第4章 钢结构的连接精品PPT课件
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钢结构的连接ppt课件
第四第章三钢章结构连的连接接
2.对接焊缝的优缺点
优点：用料经济、传力均匀、无明显的应力集中， 利于承受动力荷载。 缺点：需剖口，焊件长度要求精确。
3.对接焊缝的构造处理 引弧板
垫板
垫板
图4.7 根部加垫板
垫板
图4.8 对接焊缝的引弧板
.
第四章第第三三钢章章结构连连的连接接接
1）为防止熔化金属流淌必要时可在坡口下加垫板。
缺点：质量波动大，要求焊工等级高，
劳动强度大，生产效率低。
.
焊条 保护气体
焊钳
电弧
熔池
图4.2 手工电弧焊
导线
第四章第章钢结连构的接连接
A、焊条的表示方法：E后面加4个数字
E—焊条(Electrode) 第1、2位数字为熔敷金属的最小抗拉强度（kgf/mm2) 第3、4表示适用焊接位置、电流及药皮的类型。
.
第四第章三钢章结构连的连接接
4.3 全焊透对接焊缝的构造和计算
4.3.1 对接焊缝的构造
1. 对接焊缝的坡口形式
对接焊缝的焊件常需做成坡口，又叫坡口焊缝。坡口形式与焊件厚度有关。
图4.6 对接焊缝的坡口形式 a）直边缝：适合板厚t 10mm b）单边V形、c）双边V形：适合板厚t ＝10～20mm d）U形、e）K形、f）X形：适合板厚.t > 20mm
1） 需要进行疲劳计算的构件中，垂直于作用力方向的横向对接焊缝受 拉时应为一级，受压时应为二级。平行于作用力方向的纵向对接焊缝应 为二级。
2） 在不需要进行疲劳计算的构件中，凡要求与母材等强的受拉对接焊 缝应不低于二级；受压时宜为二级。 3） 重级工作制和起重量Ｑ≥50t的中级工作制吊车梁的腹板与上 翼缘板之间以及吊车桁架上弦杆与节点板之间的Ｔ形接头焊透的 对接与角接组合焊缝，质量不应低于二级。 4） 角焊缝质量等级一般为三级，但对直接承受动力荷载且需要验算疲劳 和起重量Q≥50t的中级工作制吊车梁的角焊缝的外观质量应符合二级。
钢结构的焊缝连接PPT课件
双面对称布置的角焊缝
双面对称U形对接焊缝
第4章 钢结构的焊接连接
4.4 焊缝代号 焊缝符号中的辅助符号与补充符号
第4章 钢结构的焊接连接
4.4 焊缝代号 焊缝符号中的辅助符号与补充符号
第4章 钢结构的焊接连接
4.5 对接焊缝的计算和构造
一、 对接焊缝的计算
焊缝等级：《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205） 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
V形
二、焊接接头的形式和焊缝的类别
X形
I形
K形
单边V
坡口角度 坡口深度 钝边尺寸
根部间隙
U形 双边U形
第4章 钢结构的焊接连接
4.3 焊接结构的特性和焊接连接简介 二、焊接接头的形式和焊缝的类别
焊缝的类别 2. 角焊缝
角焊缝（fillet welds）是最常用的焊缝。角焊缝按其与作用力的关 系可分为：焊缝长度方向与作用力垂直的正面角焊缝；焊缝长度方向与 作用力平行的侧面角焊缝以及斜焊缝。按其截面形式可分为直角角焊缝 和斜角角焊缝。
化，滴落在焊件上被电弧所吹成的小凹槽熔池中。由焊条药皮形成的 熔渣和气体覆盖着熔池，防止空气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。
第4章 钢结构的焊接连接
4.2 钢结构中所使用的焊接方法简介 1、手工电弧焊
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。
第4章 钢结构的连接
裂纹是焊接连接中 最危险的缺陷。
2.焊缝质量检验
外观检查：检查外观缺陷和几何尺寸； 内部无损检验：检验内部缺陷。（超声波检验、X射线或r射线 透照或拍片） 《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001规定焊缝按其检验方 法和质量要求分为一级、二级和三级。
三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合三级质量标准；
第4章 钢结构的连接
本章导学
『导学提示』
本章主要介绍钢结构的连接方法及其特点，常用的焊接方法和焊缝形式， 焊缝缺陷对其承载力的影响及质量检验方法，焊接残余应力和焊接残余
变形的种类、产生原因及其影响，以及减少和消除的方法。螺栓连接的
构造要求和各种螺栓的表示方法。对接焊缝和角焊缝的构造与计算、普 通螺栓和高强度螺栓连接的工作性能和强度计算。
第1、2位数字为熔敷金属的最小抗拉强度（kgf/mm2) 第3、4表示适用焊接位置、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。
2.埋弧焊（自动或半自动） 电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。
机 器
焊丝和焊剂的选择应 与焊件等强度。 优点：自动化程度高，焊接速度快，劳动强度低，焊接质量好。 缺点：设备投资大，施工位置受限。
在传递各种内力时，连接的构造、传力过程和计算方法。
『关键知识』
1.角焊缝的构造与计算； 2.普通螺栓连接的计算； 3.高强度螺栓连接的计算。
『重点讲解』
1.角焊缝的构造与计算； 2.普通螺栓连接的计算； 3.高强度螺栓连接的计算。
『难点解析』
如何运用相关公式进行各种连接计算。
4.1 钢结构的连接方法
一级、二级焊缝则除外观检查外，还要求一定数量的超声波探伤检验， 超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤检验，并应符合
钢结构的焊接PPT课件
优点 气体保护焊的焊缝熔化区没有熔渣，焊工能够清楚 地看到焊缝成型的过程；由于保护气体是喷射的，有助 于熔滴的过渡；又由于热量集中，焊接速度快，焊件熔 深大，故所形成的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。
缺点 不适用于在风较大的地方施焊。
铆钉连接：通过铆钉穿过需连接件而将连接件连接的办法。
第一节 钢结构的连接方法
连接的作用：将板材或型钢组合成构件，再将构件组合 成整体结构，以保证其共同工作。 连接的影响：方式、质量直接影响钢结构的工作性能。 连接的要求：必须安全可靠、传力明确、构造简单、制 造方便和节约钢材。 连接方法：焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接三种。
焊接连接:在被连接金属件之间的缝隙区域，通过高温使 被连接金属与填充金属熔融结合，冷却后形成牢固连接 的工艺过程称为焊接连接,填充金属带称为焊缝。
缺点：传力线通过时产生弯折， 应力沿焊缝长度方向的分布不 均匀，呈两端大而中间小的状 态，焊缝越长，应力分布不均 匀性越显著。
角焊缝的构造要求
最大焊脚尺寸hf 避免焊区过热、焊缝收缩时产生较大的残余应力和残余
变形，热影响区扩大，产生热脆，较薄焊件烧穿，除钢
管结构外 ，焊脚尺寸hf应该满足：
h f 1.2t1
焊缝形 1式、按焊缝与受力方向的相对位置
正对接焊缝
斜对接焊缝
按
正对接焊缝：焊缝垂直于力线
受 对接焊缝
力
斜对接焊缝：焊缝倾斜于力线
方
向
划 分
正面角焊缝：焊缝垂直于力线
角焊缝 侧面角焊缝：焊缝平行于力线
斜角焊缝: 焊缝倾斜于力线
2、按施焊的位置 平焊、横焊、立焊及仰焊。 平焊(又称俯焊)施焊方便。 立焊和横焊要求焊工的操作水平比平焊高一些。 仰焊的操作条件最差，焊缝质量不易保证，因此应尽 量避免采用仰焊。
缺点 不适用于在风较大的地方施焊。
铆钉连接：通过铆钉穿过需连接件而将连接件连接的办法。
第一节 钢结构的连接方法
连接的作用：将板材或型钢组合成构件，再将构件组合 成整体结构，以保证其共同工作。 连接的影响：方式、质量直接影响钢结构的工作性能。 连接的要求：必须安全可靠、传力明确、构造简单、制 造方便和节约钢材。 连接方法：焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接三种。
焊接连接:在被连接金属件之间的缝隙区域，通过高温使 被连接金属与填充金属熔融结合，冷却后形成牢固连接 的工艺过程称为焊接连接,填充金属带称为焊缝。
缺点：传力线通过时产生弯折， 应力沿焊缝长度方向的分布不 均匀，呈两端大而中间小的状 态，焊缝越长，应力分布不均 匀性越显著。
角焊缝的构造要求
最大焊脚尺寸hf 避免焊区过热、焊缝收缩时产生较大的残余应力和残余
变形，热影响区扩大，产生热脆，较薄焊件烧穿，除钢
管结构外 ，焊脚尺寸hf应该满足：
h f 1.2t1
焊缝形 1式、按焊缝与受力方向的相对位置
正对接焊缝
斜对接焊缝
按
正对接焊缝：焊缝垂直于力线
受 对接焊缝
力
斜对接焊缝：焊缝倾斜于力线
方
向
划 分
正面角焊缝：焊缝垂直于力线
角焊缝 侧面角焊缝：焊缝平行于力线
斜角焊缝: 焊缝倾斜于力线
2、按施焊的位置 平焊、横焊、立焊及仰焊。 平焊(又称俯焊)施焊方便。 立焊和横焊要求焊工的操作水平比平焊高一些。 仰焊的操作条件最差，焊缝质量不易保证，因此应尽 量避免采用仰焊。
钢结构的连接PPT(148页)
钢构件的连接方法主要包括焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接。焊缝连接是通过熔化焊条和母材形成焊缝来实现连接，其优点在于不削弱截面、方便施工且连残余应力以及对裂纹敏感。铆钉连接则是利用铆钉将构件紧密连接在一起，其优点是连接刚度大、传力可靠；但缺点是施工技术要求高、劳动强度大且施工条件差。螺栓连接则是通过螺栓和螺母的紧固来实现连接，它分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。普通螺栓连接适用于一般要求的连接，而高强度螺栓连接则适用于承受较大荷载和动荷载的连接。总的来说，各种连接方式都有其优缺点，在选择时需要根据具体情况进行综合考虑。
钢结构钢结构的连接课件.ppt
f
w f
f
he
N lw
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)2
2 f
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钢结构钢结构的连接课件
钢结构钢结构的连接课件
请 回 答
1、对接焊缝与角焊缝在计算方法上有何区别? 2、侧面焊、三面围焊哪种做法较为经济?
(在同样荷载下) 3、焊接残余应力与变形对结构的性能有何影
响?采取哪些措施?
钢结构钢结构的连接课件
3-6 普通螺栓连接构造和计算
f
N he
lw
f
w f
f
f he钢N结构l钢w结构的f连f接w 课件
四、偏心力作用
1、弯矩M: f
M Ww
6M he lw2Biblioteka ffw f
2、扭矩T:
计算假定:(1)被连接件是绝对刚性的,角焊缝是弹性
(2)被连接件绕角焊缝有效截面形心o旋转,角焊缝上任
一点应力方向垂直该点与形心连线,应力大小与其
(3 23)
(2)承压承载力设计值
N
b C
d
tf
b C
(3 24)
当构件节点处或 拼接缝一側 螺栓较多,沿受力方向连接长
Nb min
minN NV Cbb
度: l1
l115d0 l160d0
1.1 l1
15d00
0.7 d0螺 栓 孔 径
钢结构钢结构的连接课件
图3-59 抗剪螺栓连接 图3-60 螺栓钢承结构压钢结的构的应连力接课分件 布
钢结构钢结构的连接课件
y1
y2
e
e
e'
y '1
y '2
y2
钢结构的连接ppt课件
J——围焊缝的计算截面积对形心O点的极惯性
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：
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：
钢结构的连接(螺栓)PPT
02
焊接过程中易产生热变 形，需进行焊后处理。
03
焊接过程中易产生焊接 缺陷，如气孔、夹渣、 未熔合等。
04
焊接过程中需要消耗大 量能源，且焊接设备成 本较高。
螺栓连接
01
02
03
04
通过螺栓和螺母将两个或多个 钢材连接在一起，操作简单，
安装方便。
螺栓连接可以拆卸，便于维修 和更换。
螺栓连接适用于承受静载和动 载的结构，承载能力较高。
优点
01
02
03
04
高强度
螺栓连接具有较高的承载能力 ，能够承受较大的拉力和压力
。
灵活性
螺栓连接适用于各种形状和尺 寸的钢结构，可以方便地连接
不同材料和厚度的构件。
易于安装
螺栓连接的安装过程相对简单 ，不需要焊接等复杂工艺，可
以快速装配和拆卸。
耐腐蚀
钢结构连接处使用螺栓连接可 以有效避免焊接区域的腐蚀问
06
螺栓连接的未来发展
新材料的应用
01
02
03
高强度钢材
随着材料科学的进步，高 强度钢材的研发和应用将 进一步提高螺栓连接的强 度和稳定性。
轻质材料
轻质材料的出现将降低结 构重量，提高螺栓连接的 效率，尤其在航空和汽车 领域具有广泛应用前景。
耐腐蚀材料
针对不同环境条件，研发 具有良好耐腐蚀性能的螺 栓材料，以提高结构的使 用寿命和安全性。
智能化连接技术
自动化装配
利用机器人和自动化设备 实现螺栓连接的快速、准 确装配，提高生产效率。
智能监测
通过传感器和智能化技术 对螺栓连接进行实时监测， 及时发现潜在问题，确保 结构安全。
预紧力控制
钢结构连接PPT课件
铆钉（rivet）连接是将一端带有预制 钉头的金属圆杆，插入被连接构件的圆孔 中，利用铆钉机或压铆机钉连接费材费工，噪音大，一 般情况下很少采用。
1.2 螺栓连接：
由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体） 两部分组成的螺栓，与螺母配合，用于紧 固连接两个带有通孔的零件， 这种连接形 式称螺栓连接 。
金属的有效截面积，从而导致焊缝的强度降低。
（4）夹渣与夹杂物：熔化焊接时的冶金反应 产物，例如非金属杂质（氧化物、硫化物等） 以及熔渣，由于焊接时未能逸出，或者多道 焊接时清渣不干净，以至残留在焊缝金属内， 称为夹渣或夹杂物。视其形态可分为点状和 条状，其外形通常是不规则的，其位置可能
在焊缝与母材交界处，也可能存在于焊缝内。
4.2 焊接残余应力对结构的影响：
1、对静载强度的影响： 焊接残余应力的存在将明显降低脆性材料
钢结构的静载强度。 2、对构件加工尺寸精度的影响 3、对受压杆件稳定性的影响 4、对应力腐蚀裂纹的影响
4.3 焊接残余应力的消除方法：
1、热处理 对于同一种材料，回火温度越高，保温时间越
长，残余应力越小。 2、锤击法
钢结构连接
钢结构连接:
1、钢结构的连接方法 2、螺栓连接方法及分类 3、焊接连接方法及分类 4、焊接应力及焊接变形
1、钢结构的连接方法：
钢结构的构件制作和整体安装都离不开零 部件和构件之间的连接（connection）。 钢结构主要的连接方法是焊接连接和螺栓 连接，有时也使用铆钉连接。
1.1 铆钉连接：
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
(i)
5、焊钉；6、槽焊
焊钉
槽焊
焊钉、槽焊即在板件上加工出圆孔或槽孔，在 孔内进行部分或全部焊接。焊钉和槽焊用于搭接连 接可以传递剪力，或用于防止搭接部分的鼓曲，或 用于组装件的连接。
1.2 螺栓连接：
由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体） 两部分组成的螺栓，与螺母配合，用于紧 固连接两个带有通孔的零件， 这种连接形 式称螺栓连接 。
金属的有效截面积，从而导致焊缝的强度降低。
（4）夹渣与夹杂物：熔化焊接时的冶金反应 产物，例如非金属杂质（氧化物、硫化物等） 以及熔渣，由于焊接时未能逸出，或者多道 焊接时清渣不干净，以至残留在焊缝金属内， 称为夹渣或夹杂物。视其形态可分为点状和 条状，其外形通常是不规则的，其位置可能
在焊缝与母材交界处，也可能存在于焊缝内。
4.2 焊接残余应力对结构的影响：
1、对静载强度的影响： 焊接残余应力的存在将明显降低脆性材料
钢结构的静载强度。 2、对构件加工尺寸精度的影响 3、对受压杆件稳定性的影响 4、对应力腐蚀裂纹的影响
4.3 焊接残余应力的消除方法：
1、热处理 对于同一种材料，回火温度越高，保温时间越
长，残余应力越小。 2、锤击法
钢结构连接
钢结构连接:
1、钢结构的连接方法 2、螺栓连接方法及分类 3、焊接连接方法及分类 4、焊接应力及焊接变形
1、钢结构的连接方法：
钢结构的构件制作和整体安装都离不开零 部件和构件之间的连接（connection）。 钢结构主要的连接方法是焊接连接和螺栓 连接，有时也使用铆钉连接。
1.1 铆钉连接：
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
(i)
5、焊钉；6、槽焊
焊钉
槽焊
焊钉、槽焊即在板件上加工出圆孔或槽孔，在 孔内进行部分或全部焊接。焊钉和槽焊用于搭接连 接可以传递剪力，或用于防止搭接部分的鼓曲，或 用于组装件的连接。
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2、焊接的特点
优点：①不需要在钢材上打孔钻研，既省工又使 材料得到充分应用，节约材料；②任何形状的构 件都可以直接焊接，不需要辅助零件，构造简单； ③连接的密封性好，刚度大；④易于采用自动化 作业，提高焊接的质量。
缺点：①施焊时的高温度作用，形成焊缝 附近的热影响区，热影响区内的材质有些 变脆；②焊接残余应力使焊接结构发生脆 性破坏的可能性增大；③焊接结构对裂纹 很敏感，尤其在低温下容易发生脆性断裂。
和导线组成电路。施焊时，首先使分接电焊机两 级的焊条和焊件瞬间短路打火在焊条和焊件的空 隙产生电弧温度达到3000℃使焊条和焊件迅速熔 化。熔化的焊条金属与焊件金属结合形成焊缝金 属。同时焊条药皮形成的气体和熔渣覆盖熔池保 护电弧，隔绝有害气体，熔池中的金属冷却、结 晶形成焊缝。 ⑵特点：电焊设备简单，使用方便；生产效率低， 劳动条件差；焊缝的质量取决于焊工水平。 ⑶应用范围：适应于全方位焊接，尤其适用于工 地安装焊缝、短焊缝和曲折焊缝。
抗动力荷载性能好，承载力较承压型低 特别适用于承受动力荷载的结构
➢ 承压型高强螺栓： 螺杆与螺孔之差1.0～1.5mm 承载力高，连接紧凑，但抗剪变形大 一般仅用于承受静力荷载和间接承受动力荷载结构中的连
接（与普通螺栓类似）
第二节 焊接方法、焊缝形式和质量等级
一、焊接方法 ⒈手工电弧焊 ⑴手工电弧焊—它由焊件、焊条、焊钳、电焊机
⑵特点：自动埋弧焊电弧热量大，熔深大，焊缝 质量均匀，内部缺陷少，塑性和韧性都好。半自 动埋弧焊介于自动埋弧焊和手工电弧焊之间。生 产效率高，成本低，劳动条件好。
⑶应用范围：焊机须沿顺焊缝的导轨移动，批量 拼装焊缝。
埋弧焊示意图
⒊二氧化气体保护焊
⑴二氧化气体保护焊：用喷枪喷出二氧化碳气体
第四章 钢结构的连接
1、焊缝连接：对接焊缝和角焊缝的性能 及计算
2、螺栓连接：普通螺栓连接和高强度螺 栓连接的性能及计算
第一节 钢结构的连接方法及其应用
钢结构的连接方法分为—焊接、螺栓连接、铆接、 轻型钢结构用的紧固件连接
a-焊缝连接；b-铆钉连接；c-来自栓连接; d-紧固件连接一、焊接
1、焊接—一般通过电弧产生热量使焊条和焊件局 部熔化，然后冷却凝结成焊缝，从而使焊件连接 成一体。
T形和角接。
T形连接
平接
搭接 角 部 连 接
2、焊缝形式
按受力方向分：
对接焊缝：正对接焊缝、斜对接焊缝
对接焊缝连接
正对接焊缝
斜对接焊缝
T型对接焊缝
角焊缝： 正面角焊缝、侧面角焊缝、斜焊缝
⑵C级螺栓—4.6级和4.8级制造。用圆钢冷镦压制而成， 表面不加工，尺寸不精确，螺杆和螺孔之间的间隙为 1.5~3mm，故空隙较大，加之螺栓强度较低，用于螺 栓受剪时板件间产生加大的滑移，产生滑移变形，故其 性能较差。受拉性能较好。受剪连接，只用在承受静荷 载或间接承受动荷载结构中的次要连接，或临时固定构 件的安装连接。
3、焊接的应用
除少数直接承受动力荷载结构的某些部位， 因容易产生疲劳破坏，其它的部位均可普 遍应用。
二、铆接
1、铆接—将一端带半圆形预制钉头的铆钉， 经将钉杆烧红后迅速插入被连接的钉孔中， 然后将另一端也打铆成钉头。
2、特点—传力可靠，塑性、韧性均较好； 制造费工费料，且劳动强度大。基本被焊 接和高强度螺栓连接所代替。
手工电弧焊示意图
注意：①手工电弧焊常用的焊条有碳钢焊条 和低合金焊条，其牌号有E43型、E50型E55 型。
②E表示焊条，其后两位数字表示焊条系列。 数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位 为kgf/mm².E43（ f u ＞43kgf/mm²）， E50 （ f u＞50kgf/mm²）E55类似。
作为电弧的保护介质，使熔化金属与空气隔绝， 以保护焊接过程稳定。
⑵特点：电弧加热集中，焊接速度快，熔 深大，故焊缝强度比手工焊高。且塑性和 耐腐蚀性好。
⑶应用范围：操作必须在室内避风处，适 合厚钢板和特厚钢板（t＞100mm)的焊接.
二 焊接接头及焊缝的形式
1焊接接头——被连接构件间的相对位置：对接、搭接、
⑵高强度螺栓承压型连接—允许超过板叠间的摩擦力并产 生滑动，然后利用栓杆与螺栓孔壁靠紧传递剪力。其特点 强度高，剪切变形比摩擦型的大。仅用于承受静荷载或间 接动荷载的结构，以能发挥高承载力的优点
两类高强螺栓对比：
➢ 摩擦型高强螺栓： 螺杆与螺孔之差1.5～2.0mm 剪切变形小，弹性性能好，施工较简单，可拆卸，耐疲劳、
三、螺栓连接
1、普通螺栓连接—普通螺栓分为C级螺栓和A级、B级螺 栓两种。
⑴A级、B级螺栓采用钢材性能等级5.6级或8.8级制造 （5.6级抗力强度 f u不小于500N/mm²，f y fu =0.6），A 级、B级螺栓表面经车床加工，尺寸准确，精度较高。螺 杆和螺孔间的最大间隙为0.3~0.5mm，故螺栓受剪性能 良好。但制造和安装过于浪费，目前很少采用。
③焊条型号与主体金属fu强度相适应，Q235钢 用E43系列焊条， Q345钢用E50系列焊条， Q390钢和Q420用E55系列焊条，采用不同 强度的钢材连接时，采用与低强度钢材相适 应的焊条系列。
⒉自动或半自动埋弧焊
⑴自动或半自动埋弧焊：采用没有涂料的焊丝埋入焊剂
层下，通电后由于电弧的作用使焊丝与焊剂熔化，电弧埋 在焊剂下，故称为埋弧焊。熔化后的焊剂浮在熔化的金属 表面，使之不与外界空气接触，保护了熔化金属。焊剂提 供焊缝所需要的合金元素，改善了焊缝的质量。随着焊机 的移动，焊剂不断自动从漏斗流下，同时绕转盘上的焊丝 也自动地熔化和下降。全过程自动进行时称自动埋弧焊。 当电机靠人工移动时称板自动埋弧焊。
2、高强度螺栓连接
高强度螺栓连接—一般采用优质碳素钢中的45号钢、40B 钢，合金钢中的20MnTiB钢等，性能等级可达8.8级和 10.9级。
⑴高强度螺栓摩擦型连接—利用板叠间的摩擦力即可有效 地传递剪力，以外剪力达到板件接触面间的最大摩擦力为 极限状态。其特点变形小、不松动、耐疲劳，因此用于直 接承受动荷载的结构最佳。
优点：①不需要在钢材上打孔钻研，既省工又使 材料得到充分应用，节约材料；②任何形状的构 件都可以直接焊接，不需要辅助零件，构造简单； ③连接的密封性好，刚度大；④易于采用自动化 作业，提高焊接的质量。
缺点：①施焊时的高温度作用，形成焊缝 附近的热影响区，热影响区内的材质有些 变脆；②焊接残余应力使焊接结构发生脆 性破坏的可能性增大；③焊接结构对裂纹 很敏感，尤其在低温下容易发生脆性断裂。
和导线组成电路。施焊时，首先使分接电焊机两 级的焊条和焊件瞬间短路打火在焊条和焊件的空 隙产生电弧温度达到3000℃使焊条和焊件迅速熔 化。熔化的焊条金属与焊件金属结合形成焊缝金 属。同时焊条药皮形成的气体和熔渣覆盖熔池保 护电弧，隔绝有害气体，熔池中的金属冷却、结 晶形成焊缝。 ⑵特点：电焊设备简单，使用方便；生产效率低， 劳动条件差；焊缝的质量取决于焊工水平。 ⑶应用范围：适应于全方位焊接，尤其适用于工 地安装焊缝、短焊缝和曲折焊缝。
抗动力荷载性能好，承载力较承压型低 特别适用于承受动力荷载的结构
➢ 承压型高强螺栓： 螺杆与螺孔之差1.0～1.5mm 承载力高，连接紧凑，但抗剪变形大 一般仅用于承受静力荷载和间接承受动力荷载结构中的连
接（与普通螺栓类似）
第二节 焊接方法、焊缝形式和质量等级
一、焊接方法 ⒈手工电弧焊 ⑴手工电弧焊—它由焊件、焊条、焊钳、电焊机
⑵特点：自动埋弧焊电弧热量大，熔深大，焊缝 质量均匀，内部缺陷少，塑性和韧性都好。半自 动埋弧焊介于自动埋弧焊和手工电弧焊之间。生 产效率高，成本低，劳动条件好。
⑶应用范围：焊机须沿顺焊缝的导轨移动，批量 拼装焊缝。
埋弧焊示意图
⒊二氧化气体保护焊
⑴二氧化气体保护焊：用喷枪喷出二氧化碳气体
第四章 钢结构的连接
1、焊缝连接：对接焊缝和角焊缝的性能 及计算
2、螺栓连接：普通螺栓连接和高强度螺 栓连接的性能及计算
第一节 钢结构的连接方法及其应用
钢结构的连接方法分为—焊接、螺栓连接、铆接、 轻型钢结构用的紧固件连接
a-焊缝连接；b-铆钉连接；c-来自栓连接; d-紧固件连接一、焊接
1、焊接—一般通过电弧产生热量使焊条和焊件局 部熔化，然后冷却凝结成焊缝，从而使焊件连接 成一体。
T形和角接。
T形连接
平接
搭接 角 部 连 接
2、焊缝形式
按受力方向分：
对接焊缝：正对接焊缝、斜对接焊缝
对接焊缝连接
正对接焊缝
斜对接焊缝
T型对接焊缝
角焊缝： 正面角焊缝、侧面角焊缝、斜焊缝
⑵C级螺栓—4.6级和4.8级制造。用圆钢冷镦压制而成， 表面不加工，尺寸不精确，螺杆和螺孔之间的间隙为 1.5~3mm，故空隙较大，加之螺栓强度较低，用于螺 栓受剪时板件间产生加大的滑移，产生滑移变形，故其 性能较差。受拉性能较好。受剪连接，只用在承受静荷 载或间接承受动荷载结构中的次要连接，或临时固定构 件的安装连接。
3、焊接的应用
除少数直接承受动力荷载结构的某些部位， 因容易产生疲劳破坏，其它的部位均可普 遍应用。
二、铆接
1、铆接—将一端带半圆形预制钉头的铆钉， 经将钉杆烧红后迅速插入被连接的钉孔中， 然后将另一端也打铆成钉头。
2、特点—传力可靠，塑性、韧性均较好； 制造费工费料，且劳动强度大。基本被焊 接和高强度螺栓连接所代替。
手工电弧焊示意图
注意：①手工电弧焊常用的焊条有碳钢焊条 和低合金焊条，其牌号有E43型、E50型E55 型。
②E表示焊条，其后两位数字表示焊条系列。 数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位 为kgf/mm².E43（ f u ＞43kgf/mm²）， E50 （ f u＞50kgf/mm²）E55类似。
作为电弧的保护介质，使熔化金属与空气隔绝， 以保护焊接过程稳定。
⑵特点：电弧加热集中，焊接速度快，熔 深大，故焊缝强度比手工焊高。且塑性和 耐腐蚀性好。
⑶应用范围：操作必须在室内避风处，适 合厚钢板和特厚钢板（t＞100mm)的焊接.
二 焊接接头及焊缝的形式
1焊接接头——被连接构件间的相对位置：对接、搭接、
⑵高强度螺栓承压型连接—允许超过板叠间的摩擦力并产 生滑动，然后利用栓杆与螺栓孔壁靠紧传递剪力。其特点 强度高，剪切变形比摩擦型的大。仅用于承受静荷载或间 接动荷载的结构，以能发挥高承载力的优点
两类高强螺栓对比：
➢ 摩擦型高强螺栓： 螺杆与螺孔之差1.5～2.0mm 剪切变形小，弹性性能好，施工较简单，可拆卸，耐疲劳、
三、螺栓连接
1、普通螺栓连接—普通螺栓分为C级螺栓和A级、B级螺 栓两种。
⑴A级、B级螺栓采用钢材性能等级5.6级或8.8级制造 （5.6级抗力强度 f u不小于500N/mm²，f y fu =0.6），A 级、B级螺栓表面经车床加工，尺寸准确，精度较高。螺 杆和螺孔间的最大间隙为0.3~0.5mm，故螺栓受剪性能 良好。但制造和安装过于浪费，目前很少采用。
③焊条型号与主体金属fu强度相适应，Q235钢 用E43系列焊条， Q345钢用E50系列焊条， Q390钢和Q420用E55系列焊条，采用不同 强度的钢材连接时，采用与低强度钢材相适 应的焊条系列。
⒉自动或半自动埋弧焊
⑴自动或半自动埋弧焊：采用没有涂料的焊丝埋入焊剂
层下，通电后由于电弧的作用使焊丝与焊剂熔化，电弧埋 在焊剂下，故称为埋弧焊。熔化后的焊剂浮在熔化的金属 表面，使之不与外界空气接触，保护了熔化金属。焊剂提 供焊缝所需要的合金元素，改善了焊缝的质量。随着焊机 的移动，焊剂不断自动从漏斗流下，同时绕转盘上的焊丝 也自动地熔化和下降。全过程自动进行时称自动埋弧焊。 当电机靠人工移动时称板自动埋弧焊。
2、高强度螺栓连接
高强度螺栓连接—一般采用优质碳素钢中的45号钢、40B 钢，合金钢中的20MnTiB钢等，性能等级可达8.8级和 10.9级。
⑴高强度螺栓摩擦型连接—利用板叠间的摩擦力即可有效 地传递剪力，以外剪力达到板件接触面间的最大摩擦力为 极限状态。其特点变形小、不松动、耐疲劳，因此用于直 接承受动荷载的结构最佳。