钢结构连接的形式和方法
钢结构构件的连接方法总结
钢结构构件的连接方法总结导言钢结构的连接方法有焊接、普通螺栓连接、高强度螺栓连接，具体如下。
焊接1、建筑工程中钢结构常用的焊接方法：按焊接的自动化程度一般分为手工焊接、半自动焊接和自动化焊接3种。
2、根据焊接接头的连接部位，可以将熔化焊接头分为：对接接头、角接接头、T形及十字接头、搭接接头和塞焊接头等。
3、焊缝缺陷通常分为：裂纹、孔穴等缺陷。
其主要产生原因和处理方法如下。
(1)裂纹：通常有热裂纹和冷裂纹之分。
产生热裂纹的主要原因是母材抗裂性能差、焊接材料质量不好、焊接工艺参数选择不当、焊接内应力过大等；产生冷裂纹的主要原因是焊接结构设计不合理、焊缝布置不当、焊接工艺措施不合理，如焊前未预热、焊后冷却快等。
处理办法是在裂纹两端钻止裂孔或铲除裂纹处的焊缝金属，进行补焊。
(2)孔穴：通常分为气孔和弧坑缩孔2种。
产生气孔的主要原因是焊条药皮损坏严重、焊条和焊剂未烘烤、母材有油污或锈和氧化物、焊接电流过小、弧长过长、焊接速度太快等，其处理方法是铲去气孔处的焊缝金属，然后补焊。
产生弧坑缩孔的主要原因是焊接电流太大且焊接速度太快、熄弧太快，未反复向熄弧处补充填充金属等，其处理方法是在弧坑处补焊。
普通螺栓连接1、常用的普通螺栓有六角螺栓、双头螺栓和地脚螺栓等。
2、制孔可采用钻孔、冲孔、铣孔、铰孔、镗孔和惚孔等方法，对直径较大或矩形孔也可采用气割制孔严禁气割扩孔。
钻孔、冲孔为一次制孔〔其中，冲孔的板厚应不大于12mm)。
铣孔、铰孔、镗孔和惚孔方法为二次制孔，即在一次制孔的基础上进行孔的二次加工采用气割制孔的方法，实际加工时一般直径在80mm以内的圆孔，钻孔不能实现时可采用气割制孔；另外对于长圆孔或异形孔一般可采用先行钻孔然后再采用气割制孔的方法对于采用冲孔制孔时，钢板厚度应控制在12mm以内。
高强度螺栓连接1.高强度螺栓按连接形式通常分为摩擦连接、张拉连接和承压连接等，其中摩擦连接是目前广泛采用的基本连接形式。
2、高强度螺栓连接处的摩擦面的处理方法通常有喷砂(丸)法、酸洗法、砂轮打磨法和钢丝刷人工除锈法等。
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。
建筑结构 第九章 钢结构的连接_OK
侧面焊缝
主要受剪 力，应力状态 单纯，但焊缝 剪应力沿长度 分布不均匀， 两头大，中间 小，破坏起点 在两端。
37
角焊缝按其截面形式可分为普通型、平坦型和凹 面型三种。
38
有效截面： 试验证明，角焊缝常在沿45°左右方向的截面破坏，故计算时以45°方 向的最小截面为危险截面，称为角焊缝的计算截面或有效截面。
mm2
33
剪应力
V AW W
280103 29.6 102
95 N
mm2
fV w
125 N
mm2
“1”点的折算应力
1
115 380 109 N 400
mm2
2 1
3 2
1092 3 952 197 N mm2 1.1 ft w
1.1185 204 N mm 2
34
9.4 角焊缝的构造和计算
44
7）在搭接连接中，搭接长度不得小于焊件较 小厚度的5倍，并不得小于25㎜，以减小因焊 缝收缩产生的残余应力及因偏心产生的附加弯 矩。
8）当角焊缝的端部在构件转角处时，为避免 起落弧的缺陷发生在此应力集中较大部位，宜 作长度为2f的绕角焊，且转角处必须连续施焊， 不能断弧。
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9.4.2 角焊缝的计算
N3
2 0.7hf 3b f
f
w f
肢背和肢尖分担的
内力为
N1
b z0 b
N
N3 2
1N
N3 2
N2
z0 b
N
N3 2
2N
N3 2
53
③ 角钢用L形围焊
令N3=0，即得
N3 22 N
N1 N N3
54
按上述求出各条焊缝分担的内力后，假定角钢肢 背和肢尖焊缝的焊脚尺寸,即可分别求其所需的焊 缝计算长度
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
钢结构焊接工艺
钢结构焊接工艺钢结构焊接工艺是现代建筑和工程领域中十分重要的一项技术，它能够使钢材得以连接，形成强大的支撑结构。
本文将介绍钢结构焊接工艺的基本原理、常见方法和注意事项，以帮助读者更好地了解和应用这一技术。
一、基本原理钢结构焊接工艺的实质是通过热能和焊接材料的作用，将需要连接的钢材加热至熔化状态，然后将熔化的钢材冷却固化，实现连接的目的。
其基本原理可以归纳为以下三个方面：1. 热能传递：焊接过程中，焊接电弧、火焰或激光等热源产生高温，使钢材加热至熔化点，促使焊接材料与母材相融。
2. 材料熔化：焊接材料在高温下熔化并与母材融合，形成焊缝。
3. 冷却固化：焊缝冷却后固化，与母材形成牢固的连接。
二、常见方法钢结构焊接工艺的常见方法包括手工电弧焊、气体保护焊、埋弧焊、激光焊等。
每种方法都具有各自的特点和适用范围。
1. 手工电弧焊：手工电弧焊是最传统、最常用的焊接方法之一。
它使用电弧产生高温，将焊条和母材熔化并连接在一起。
手工电弧焊具有简单、经济的优势，常用于一些简单的焊接工作。
2. 气体保护焊：气体保护焊是利用惰性气体（如氩气）对焊接区域进行保护，防止空气中的氧气和氮气进入焊缝，以减少气孔和缺陷的产生。
气体保护焊适用于焊接质量要求较高的情况。
3. 埋弧焊：埋弧焊是一种自动化焊接方法，由焊枪自动供给焊丝和焊剂。
埋弧焊具有高效、高质量的优势，适用于大型结构的焊接。
4. 激光焊：激光焊是一种高能量密度的焊接方法，利用激光束对焊接材料进行加热。
激光焊具有焊缝窄、热影响区小的优势，常用于对材料要求极高的领域。
三、注意事项在进行钢结构焊接工艺时，需要注意以下几个方面，以确保焊接质量和工作安全：1. 装备检查：焊接前需检查焊接设备和工具的状态，确保其正常运行和安全可靠。
2. 材料准备：选择合适的焊接材料和焊接方法，根据钢材的种类和要求进行预处理和预热，使焊接接头达到理想的质量要求。
3. 焊接环境：选择无风或低风速的环境进行焊接，避免气体和颗粒物进入焊接区域，影响焊接质量。
钢结构安装方法
钢结构安装方法钢结构是一种重要的建筑结构形式，它具有高强度、抗震能力强、施工周期短等优点，在现代建筑中得到广泛应用。
为了确保钢结构的安全和稳定，正确的安装方法至关重要。
本文将介绍钢结构安装的几种常用方法。
一、起吊安装起吊安装是最常见的钢结构安装方法之一。
通常先在现场预制好的钢结构构件上安装好起吊装置，并通过吊车或起重机将构件吊装到合适的位置。
在起吊过程中，需要注意以下几点：1. 确保施工场地平整稳定，以确保起吊装置和吊车的稳定性。
2. 按照设计图纸和安装顺序进行构件的起吊安装，确保正确的位置和方向。
3. 采用适当的吊装工具和吊索进行起吊，确保吊装过程中的平衡和稳定。
4. 在吊装过程中，需有专人指挥并与吊车司机进行有效沟通，确保操作的准确性和安全性。
二、螺栓连接安装螺栓连接是钢结构安装中常用的连接方式之一。
它通过将构件之间的螺栓连接，将钢结构构件组装成整体。
在螺栓连接安装过程中，需要注意以下几点：1. 确保螺栓的质量合格，并按照设计要求进行正确的螺栓安装。
2. 在安装螺栓前，应将螺栓洗净并涂抹螺栓脂，以确保螺栓的质量和稳定性。
3. 在螺栓连接过程中，需使用扭矩扳手等工具进行力度的控制，确保螺栓连接的紧固力度符合设计要求。
4. 定期检查螺栓连接的紧固情况，如有松动及时进行重新紧固操作，以确保连接的牢固性。
三、焊接安装焊接是将钢结构构件进行连接的常用方法之一。
焊接安装具有连接牢固、结构紧凑等优点，但也需要特殊的焊接工艺和焊接资质。
在焊接安装过程中，需要注意以下几点：1. 确保焊工具有相应的焊接资质，并按照焊接工艺规范进行焊接操作。
2. 在焊接前，需要对焊接接头进行处理，如除锈、切割等，以确保焊接的质量。
3. 控制焊接电流和焊接速度，以确保焊缝的质量和焊接接头的强度。
4. 进行焊接后，需进行焊缝的检查和探伤，如有缺陷及时进行修复，以确保焊接接头的质量和安全性。
总结:钢结构的安装方法包括起吊安装、螺栓连接安装和焊接安装。