等优点，但螺栓制造和连 接表面要求较高。 3. 铆 接：承动载能力强，低温下工作较可靠，但不能拆。
§3.2连接的材料
一、焊接 焊接的材料与焊接的方法有关，焊接的方法达35种之多，常用的
1. 焊接方法 1）气焊、氧炔焊——焊接薄板、切割金属。 2）电弧焊 手工电弧焊——设备简单、操作灵活，生产效率低，质量受人为因 素波动较大。 埋弧自动焊——生产率高、易于实现自动化。 气体保护焊——焊接质量高。 3）电渣焊——焊接厚钢板。
第三章金属结构的连接
结构 金属结构是由型材、锻件、铸件采用一定的
连接方式组成的能够承受载荷的工程结构。 当前，起重机中常见的连接是焊接、栓接和 铰接。 本章学习的重点 1）学会选择合理的连接方式 2）掌握承载能力的计算方法
§3.1连接的方式及其特点
一，方法
1. 焊 接：（广泛应用） 2. 螺栓连接：（用于常装拆的结构）分为：普通螺栓和高强度螺
τN=N/Af=N/(∑lf·δf)≤〔τh〕 δf——焊缝计算厚度； δf=0.7hf ∑lf—焊缝计算长度之和； ∑lf—连接一边焊缝的计算长度之和，按下面规则取值。
焊缝计算长度的规定： （1）各条侧缝或端缝的最小计算长度取为8 hf且不小 于40mm（由构造保证）. （2）侧焊缝的最大计算长度
1）侧焊缝 （1）应力分布规律：
不均匀，两头大中间小 （2）破坏形式： 剪切破坏，破坏面为 最小剪切面 （45o工作面）
§3.4焊接接头的静强度计算
2）端焊缝
（1）应力分布规律：复杂，应力集中在根部（A点）； （2）破坏形式：多样。
§3.4焊接接头的静强度计算
3） 围焊缝（三面围焊）：塑性低于侧焊，静强度和侧焊 相当，疲劳强度高于侧焊。 由于贴角焊缝差别较大，受力复杂精确计算十分困难， 多数国家采用以实验结果为主要依据的计算方法。
栓 3. 铆钉连接：（国外仅用于特重型桥吊主梁） 4. 胶合连接：（国内未采用） 5. 销轴连接：（用于两构件间的连接）
二，特点 1. 焊 接：制造简便，省工省料，不削弱构件截面易于自动化操作；但
易产生残余应力和变形、焊接缺陷，质量不易检查。 2. 螺栓连接：易装拆，质量易检查，塑性、韧性好，但费工费料，削弱
2，贴角焊缝的计算假定： 除忽略焊接残余应力及焊缝的增高影响外，做如下几 点假定： 1）不分侧缝和端缝 2）以焊接的最小截面—45o斜面作为计算截面 3）不论连接受拉、压、剪、弯、把计算应力均视为 剪应力。
§3.4焊接接头的静强度计算
3，贴角焊缝的静强度计算 1）连接受轴向力的搭接接头 例1.
§3.4焊接接头的静强度计算