钢结构的连接和节点构造
第七章钢结构的连接和节点构造(四)
取格板弯矩最大值的M 取格板弯矩最大值的 m ax来计算板的厚度
6Mmax t≥ f
应注意将靴梁和隔板布置的使各区格板的弯矩 接 近 。 底 板 的 厚 度 一 般 取 20 ～ 40mm ， 最 小 厚 度 40mm ≥14mm,以保证底板有足够的刚度。 14mm,以保证底板有足够的刚度。 mm,以保证底板有足够的刚度
3）靴梁的计算 ） 柱的内力一部分是柱与靴梁连接的竖直焊缝； 柱的内力一部分是柱与靴梁连接的竖直焊缝；另一 部分是靴梁与底板连接的水平焊缝。 部分是靴梁与底板连接的水平焊缝。偏安全地不考虑柱 与底板直接连接的焊缝受力。 与底板直接连接的焊缝受力。靴梁的高度由靴梁与柱的 连接焊缝决定(不应大于 连接焊缝决定 不应大于60hf) 。 不应大于 靴梁承受基础底面传来的均匀反力， 靴梁承受基础底面传来的均匀反力，按支承于柱边 的双悬臂简支梁计算其最大弯矩和最大剪力. 的双悬臂简支梁计算其最大弯矩和最大剪力 两块靴梁板 M=qBl2/2 , V=qBl l—靴梁板外挑长度 靴梁板外挑长度 4）隔板与肋板的计算 ） 隔板厚度不得小于其宽度的1/50，一般可取比靴梁的 ， 隔板厚度不得小于其宽度的 厚度小些。 厚度小些。隔板可视为支承在靴梁上的简支梁计算其强 度及连接焊缝。 度及连接焊缝。
七、单层框架的刚性连接
单层单跨钢框架横梁与柱的连接都 是刚性连接， 、 和 属于加腋节点 属于加腋节点。 是刚性连接，b、d和e属于加腋节点。 加腋的目的是梁端增加抗弯能力。 加腋的目的是梁端增加抗弯能力。
第十一节 柱脚设计 柱脚的作用是把柱固定于基础，并把柱所受的力 柱脚的作用是把柱固定于基础， 传给基础。由于柱下基础是钢筋混凝土结构， 传给基础。由于柱下基础是钢筋混凝土结构，其强度 比钢材低，所以必须把柱的底部放大。 比钢材低，所以必须把柱的底部放大。 柱与基础的连接方式有刚接和铰接两种形式。 柱与基础的连接方式有刚接和铰接两种形式。刚 接柱脚与混凝土基础的连接方式有支承式(也称外露 接柱脚与混凝土基础的连接方式有支承式 也称外露 式)、埋入式(也称插入式 、外包式三种。铰接柱脚均 、埋入式 也称插入式)、外包式三种。 也称插入式 为支承式。 为支承式。
钢结构的连接方式
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
§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。
钢结构习题答案单元2、3
单元2 钢结构的连接复习思考题2-1钢结构的连接方式有几种？各有何特点？目前常用哪些方法？答：钢结构的连接方法有焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接三种。
焊缝连接：1）优点：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。
2）缺点：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，低温冷脆现象较为突出。
螺栓连接：1）优点：施工工艺简单、安装方便，特别适用于工地安装连接，工地进度和质量易得到保证；且由于装拆方便，适用于需装拆结构的连接和临时性连接。
2）缺点：螺栓连接需制孔，拼装和安装需对孔，增加了工作量，且对制造的精度要求较高；此外，螺栓连接因开孔对截面有一定的削弱，有时在构造上还须增设辅助连接件，故用料增加，构造较繁。
在钢结构工程中，焊缝连接、螺栓连接是最常用的连接方法。
铆钉连接：1）优点：铆钉连接的塑性和韧性较好，传力可靠，质量易于检查。
2）缺点：构造复杂，费钢费工。
2-2对接焊缝的坡口形式主要由什么条件决定？通常用的坡口形式有哪几种？并绘图示意。
答：对接焊缝的坡口形式取决于焊件厚度t 。
常用对接焊缝的坡口形式有以下6种：（a）直边缝（b）单边V形坡口（c）V形坡口（d）U形坡口（e）K形坡口（f）X形坡口2-3对接焊缝在哪种情况下才需要进行抗拉强度计算？答：由于一、二级质量的焊缝与母材强度相等，故只有三级质量的焊缝才需进行抗拉强度验算。
2-4引弧板起什么作用？答：引弧板可消除焊缝的起灭弧处弧坑等缺陷，避免产生应力集中和裂纹。
2-5焊缝的起弧、落弧对焊缝有何影响？对接焊缝和角焊缝计算中如何考虑？ 答：焊缝的起弧、落弧易产生弧坑等缺陷，使焊缝的计算长度减小。
对接焊缝：若未加引弧板，则每条焊缝的引弧及灭弧端各减去t （t 为较薄焊件厚度）后作为焊缝的计算长度。
(word完整版)钢结构节点图
1、建筑体系
1—1、门式刚架体系1-1-1、基本构件图
1—1-2、说明
力学原理
门式刚架结构以柱、梁组成的横向刚架为主受力结构,刚架为平面受力体系。
为保证纵向稳定,设置柱间支撑和屋面支撑.刚架
刚架柱和梁均采用截面H型钢制作，各种荷载通过柱和梁传给基础。
支撑、系杆
刚性支撑采用热轧型钢制作,一般为角钢.柔性支撑为圆钢.系杆为受压圆钢管，与支撑组成受力封闭体系。
屋面檩条、墙梁
一般为C型钢、Z型钢.承受屋面板和墙面板上传递来的力，并将该力传递给柱和梁。
1—1—3、门式刚架的基本形式
a.典型门式刚架
b。
带吊车的门式刚架
c。
带局部二层的门式刚架
1—1—4、基本节点a。
柱脚节点
b。
梁、柱节点。
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
第七章钢结构的连接和节点构造(下)(1)分析
肋提供约束的有利影响，也没有考虑柱腹板轴压力的不
利影响。
第七章钢结构的连接和节点构造
②当柱腹板节点域不满足时，则需要局部加厚腹板或采 用另外的措施来加强它。图7-109给出了两种可行的方 案，其一是加设斜向加劲肋，其二是在腹板两侧或一侧 焊上补强板来加厚。 2、腹板厚度（局部稳定）
tw
hc hb 90
避免焊缝集中在同一截面，但运输有一定困难。
3）对于铆接梁和较重要的或受动力荷载作用的焊接大
型梁，其工地拼接常采用高强螺栓连接。
第七章钢结构的连接和节点构造
计算：
翼缘板：翼缘拼接以及每侧的
高强度螺栓，通常由等强度条
件决定，拼接板的净截面积应
不小于翼缘的净截面积，高强度螺栓能承受按翼缘净截
面面积N=Anf计算的轴向力。 腹板：腹板的拼接通常先进行螺栓布置，然后验算。
肋时，翼缘焊缝还受到由局部压力产生的竖向剪力Tv的 作用，沿梁单位长度的竖向剪力为：
σf
ψF 2he l z
ψF 1.4hf lz
在Th和Tv共同作用下，应满足：
σ f β f
2
τ
2 f
f
w f
把σf,τf代入得：
F 1.4h f l z f
2
VS1 1.4h f I
x
2
f
第七章钢结构的连接和节点构造
2、工地拼接 构造： 1）工地拼接一般应使翼缘和腹 板在同一截面处断开，以便于分
~500~500
3 55 1
44 2
段运输（图a）。为了使翼缘板 在焊接过程中有一定地伸缩余地， 以减少焊接残余应力，可在工厂 预留约500mm长度不焊。
3
5
5
1
钢结构梁柱节点连接设计
钢结构梁柱节点连接设计摘要:钢结构建筑是工业不断发展的产物。
与传统施工技术相比，钢结构施工技术在应用性能和资源利用方面具有突出的价值。
在当前的建筑施工中，钢结构施工也被高度关注，这是建筑工程发展的一个标志。
随着我国基础设施项目的进展，越来越多的工程建筑开始使用装配式钢结构，在施工中备受关注，逐渐体现出钢结构的优势。
未来，钢结构或将成为中国建筑工程的主要形式。
因此，我们需要加大对梁柱连接的分析，实施合理的施工技术应用，为建筑行业的发展奠定基础。
关键词：钢结构；梁柱节点；连接设计引言钢结构作为一种现代化的建筑形式，在建筑行业得到广泛应用。
它的主要特点是采用工厂预制和现场组装的方式，具有施工效率高、质量可控、成本低等优势。
在钢结构中，梁柱节点连接是整个结构中最重要的组成部分之一，直接影响到结构的力学性能和整体稳定性。
传统的梁柱节点连接方法存在一些问题。
首先，传统的焊接连接或螺栓连接方式难以满足装配式建筑对高效施工的要求。
其次，传统连接方法的刚度和强度无法满足现代建筑结构对抗地震和风荷载的需求。
此外，传统连接方法在连接质量和施工工期方面也存在一定的局限性。
为了克服传统梁柱节点连接方法的局限性，许多研究者提出了不同的优化设计方法。
然而，现有的优化方法在提升节点连接处的力学性能方面效果有限，还需要进一步深入研究和改进。
基于此，文章针对钢结构梁柱节点连接设计展开研究，以供参考。
1、钢结构梁柱节点特征钢结构梁柱节点是钢结构中的重要组成部分，连接着钢梁和钢柱，在整个钢结构中起到了至关重要的作用。
一个优良的节点设计能够保证结构的强度、刚度和稳定性，而较差的节点连接方式则会导致结构失稳、破坏或者变形。
以下是钢结构梁柱节点的特征：1.高强度：钢结构梁柱节点通常要承受较大的载荷，并且要保证稳定性。
因此，在设计时需要考虑节点的强度，选择合适的钢材品种和规格。
2.刚度大：为了保证整个结构的刚度和稳定性，钢结构梁柱节点需要具备较大的刚度，尤其是在受剪力和扭矩作用下。
钢结构焊接连接节点通用图
HUALU 1X02-2010华陆工程科技有限责任公司G O N G S I B I A O Z H U N S H E J I H U A L U 1X 02-2010目录目录………………………………………………………100 （共01张）钢结构节点详图说明…………………………… 101～106 （共06张）变截面H型钢柱工厂拼接……………………… 201、202 （共2张）H型钢柱工地拼接………………………………… 203、204 （共05张）梁与柱强轴刚接节点…………………………… 301～309 （共12张）梁与柱强轴铰接………………………………… 401、402 （共11张）梁与柱弱轴刚接节点…………………………………… 601 （共01张）梁与柱弱轴铰接………………………………… 701、702 （共11张）H型钢梁工厂拼接………………………………………801 （共01张）H型钢梁工地拼接………………………………………802 （共01张）H型钢柱节点域补强…………………………………901～906 （共06张）柱间支撑……………………………………………1001～1009 （共11张）H型钢柱间支撑工地拼接…………………………………1010 （共01张）梁与梁铰接连接……………………………………1101～1112 （共86张）水平支撑的连接节点………………………………1201～1206 （共06张）钢结构焊接连接节点通用图批准部门：华陆工程科技有限责任公司技管理术部标准编号：HUALU 1X02-2010主编单位：华陆工程科技有限责任公司土建室发布日期：2010年12月20日实行日期：2010年12月20日主编单位负责人：主编单位技术负责人：技术审定人：设计负责人：目录100说明：1.本套钢结构节点详图适用于非抗震及抗震等级低于或等于二级的一般工业与民用钢结构节点连接。
2.设计依据：《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068-2001《钢结构设计规范》GB 50017-2003《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-98《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ 81-2002《建筑结构制图标准》GB/T 50105-2001《热扎H型钢和剖分T型钢》GB/T 11263-2005《焊接H型钢》YB 3301-20053.材料：3.1钢材采用Q235等级B、C、D的碳素结构钢及Q345等级B、C、D、E的低合金高强度结构钢。
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7.3 对接焊缝的构造和计算
➢ 其他构造要求
图7-16 引弧板 图7-17 焊透的T形连接焊缝
图7-18 钢板拼接 焊缝示意
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
图7-29 角焊缝最大hf
➢ 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
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 fx
2 fy
fx
fy
2 fz
f
w f
7.4.2 角焊缝计算的基本公式
图7-4 自动埋弧焊
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
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
w f
2. 受轴心力角钢的连接
当采用侧面角焊缝连接时
肢背： N1 e2 N e1 e2 K1N
肢尖：
N2 e1N e1 e2 K2 N
图7-35(a) 角钢角焊缝上受力 分配——两面侧焊
➢ 当采用三面围焊连接时
正面角焊缝承担的力：N3 0.7hf
lw3 f
f
w f
侧面角焊缝承担的力：
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
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
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 应力分布-------侧焊缝
图7-25 侧面角焊缝应力分布
图7-26 角焊缝应 力-位移曲线
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 应力分布------端焊缝
图7-27 正面角焊缝应力分布
➢ 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。
图7-28 角焊缝焊脚尺寸
➢ 对于板件边缘的焊缝，当t≤6mm时，hf≤t；当 t >6mm时，hf＝t－(1~2)mm。
肢背 N1 K1N N3 2
肢尖
N2 K2 N N3 2
图7-35(b) 角钢角焊缝上受力分配——三面围焊
➢ 当采用L形焊连接时
正面角焊缝承担的力：N3 0.7hf
lw3 f
f
w f
侧面角焊缝承担的力： N1 N N3
图7-35(c) 角钢角焊缝上受力分配——L形焊
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 ➢ 角焊缝连接的特性和计算 ➢ 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
第7章 钢结构的连接和节点构造
重点：
➢ 焊缝连接的特性和计算 ➢ 普通螺栓连接、高强度螺栓连接的性能和
计算
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
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
➢ 仅有平行于焊缝长度方向的轴心力时
f N he
lw
f
w f
➢ 仅有垂直于焊缝长度方向的轴心力时
f N he
lw
f
f
w f
➢ 同时有平行与垂直于焊缝长度方向的轴心力时
f
f
2
2 f
f
w f
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
1. 受轴心力焊件的拼接板连接
➢ 仅侧面角焊缝：
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
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
7.2 焊接连接的特性
7.2.5 焊缝代号
➢ 强度折减：高空安装焊缝，强度设计值乘以0.9
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
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
7.2 焊接连接的特性
N lwt ftw fcw
图7-19 轴心力作用下对接焊缝连接
7.3 对接焊缝的构造和计算
（2）受弯受剪的对接焊缝 M Ww ftw
VSw
Iwt
f
w v
图7-20 受弯受剪的对接连接
7.3 对接焊缝的构造和计算
12 312 1.1 ftw
图7-21 受弯、剪的工形截面对接焊缝
图7-12 双面焊缝的标注方法图7-13 栅线ຫໍສະໝຸດ 示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7-14 对接焊缝坡口形式
7.3 对接焊缝的构造和计算
➢ 不同宽度或厚度的钢板拼接
f
N he lw
f
w f
➢ 仅正面角焊缝：
f
he
N lw
f
f
w f
图7-32 轴心力作用下角焊缝连接
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
1. 受轴心力焊件的拼接板连接
➢ 三面围焊：先计算正面角焊缝N1，剩余的N-N1由
侧面角焊缝承担。
➢ 菱形拼接板：简化计算不计正面及斜焊缝的f
he
N
lw
f
7.2 焊接连接的特性
7.2.3 焊缝缺陷
图7-6 焊缝缺陷
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。