钢结构构件常用的连接方式
钢结构构件的连接设计3篇
钢结构构件的连接设计3篇钢结构构件的连接设计1钢结构构件的连接设计在现代建筑中，钢结构被广泛应用，因为它具有高强度、轻质、耐久、灵活性好等优点，可以用于各种建筑形式中。
钢结构构件的连接设计是非常重要的，它直接关系到钢结构的安全性和稳定性。
1、连接形式钢结构构件的连接形式有很多种，例如焊接、钻孔、膨胀螺栓连接等。
其中膨胀螺栓连接是最常用的连接方式，因为它具有安装、拆卸方便，连接牢固、稳定等优点。
此外，应选择质量可靠的膨胀螺栓，以保证连接的强度和稳定性。
2、连接设计连接设计包括连接位置、连接方式、连接荷载等方面。
连接位置的设计应遵循构件受力原理，使连接位置能够承受受力。
连接方式的设计应根据不同构件的特点和受力方式来选择，以保证连接的可靠性和稳定性。
连接荷载的设计应考虑受力情况和荷载作用，以保证连接能够承受荷载，并且不发生松动或者开裂等问题。
3、连接结构连接结构是连接的核心，也是最容易出现问题的地方。
连接结构要保证质量可靠，并且能够承受各种不同的荷载。
连接结构的设计应该考虑结构的可制造性，材料的可靠性，以及受力性能的稳定性等因素。
4、连接的施工钢结构连接是在施工现场进行的，因此注意施工的安全性和质量。
在施工前应检查连接件的材料、规格、密封性等，以保证施工的质量。
施工时也应严格按照设计要求进行操作，遵守安全规范，保证施工质量和安全。
总之，钢结构构件连接是钢结构的重要组成部分，连接设计的安全和可靠性直接关系到整个结构的安全性和稳定性。
我们应该认真考虑设计、施工过程中的各种因素，以保证钢结构顺利建成，发挥其最大的作用在钢结构建筑中，连接是至关重要的。
合理的连接设计、选择高质量的连接件以及保证连接结构的可靠性和施工质量，都是保证钢结构安全性和稳定性的必要条件。
在实际应用中，要根据受力特点和荷载作用等因素，精心设计连接位置、连接方式和连接荷载，强化连接结构和施工管理，以确保钢结构的高质量建设和持久使用钢结构构件的连接设计2钢结构构件的连接设计钢结构是现代建筑中广泛采用的一种建筑结构形式，由一系列钢结构构件组成。
钢结构中刚接与铰接的区别
钢结构中刚接与铰接的区别钢结构是一种常用的建筑结构形式，其具有高承载能力和良好的抗震性能。
在钢结构设计中，刚接和铰接是两种常见的连接方式。
本文将介绍钢结构中刚接与铰接的区别，并探讨它们的特点及适用场景。
一、刚接的定义和特点刚接是指通过焊接、螺栓连接等方式将构件刚性地固定在一起，形成一个整体。
刚接的主要特点如下：1. 刚性连接：刚接连接的构件之间不允许发生相对位移或旋转，连接点处的刚度较高。
2. 理论上无内力：在刚接连接中，假设连接处无内力存在，即可视为整体结构。
3. 承载能力高：由于刚接连接形成了一个整体，其承载能力通常较高。
二、铰接的定义和特点铰接是指通过铰链或销钉等连接构件，在连接点处允许相对位移或旋转。
铰接连接的主要特点如下：1. 允许相对位移：铰接连接的构件之间允许有一定的位移，连接点处不限制刚度，具有良好的变形能力。
2. 内力集中：铰接连接处的内力主要集中在连接件上，连接件可能会受到较大的力和弯矩。
3. 承载能力相对较低：由于铰接连接处内力集中，其承载能力相对较低。
三、刚接与铰接的适用场景刚接和铰接在钢结构设计中都有各自的适用场景。
1. 刚接的适用场景：刚接常用于要求整体稳定性和刚度的结构，如框架结构、梁柱节点等。
刚接可以有效地将各构件连接成一个整体，提高结构的整体刚度和抗震性能。
刚接的特点使得结构在荷载作用下整体变形，对于需要抵抗水平荷载的结构尤为适用。
2. 铰接的适用场景：铰接常用于要求结构产生位移和变形的场合，如悬挂梁、拱式结构等。
铰接连接可以使结构在荷载作用下产生位移和变形，承受较大的变形能量。
铰接连接还可以减小结构受力产生的内力，降低结构的应力水平，提高结构的韧性和抗震性能。
四、综合应用举例在实际工程中，刚接和铰接可以进行综合应用，根据实际需要选择合适的连接方式。
1. 刚接与铰接相结合的悬挂梁设计：悬挂梁常用于悬索桥、吊车等需要大跨度的结构中。
为了满足结构对于变形和承载能力的要求，通常会在悬挂梁的连接处采用刚接和铰接相结合的设计。
钢结构的连接(焊接,螺栓连接)
机 器
送 丝 器
8
3.气体保护焊 3.气体保护焊 缺点： 优、缺点： 优点：焊接速度快， 优点：焊接速度快，焊接质 量好。 量好。 缺点：施工条件受限制等。 缺点：施工条件受限制等。
9
二、焊接连接形式和焊缝形式 1.焊接连接形式 1.焊接连接形式 单击图片3-2播放 单击图片 播放
对接
10
单击图片3-3播放 单击图片 播放
3
N
3.2 焊接连接的特性
一、钢结构常用焊接方法 1.手工电弧焊 1.手工电弧焊 原理： 原理：利用电弧产生热量 熔化焊条和母材形 成焊缝。 成焊缝。
焊条 焊钳
A、焊条的选择： 、焊条的选择： 焊条应与焊件 钢材相适应。 钢材相适应。
焊机 保护气体
焊件
电弧
熔池 导线 4
单击图片3-1播放 单击图片 播放
23
单击图片3-6播放 单击图片 播放
24
二、对接焊缝的计算 对接焊缝分为：焊透和部分焊透（自学）两种； 对接焊缝分为：焊透和部分焊透（自学）两种； 动荷载作用下部分焊透的对接焊缝不宜用做垂直受 动荷载作用下部分焊透的对接焊缝不宜用做垂直受 力方向的连接焊缝； 力方向的连接焊缝； 的连接焊缝
N t N
第1、2位数字为熔融金属的最小抗拉强度（kgf/mm2) 位数字为熔融金属的最小抗拉强度（ 第3、4适用焊接位置、电流及药皮的类型。 适用焊接位置、电流及药皮的类型。 不同钢种的钢材焊接，宜采用与低强度钢材相适应的焊条。 不同钢种的钢材焊接，宜采用与低强度钢材相适应的焊条。
C、优、缺点
优点：方便，特别在高空和野外作业，小型焊接； 优点：方便，特别在高空和野外作业，小型焊接； 缺点：质量波动大，要求焊工等级高，劳动强度大，效率低。 缺点：质量波动大，要求焊工等级高，劳动强度大，效率低。
钢结构常用的连接方法
钢结构常用的连接方法
钢结构常用的连接方法包括以下几种：
1. 螺栓连接：使用螺栓将钢结构构件连接在一起，可以采用普通螺栓、高强度螺栓或预应力螺栓。
2. 焊接连接：通过焊接将钢结构构件连接在一起，包括手工电弧焊接、气体保护焊接、埋弧焊接等。
3. 铆接连接：采用铆钉将钢结构构件连接在一起，可以采用拉铆或者冲击铆接的方式。
4. 锈蚀连接：使用锈蚀或者锈蚀加粘结的方式将钢结构构件连接。
5. 槽钢连接：将槽钢与其他构件进行连接，可以实现不同方向的连接。
6. 槽型连接：使用槽型钢将钢结构构件连接在一起，可实现不同角度的连接。
需要根据具体的钢结构设计和要求选择合适的连接方法，并严格按照相关规范和标准进行施工操作。
钢结构的连接方式
§3-1钢结构的连接钢结构的构件是由型钢、钢板等通过连接（connections）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的枢纽地位。
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。
钢结构的连接方法可分为焊接连接、铆钉连接、螺栓连接和轻型钢结构用的紧固件连接等（图3.1.1）。
3.1.1 焊缝连接一、焊缝连接的特点焊接连接(welded connection)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、钢结构常用的焊接方法1、手工电弧焊这是最常用的一种焊接方法（3.1.2）。
通电后，在涂有药皮的焊条和焊件间产生电弧。
电弧提供热源，使焊条中的焊丝熔化，滴落在焊件上被电弧所吹成的小凹槽熔池中。
由电焊条药皮形成的熔渣和气体覆盖着熔池，防止空气中的氧、氮等气体与熔化的液体金属接触，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。
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。
钢结构的连接方法
钢结构的连接方法一、钢结构的连接方法1、焊接连接2、螺栓连接3、铆钉连接二、以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。
钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定；材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载；建筑工期短；其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产；加工精度高、效率高、密闭性好，故可用于建造气罐、油罐和变压器等。
其缺点是耐火性和耐腐性较差。
主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和库等大跨结构、高层和超高层建筑等。
钢结构今后应研究高强度钢材，大大提高其屈服点强度；此外要轧制新品种的型钢，例如H型钢（又称宽翼缘型钢）和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。
钢结构又分轻钢和重钢。
判定没有一个统一的标准，很多有经验的设计师或项目经理也常常不能完全说明白，可以以一些数据综合考虑并加以判断。
三、钢结构以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。
钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定；材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载；建筑工期短；其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产；加工精度高、效率高、密闭性好，故可用于建造气罐、油罐和变压器等。
其缺点是耐火性和耐腐性较差。
主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和库等大跨结构、高层和超高层建筑等。
钢结构今后应研究高强度钢材，大大提高其屈服点强度；此外要轧制新品种的型钢，例如H型钢（又称宽翼缘型钢）和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。
钢结构又分轻钢和重钢。
钢结构常用的连接方法
图17.4 焊缝连接形式
图17.5 焊缝的施焊位置（平、立、横、仰）
17.2.3 焊缝符号与标注方法
在钢结构施工图中的焊缝，应遵照《焊缝符号表 示法》（GB 324—88）和《建筑结构制图标准》 （GB/T50105）的规定予以标注（见表17.1）。
焊缝符号主要由图形符号、辅助符号和引出线等 部分组成。
σ=208.3N/mm2＞ftw=185N/mm2
（3） 改为斜缝，令tanθ=1.5 σ=144.2N/mm2＜ftw=185N/mm2
【例17.2】如图17.12所示，验算工字形牛腿与柱的对接焊 缝，N=270kN(设计值)，偏心距e=300mm，钢材为Q235， E43型焊条，手工焊焊缝质量三级，无引弧板。 【解】（1）
（5） 应在设计图中注明坡口的形式与尺寸，其有效
厚度he不得小于1.5√t,t为坡口所在焊件的较大厚度。
图17.7 对接焊缝的坡口形式
图17.8 引弧板
图17.9 钢板变截面平接
(a) 变宽度；(b) 变厚度
17.3.2 对接焊缝的计算
（1） 轴心力作用时的计算
N lwt
f
w c
如图17.10所示的受拉对接焊缝，当采用一、二级 质量时，焊缝截面的抗拉、抗压和抗剪的强度设计值
图形符号表示焊缝截面的基本形式。 引出线由横线、斜线及箭头组成，而横线由两条 平行的实线与虚线组成，可在实线侧或虚线侧标注符 号，斜线和箭头则将整个焊缝符号指向图形的有关焊 缝处。
当焊缝分布不规则时，在标注焊缝符号的同时， 宜在焊缝处加粗线（表示可见焊缝）或栅线（表示不 可见焊缝），工地安装焊缝加×号（图17.6
5线由两条平行的实线与虚线组成可在实线侧或虚线侧标注符号斜线和箭头则将整个焊缝符号指向图形的有关焊缝处1723焊缝符号与标注方法当焊缝分布不规则时在标注焊缝符号的同时宜在焊缝处加粗线表示可见焊缝或栅线表示不可见焊缝工地安装焊缝加号图176表171焊缝符号图176焊缝标注图形a可见焊缝
钢结构的连接(焊接,螺栓连接)
F N
.
50
三、普通螺栓抗剪连接
（一）工作性能和破坏形式
N
1.工作性能
对图示螺栓连接做抗剪试验,即可 N/2 得到板件上a、b两点相对位移δ 和作用力N的关系曲线,该曲线清 N/2 a
楚的揭示了抗剪螺栓受力的四个 N 阶段,即：
(1)摩擦传力的弹性阶段(0~1段)
直线段—连接处于弹性状态； 该阶段较短—摩擦力较小。
端距 中距
边距 中距 边距
A 并列
B 错列
.
46
3.螺栓排列的要求
（1）受力要求:
垂直受力方向：为了防止螺栓应力集中相互影响、截 面削弱过多而降低承载力，螺栓的边距和端距不能 太小；
顺力作用方向：为了防止板件被拉断或剪坏，端距不 能太小；
对于受压构件：为防止连接板件发生鼓曲，中距不能 太大。
（2）构造要求；
Q390、Q420钢选择E55型焊条(E5500--5518)
B、焊条的表示方法：
E—焊条(Electrode)
第1、2位数字为熔融金属的最小抗拉强度（kgf/mm2)
第3、4适用焊接位置、电流及药皮的类型。
不同钢种的钢材焊接，宜采用与低强度钢材相适应的焊条。
C、优、缺点
优点：方便，特别在高空和野外作业，小型焊接；
第三章
3.1 钢结构的连接方法 一、焊缝连接 优点：不削弱截面，方便施工，连接刚度大；
缺点：材质易脆，存在残余应力，对裂纹敏感。
对接焊缝连接
.
角焊缝连接
2
二、铆钉连接
优点：连接刚度大，传力可靠； 缺点：对施工技术要求很高，劳动 强度大，施工条件差， 施工速度慢。
三、螺栓连接
分为： 普通螺栓连接 高强度螺栓连接
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
钢结构构件常用的连接方式
1．焊接连接
焊接连接有气焊、接触焊和电弧焊等方法。
在电弧焊中又分手工焊、自动焊和半自动焊三种。
目前，钢结构中常用的是手工电弧焊。
利用手工操作的方法，以焊接电弧产生的热量使焊条和焊件熔化，从而凝固成牢固接头的工艺过程，就是手工电弧焊。
(1)焊缝的形式与构造
①对接焊缝
对接焊缝的形式有直边缝、单边V形缝、双边V形缝、U形缝、K形缝、X 形缝等。
当焊件厚度很小，可采用直边缝。
对于一般厚度的焊件，因为直边缝不易焊透，可采用有斜坡口的单边V形缝或双边V形缝，斜坡口和焊缝根部共同形成一个焊条能够运转的施焊空间，使焊件易于焊透。
对于较厚的焊件，则应采用U形缝、K形缝和X形缝。
其中V形缝和U形缝为单面施焊，但在焊缝根部还需要补焊，当焊件可随意翻转施焊时，使用K形缝和X形缝较好。
焊缝的起点和终点处常因不能熔透而出现凹形的焊口，为避免受力后出现裂纹及应力集中，施焊时应将两端焊至引弧板上，然后再将多余部分切除，这样便不致减小焊缝处的截面。
对接焊缝的优点是用料经济，传力均匀、平顺，没有显著的应力集中，承受动力荷载的构件最适于采用对接焊缝。
缺点是施焊的焊件应保持一定的间隙，板边需要加工，施工不便。
②角焊缝
在相互搭接或丁字连接构件的边缘，所焊截面为三角形的焊缝，叫做角焊缝。
角焊缝按外力作用方向可分为平行于外力作用方向的侧面角焊缝和垂直于外力作用方向的正面角焊缝。
钢结构中，最常用的是普通直角焊缝，其他形式主要是为了改变受力状态，
避免应力集中，一般多用于直接受动力荷载的结构。
杆件与节点板的连接焊缝一般宜采用两面侧焊，也可用三面围焊，对角钢焊件还可采用L形围焊，但为不引起偏心，角钢背焊缝长度常受到限制，所以一般只适用于受力较小的焊件。
所有围焊的转角处必须连续施焊。
角焊缝的优点是焊件板边不必预先加工，也不需要校正缝距，施工方便。
其缺点是应力集中现象比较严重，由于必须有一定的搭接长度，角焊缝连接在材料使用上不够经济。
(2)对接焊缝的形式及受力特点
对接焊缝有对接接头和T形接头两种。
如按焊缝是否被焊透，又分焊透的对接焊缝和未焊透的对接焊缝两种。
焊透的对接焊缝，其焊条金属充满整个连接截面并和母材熔成一体，焊缝的强度与被焊构件的强度基本相同。
当连接焊缝受力很小甚至不受力，但又要求焊接结构外观平齐时，或连接焊缝受力虽较大，但采用焊透的对接焊缝其强度并不能充分利用时，则应采用未焊透的对接焊缝。
钢结构中采用较多的是焊透的对接焊缝。
2．普通螺栓连接
(1)粗制螺栓与精制螺栓
粗制螺栓是用圆钢热压而成，表面粗糙。
由于螺杆与螺孔之间有空隙，所以承受剪力较差，一般用于安装连接中。
精制螺栓的螺杆是在车床上加工而成，螺杆直径与孔径基本相同，抗剪能力较好，但制造费工，成本较高，一般很少用。
粗制螺栓与精制螺栓不仅螺杆不同，孔壁也不同，螺栓孔壁按质量可分为一类孔与二类孔、粗制螺栓用二类孔、精制螺栓用一类孔。
(2)螺栓的排列
螺栓的排列有并列与错列两种形式，并列简单、整齐，比较常用。
螺栓在构件上的排列应当满足如下要求：
①受力要求：从受力要求出发，螺栓的距离不宜过大或过小。
例如：受压构件顺作用力方向的螺栓间距过大时，构件易压屈鼓出，端距过小时，前部钢材可能被挤压破坏等。
②构造要求：螺栓间距过大时，构件接触不严密。
当空气湿度大时，易造成钢材锈蚀，所以从构造出发，螺栓间距不能过大。
③施工要求：布置螺栓时，还要考虑到用扳手拧螺栓的可能性，按扳手尺寸的要求进行。
3．高强度螺栓连接
高强度螺栓是一种新的连接形式，它具有施工简单、受力性能好、可拆换、耐疲劳以及在动力荷载作用下不致松动等优点，是很有发展前途的连接方法。
高强度螺栓是用特制的扳手上紧螺帽，使螺栓产生巨大而又受控制的预拉力，通过螺帽和垫板，对被连接件也产生了同样大小的预压力。
在预压力作用下，沿被连接件表面就会产生较大的摩擦力，只要轴力小于此摩擦力，构件便不会滑移，连接就不会受到破坏，这就是高强度螺栓连接的原理。
高强度螺栓连接是靠连接件接触面间的摩擦力来阻止其相互滑移的，为使接触面有足够的摩擦力，就必须提高构件的夹紧力和增大构件接触面的摩擦系数。
构件间的夹紧力是靠对螺栓施加预拉力来实现的，但由低碳钢制成的普通螺栓，因受材料强度的限制，所能施加的预拉力是有限的，它所产生的摩擦力比普通螺栓的抗剪能力还小，所以如要靠螺栓预拉力所引起的摩擦力来传力，则螺栓材料的强度必须比构件材料的强度大得多才行，即螺栓必须采用高强度钢制造，这也就是称为高强度螺栓连接的原因。
高强度螺栓连接中，摩擦系数的大小对承载力的影响很大。
试验表明，摩擦系数与构件的材质、接触面的粗糙程度、法向力的大小等都有直接的关系，其中主要是接触面的形式和构件的材质。
为了增大接触面的摩擦系数，施工时应将连接范围内构件接触面进行处理，处理的方法有喷砂、用钢丝刷清理等。
设计时，应根据工程情况，尽量采用摩擦系数较大的处理方法，并在施工图上清楚注明。
应当指出，高强度螺栓实际上有摩擦型和承压型之分。
摩擦型高强度螺栓承受剪力的准则是设计荷载引起的剪力不超过摩擦力。
而承压型高强度螺栓则是以杆身不被剪坏或板件不被压坏为设计准则，其受力特点及计算方法等与普通螺栓基本相同，但由于螺栓采用了高强度钢材制造，所以具有较高的承载能力。
（完）。