4焊缝连接钢结构
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。
建筑结构设计原理(李章政) 14章 钢结构连接
主要缺点
• 焊缝热影响区材质变脆 • 残余应力（应变）使构件受到不利影响 • 焊接结构对裂纹敏感
2013-7-28 11
《建筑结构设计原理》
14.1.2 螺栓连接
连接方法和特点
连接方法
• 螺栓、螺帽通过螺栓孔将钢材连接成整体 • 紧固连接（拧紧螺帽）
螺栓连接的特点
• 施工简单，安装方便 • 进度和质量易于保证 • 开孔对截面有削弱 • 需要辅助连接件，增加用钢量
2013-7-28
33
《建筑结构设计原理》
解答：
未用引弧板
lw l 2t 450 2 10 430 mm
查附表28
f t w 215 N/mm2
900 10 3 N 209 .3 N/mm2 430 10 lw t
f t 215 N/mm2
w
满足要求
• 利用CO2或其他惰性气体作为保护介质 • 防止有害气体侵入，保证焊接过程中稳定性 • 焊缝强度比手工电弧焊高，塑性和抗腐蚀性 好，适用于全位置的焊接 • 不适用于在风较大的地方施焊
2013-7-28
10
《建筑结构设计原理》
焊缝连接的主要优缺点
主要优点
• 不削弱构件截面，节约钢材 • 构造简单，加工方便 • 连接的刚度大，密封性能好 • 易于采用自动化作业
14.3.1 对接焊缝计算
对接焊缝轴心受力
正对接焊缝轴心受力
N f t w 或f cw lw t
未作引弧施焊时，每 条焊缝减去2t 作为lw
2013-7-28
30
《建筑结构设计原理》
斜对接焊缝轴心受力
N sin f t w或f cw lw t N cos f vw lw t
钢结构钢梁对接焊工艺标准
钢结构钢梁对接焊工艺标准全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：钢结构钢梁对接焊是工程施工中常见的一种连接方式，对焊工技术和工艺要求较高。
为了确保焊接质量和连接强度，制定钢结构钢梁对接焊工艺标准至关重要。
下面将详细介绍钢结构钢梁对接焊工艺标准的内容。
一、焊工资质要求1.1焊工应具有相应的焊接资格证书，并熟悉钢结构焊接工艺规范和标准。
1.2焊工应熟练掌握焊接技术，了解不同种类钢材的焊接特性和要求。
1.3焊工应具备一定的工作经验，能够独立完成钢梁对接焊工作。
二、焊接材料选择2.1焊接材料应符合设计要求和规范，保证焊接接头的强度和耐腐蚀性。
2.2焊工应根据实际工程需求选择合适的焊材和焊剂，保证焊接质量。
三、焊接设备要求3.1焊接设备应符合安全规范，经常进行维护和检查，确保焊接过程中的稳定性和可靠性。
3.2焊接设备应配备适当的保护装置，防止焊接过程中产生火花和气体泄漏，保障焊工的安全。
四、焊接工艺4.1焊接前应对焊接接头进行准确的加工和预热，确保接头的清洁度和平整度。
4.2焊接过程中应严格控制焊接电流和电压，控制焊接速度和温度，避免焊接过程中产生气孔和裂纹。
4.3焊接过程应注意焊接变位角度和焊接厚度的控制，确保焊接接头的质量和一致性。
4.4焊接完成后应进行焊缝外观和尺寸的检查，保证焊接质量符合标准要求。
五、焊接质量要求5.1焊接接头应具有良好的连接性和均匀性，无明显的焊接缺陷和变形。
5.2焊缝应具有一定的强度和韧性，能够承受设计要求的荷载和挠度。
5.3焊接接头应进行无损检测和力学测试，确保焊接质量符合设计要求。
制定钢结构钢梁对接焊工艺标准是确保焊接质量和连接强度的关键措施。
正确选择焊工、焊接材料和焊接设备，严格控制焊接工艺，保证焊接质量符合标准要求。
只有这样，才能确保钢结构钢梁对接焊的安全性和可靠性，保障工程施工的顺利进行。
通过对焊接工艺规范的不断完善和执行，将为建筑结构的安全和稳定提供可靠的保障。
第二篇示例：钢结构钢梁对接焊工艺标准是钢结构施工中非常重要的一项工作，它直接影响着钢结构的牢固性和安全性。
钢结构设计手册
不适于风大的地方施焊。
4、电阻焊等 利用电流通过焊件接触点表面的 电阻所产生的热量来熔化金属， 再通过压力使其焊合。 适用于薄壁型钢的焊接，板叠厚 度不超过12mm。焊点主要承受剪 力，抗拉能力较差。
2 3
6 1
4
5
电阻焊
1 电源 2 导线 3 夹头 4 焊件 5 压力 6 焊逢
第二节 焊接方法和焊缝连接形式
第二节 焊接方法和焊缝连接形式
五、焊缝质量检验 • 焊缝质量等级：《钢结构工程施工质量验收规范》
（GB50205）对焊缝依其质量检查标准分为一级、二级和三 级。 • 焊缝质量检验方法： 外观检查（外部尺寸和缺陷） 内部检查（内部缺陷）：超声波探伤检验（主要) 、X射线、 γ射线等（x射线应用广）检验、磁粉（辅助）、荧光检验 （辅助） 。 三级焊缝只要求进行外观检验并符合标准，即检查焊缝实际 尺寸是否符合设计要求和有无看得见的裂纹，咬边等缺陷 ；
• 材料等级：采用45号钢、40B和20MnTiB钢（热处理），材料 等级为 8.8级或10.9级。
• 孔径：摩擦型高强螺栓孔径比螺栓大1.5～2.0mm；承压型高 强螺栓孔径比螺栓大1.0～1.5mm。
4、射钉、自攻螺栓、焊钉连接 灵活，安装方便，构件无须予先处理，适用于轻钢、薄板结
构，不能受较大集中力 。焊钉用于混凝土和钢板的连接。
•搭接：不同厚度的两构件，传力不均匀，费材料
•T形连接（顶接）：组合截面
•角部连接：箱形截面
盖板对接
第二节 焊接方法和焊缝连接形式
三、焊缝形式 按焊缝和两个被连接件间的相对位置分类。 对接焊缝：焊缝和两个被连接件的平行面相连。 角焊缝：焊缝和两个被连接件的相交面相连。
第二节 焊接方法和焊缝连接形式
第七章 钢结构基本知识
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。
钢结构的连接方法
一、受力特征和构造要求
直角角焊缝
普通式 平坡式 深熔式
hf:焊脚尺寸
经试验发现，焊缝破坏形式为剪切破坏，发生在三 角形最小厚度平面。
焊缝的有效厚度： he hf cos450 0.7hf
一、受力特征和构造要求
2、角焊缝的构造要求
1）考虑焊口影响，计算长度取实际长度减去2hf。 即lw=l-2hf
第三章 钢结构的连接
第六节 螺栓连接
一、概述 （一）螺栓的种类和特性
普通螺栓 粗制螺栓，精致螺栓
高强螺栓 摩擦型、承压型
锚固螺栓
1、普通螺栓 粗制螺栓（C级）：螺杆比栓孔直径小1.01.5mm，安装制造简单，成本低，受剪时产生较 大滑移，工作性能差 精制螺栓（A级、B级）：杆径与孔径基本相同， 间隙小，约0.3mm，表面光滑尺寸准确，成本高 2、高强螺栓：用高强度钢材制成，利用特制扳手 拧紧，产生很大预拉力，传递到接触面，产生很 大摩擦力 摩擦型：完全依靠被连接件之间的摩阻力传力 承压型：由摩阻力和螺杆的剪力、承压共同传力 3、锚固螺栓 孔径为杆径的1.5倍，只能受拉，不能受剪
俯焊
立焊(平) 立焊(竖)
仰焊
三、焊缝连接的型式
四、焊缝的强度设计值
焊缝强度主要决定于焊缝金属和主体金属的强度。 并与焊接形式、应力集中程度以及焊接工艺条件等有 密切关系。
对接焊缝的抗压、抗剪强度设计值与母材相同； 抗拉强度设计值：Ⅰ、 Ⅱ级质量检验焊缝与母材相 同； Ⅲ级质量检验焊缝约取母材的85%即可。
缝正应力为弯矩和轴心力引起的应力之和（a）验算， 剪应力仍按式(b)验算，需要验算折算应力时按式（c） 进行验算。
N AW
M Ww
ftw
(a)
VSw I wt
钢结构的连接ppt课件
矩，J＝Ix＋Iy； Ix——围焊缝对ox轴的惯性矩； Iy——围焊缝对oy轴的惯性矩
角焊缝的最小焊脚尺寸应满足hf≥1.5 （t m ax㎜）， tmax较 厚的焊件的厚度。对埋弧自动焊， hf可减少1㎜；对T 形连接的单面角焊缝应增加1㎜；当tmax≤4㎜时，取hf ＝ tmax。
③侧面角焊缝的最大计算长度 侧面角焊缝的应力沿长度分布不均匀，两端大，中间小。 焊缝中部尚未能充分发挥其承载力。因此，规定侧面角
需要的角焊缝有效高度为
焊脚尺寸hf＝he/0.7＝9㎜
N 118600
he lw[f]2080856.3m m
焊件钢板最大厚度tmax＝14㎜，最小厚度tmin＝10㎜，故焊脚
尺寸hf＝9㎜，满足1.5 (5t m.a6x ㎜)<hf<1.2tmin(=12㎜) 。
（2）轴心力作用下角钢角焊缝的计算
• 直角角焊缝的截面形式有普通焊缝（等边）、平坡焊 缝和深熔焊缝。一般采用普通直角焊缝（图20-9a）， 但是普通直角焊缝受力时力线弯折，应力集中严重，焊 缝根部容易开裂。因此在直接承受动力荷载的直角焊缝 常采用平坡焊缝（图20-9b）和深熔焊缝（图20-9c）。
•斜角焊缝常用于钢管结构中。对于α＞135°或α＜60° 的斜角焊缝,除了钢管结构外,不宜用作受力焊缝。
N3 helf [f ]
再通过平衡关系，可得到：
N1 N2
e2 e1 e2
e1 e1 e2
N N
N3 2
N3 2
k1N
N3 2
k2
N
N3 2
（20-9）
对于图20-16c）所示的L形焊缝，则不需先选定端
焊缝的厚度hf，而令式（20-9）的N2=0，可得到：
钢结构拼接相关规范要求
钢结构拼接相关规范要求钢结构拼接相关规范要求⼀、《钢结构⼯程施⼯质量验收规范》GB50205-20018.2.1焊接H型钢的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不应⼩于200mm。
翼缘板拼接长度不应⼩于2倍板宽，腹板拼接宽度不应⼩于300mm，长度不应⼩于600mm。
⼆、《钢结构⼯程施⼯规范》GB50755-20129.2.1焊接H型钢的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距，不宜⼩于200mm。
翼缘板拼接长度不应⼩于600mm；腹板拼接宽度不应⼩于300mm，长度不应⼩于600mm。
9.2.2箱型构件的侧板拼接长度不应⼩于600mm，相邻两侧板拼接缝的间距不宜⼩于200mm，侧板在宽度⽅向不宜拼接，当宽度超过2400mm确需拼接时，最⼩拼接宽度不宜⼩于板宽的1/4。
9.2.3设计⽆特殊要求时，⽤于次要构件的热轧型钢可采⽤直⼝全熔透焊接拼接，其拼接长度不应⼩于600mm。
9.2.4钢管接长时每个节间宜为⼀个接头，最短接长长度应符合下列规定：1.当钢管直径d≤500mm时，不应⼩于500mm；2.当钢管直径500mm＜d≤1000mm时，不应⼩于直径d;3.当钢管直径＞1000mm时，不应⼩于1000mm；4.当钢管采⽤卷制⽅式加⼯成型时，可有若⼲个接头，但最短接长长度应符合第1～3款的要求。
9.2.5钢管接长时，相邻管节或管段的纵向焊缝应错开，错开的最⼩距离（沿弧长⽅向）不应⼩于钢管壁厚的5倍，且不应⼩于200mm。
9.2.6部件拼接焊缝应符合设计⽂件的要求，当设计⽆要求时，应采⽤全熔透等强对接焊缝。
三、《钢结构焊接规范》GB50661-20115.1.5焊缝质量等级应根据钢结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、⼯作环境以及应⼒状态等情况，按下列原则选⽤：1.在承受动荷载且需要进⾏疲劳验算的构件中，凡要求与母材等强连接的焊缝应焊透，其质量等级应符合下列规定：1）作⽤⼒垂直于焊缝长度⽅向的横向对接焊缝或T形对接与⾓接组合焊缝，受拉时应为⼀级，受压时不应低于⼆级。
钢结构施工工艺螺栓连接与焊缝处理
钢结构施工工艺螺栓连接与焊缝处理钢结构施工是现代建筑领域中常见的一种建造方式，其采用螺栓连接和焊缝处理来实现构件的拼装。
在钢结构施工中，螺栓连接和焊缝处理是关键环节，对结构的稳定性和安全性起到至关重要的作用。
本文将从螺栓连接和焊缝处理两个方面进行论述。
一、螺栓连接螺栓连接是一种常用的钢结构构件连接方式。
螺栓连接由螺栓、螺母和垫片组成，通过将螺栓穿过构件之间的孔洞，再用螺母固定，形成牢固的连接。
螺栓连接的特点是拆装方便，适用于需要拆卸的场合。
螺栓应满足一定的质量要求。
首先，螺栓应具有足够的强度，能够承受所需的荷载。
其次，螺栓的表面应光滑平整，无明显的缺陷。
另外，螺栓的螺纹应紧密、均匀，能够与螺母相匹配。
在施工中，螺栓连接的步骤如下：首先，需要在钢结构构件上预先钻孔，孔径要与螺栓直径相匹配。
然后，将螺栓穿过孔洞，放入垫圈，并加上螺母。
最后，使用扳手或扭力扳手将螺母拧紧，使连接牢固稳定。
二、焊缝处理焊缝处理是另一种常见的钢结构构件连接方式。
焊接通过将构件熔化，使其相互融合，形成牢固的连接。
焊接的优点是连接强度高、刚性好，适用于需要强力支撑的场合。
焊缝的处理需要注意以下几个方面。
首先，焊接前应彻底清除焊接部位的油污、尘土和氧化物，以确保焊接质量。
其次，焊接时应选择合适的焊接方法和设备，确保焊接温度和熔化深度的控制。
另外，焊接完毕后应对焊缝进行检查，并进行相应的修复和处理。
在焊接过程中，需要穿戴好防护设备，如焊接面罩、手套和防护服，以保护自己的安全。
此外，还需要注意焊接作业环境的通风和消防措施，以避免因焊接产生的有害气体对工人和环境造成危害。
三、螺栓连接与焊缝处理的选择在钢结构施工中，螺栓连接和焊缝处理各有优劣，具体的选择应根据工程实际需求来决定。
一般来说，对于需要经常拆装的构件，螺栓连接更为适合；而对于需要承受大荷载和强力支撑的构件，焊缝处理更为适合。
此外，在具体实施过程中，还需要考虑到施工的效率和经济性。