第五讲——钢结构的紧固件链接
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钢结构的连接-螺栓连接36页PPT
钢结构的连接-螺栓连接
51、没有哪个社会可以制订一部永远来自适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
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51、没有哪个社会可以制订一部永远来自适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
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单元5-钢结构的紧固件连接ppt课件(全)
n——垫圈个数；h——垫圈厚度（mm）；
C——螺纹外露部分长度（mm）；一般 2～3 个螺纹为宜，且≤5mm。
2．连接螺栓的布置
在受力方向端的边距过小时，钢板有被剪断的可能。对于受拉构件，当各排螺栓的 间距过小时，构件有沿折线或直线破坏的可能。对于受压构件，当沿受力作用方向 的间距过大时，则在被连接的板件中间容易发生张口或鼓曲现象。螺栓的布置应使 各螺栓受力合理，同时要求各螺栓尽可能远离形心和中性轴，以便充分和均衡地利 用各个螺栓的承载能力。 螺栓间的间距确定，既要考虑螺栓连接的强度与变形等要求，又要考虑便于装拆操 作，各螺栓间及螺栓中心线与机件之间应留有扳手操作空间。螺栓最大、最小容许 距离见表 5-11。 但是当螺距过大，被联接的构件的接触面就不够紧密；潮气容易浸入缝隙产生锈蚀。
5.3.2 普通螺栓连接施工
1．螺栓的选择 2．连接螺栓的布置 3．螺栓孔的加工 4．螺栓连接施工 5．普通螺栓放松措施
1．螺栓的选择
⑴ 螺栓直径选择
螺栓直径的确定应由设计人员按等强度原则通过计算确定。但为了便于施工和管理，
对于同一个工程螺栓的直径规格应适当归类。一般情况下，螺栓的直径应与被连接
5.3 螺栓连接
5.3.1 连接类型 5.3.2 普通螺栓连接施工 5.3.3 高强度螺栓连接施工
5.3.1 连接类型
1. 螺栓的种类 2. 螺栓的受力 3. 螺母 4. 垫圈
1. 螺栓的种类
⑴ 普通螺栓 ⑵ 高强度螺栓
⑴ 普通螺栓
1)普通螺栓又可分为粗制螺栓和精制螺 栓
2)普通螺栓按形式又可分为六角螺栓、 双头螺栓和地脚螺栓
4．螺栓连接施工
⑴ 作业条件 1)构件已经安装调校完毕； 2)高空进行普通紧固件连接施工时，应有可靠的操作平台或施工吊篮，需严格遵守《建筑施工高处作业安 全技术规范》（JGJ 80－1991）的规定。 3)被连接件表面应清洁、干燥、不得有油（泥）污。 ⑵ 螺栓装配要求 1)螺栓头和螺母下面应放置平垫圈，以增大承压面积。 2)每个螺栓一端不得垫两个及以上的垫圈，并不得采用大螺母代替垫圈。螺栓拧紧后，外露螺纹不应少于 2 扣。螺母间下的垫圈一般不应多于 1 个。 3)对于设计有要求防松动的螺栓、锚固螺栓应采用有防松装置的螺母（即双螺母）或弹簧垫圈，或用人工 方法采取防松措施（如将螺栓外露螺纹打毛）。 4)对于承受动荷载或重要部位的螺栓连接，应按设计要求放置弹簧垫圈，弹簧垫圈必须设置在螺母的一侧。 5)对于工字钢、槽钢类型钢应尽量使用斜垫圈，使螺母和螺栓头部的支承面垂直于螺杆。 6)装配双头螺栓时，首先将螺纹和螺孔的接触面清理干净，然后用手轻轻地把螺母拧到螺纹的终止处，如 遇到拧不进的情况，不能用扳手强行拧紧，以免损坏螺纹。双头螺栓的轴心线必须与工件垂直，通常用角 尺进行检验。 7)螺母与螺钉装配时，螺母或螺钉与零件贴合的表面要光洁、平整，贴合处的表面应当经过加工，否则容 易使连接件松动或使螺钉弯曲。螺母或螺钉和接触的表面之间应保持清洁，螺孔内的赃物要清理干净。
钢结构基础第五章 钢结构的紧固件连接
N T 2
( N1y N1y )
V T
2
N m in
b
第五章 钢结构的紧固件连接
5.2 普通螺栓连接的构造和计算
5.2.3 螺栓群的计算
4. 螺栓群在轴心力作用下 的抗拉计算
n N Nt
b
5. 螺栓群在轴心力作用下 的抗拉计算 假定：中和轴在最下排 螺栓处
N
M 1
M y1 m y
第五章 钢结构的紧固件连接
5.2 普通螺栓连接的构造和计算
5.2.1 螺栓的排列和构造要求
排列要求
受力要求：钢板端部剪断，端距不应小于2d0；受拉时， 栓距和线距不应过小；受压时，沿作用力方向的栓距不 宜过大。 构造要求：栓距和线距不宜过大 施工要求：有一定的施工空间
第五章 钢结构的紧固件连接
图5-3 螺栓连接的 破坏情况
第五章 钢结构的紧固件连接
5.2 普通螺栓连接的构造和计算
5.2.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能
1. 抗剪螺栓连接 受力状态：弹性时两端大而 中间小，进入塑性阶段后， 因内力重分布使各螺栓受力 趋于均匀。 为防止“解钮扣”破坏，当 连接长度l1较大时，应将螺栓 的承载力乘以折减系数。
第五章 钢结构的紧固件连接
5.3 高强度螺栓连接的性能和计算
5.3.1 高强度螺栓连接的性能
2. 高强度螺栓连接的摩擦面抗滑移系数 对于承压型连接，只要求清除油污及浮锈 对于摩擦型连接，对摩擦面抗滑移系数有要求 3. 高强度螺栓的排列 要求同普通螺栓，同样要考虑连接长度对承载力的不 利影响。
N t N1
M
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第五章 钢结构的紧固件连接
5.2 普通螺栓连接的构造和计算
5.2.3 螺栓群的计算
4. 螺栓群在轴心力作用下 的抗拉计算
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5. 螺栓群在轴心力作用下 的抗拉计算 假定：中和轴在最下排 螺栓处
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第五章 钢结构的紧固件连接
5.2 普通螺栓连接的构造和计算
5.2.1 螺栓的排列和构造要求
排列要求
受力要求：钢板端部剪断，端距不应小于2d0；受拉时， 栓距和线距不应过小；受压时，沿作用力方向的栓距不 宜过大。 构造要求：栓距和线距不宜过大 施工要求：有一定的施工空间
第五章 钢结构的紧固件连接
图5-3 螺栓连接的 破坏情况
第五章 钢结构的紧固件连接
5.2 普通螺栓连接的构造和计算
5.2.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能
1. 抗剪螺栓连接 受力状态：弹性时两端大而 中间小，进入塑性阶段后， 因内力重分布使各螺栓受力 趋于均匀。 为防止“解钮扣”破坏，当 连接长度l1较大时，应将螺栓 的承载力乘以折减系数。
第五章 钢结构的紧固件连接
5.3 高强度螺栓连接的性能和计算
5.3.1 高强度螺栓连接的性能
2. 高强度螺栓连接的摩擦面抗滑移系数 对于承压型连接，只要求清除油污及浮锈 对于摩擦型连接，对摩擦面抗滑移系数有要求 3. 高强度螺栓的排列 要求同普通螺栓，同样要考虑连接长度对承载力的不 利影响。
N t N1
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《钢结构的链接》课件
考虑各种工况下的应力分布和极限承载能力。
链接的强度与稳定性分析
稳定性分析 考虑失稳模式和临界载荷。
分析链接在各种外力作用下的稳定性。 进行必要的稳定性试验。
链接的优化设计
• 优化目标：在满足强度和稳定性 要求的前提下，降低成本、提高 效率。
链接的优化设计
2. 有限元分析和仿真技术 。
1. 遗传算法、粒子群算法 等进化算法。
保结构的长期安全性和稳定性。
加强安全培训
对施工人员进行安全培训，提高安全意识和 自我保护能力。
配备安全设施
在施工现场配备必要的安全设施，如安全带 、安全网等。
06
钢结构的链接案例分析
大型场馆的钢结构链接
总结词
大型场馆的钢结构链接通常采用高强度 钢材和大跨度结构，以满足大空间和多 功能的需求。
VS
详细描述
大型场馆如体育馆、会展中心等，需要大 跨度、大空间的建筑结构来满足各种活动 和展览的需求。钢结构的链接技术在大跨 度结构中尤为重要，通过合理的节点设计 和连接方式，能够实现大跨度、大空间的 建筑结构，同时保证结构的稳定性和安全 性。
安装工程
包括钢柱、钢梁、钢 板的安装等，是链接 施工的关键环节。
焊接工程
包括对接焊、角焊、 熔透焊等，是链接施 工的重要步骤。
防腐、防火工程
包括涂装、防火涂料 等，是链接施工的保 障措施。
链接施工的质量控制措施
01
02
03
04
严格控制材料质量
包括钢材、焊接材料等，应符 合设计要求和国家标准。
加强施工过程监控
03
钢结构的特殊链接方式
跨度较大的钢结构链接
01
02
03
04
链接的强度与稳定性分析
稳定性分析 考虑失稳模式和临界载荷。
分析链接在各种外力作用下的稳定性。 进行必要的稳定性试验。
链接的优化设计
• 优化目标：在满足强度和稳定性 要求的前提下，降低成本、提高 效率。
链接的优化设计
2. 有限元分析和仿真技术 。
1. 遗传算法、粒子群算法 等进化算法。
保结构的长期安全性和稳定性。
加强安全培训
对施工人员进行安全培训，提高安全意识和 自我保护能力。
配备安全设施
在施工现场配备必要的安全设施，如安全带 、安全网等。
06
钢结构的链接案例分析
大型场馆的钢结构链接
总结词
大型场馆的钢结构链接通常采用高强度 钢材和大跨度结构，以满足大空间和多 功能的需求。
VS
详细描述
大型场馆如体育馆、会展中心等，需要大 跨度、大空间的建筑结构来满足各种活动 和展览的需求。钢结构的链接技术在大跨 度结构中尤为重要，通过合理的节点设计 和连接方式，能够实现大跨度、大空间的 建筑结构，同时保证结构的稳定性和安全 性。
安装工程
包括钢柱、钢梁、钢 板的安装等，是链接 施工的关键环节。
焊接工程
包括对接焊、角焊、 熔透焊等，是链接施 工的重要步骤。
防腐、防火工程
包括涂装、防火涂料 等，是链接施工的保 障措施。
链接施工的质量控制措施
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严格控制材料质量
包括钢材、焊接材料等，应符 合设计要求和国家标准。
加强施工过程监控
03
钢结构的特殊链接方式
跨度较大的钢结构链接
01
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钢结构紧固件连接工程
钢结构紧固件连接工程(一)材料质量要求(1)钢结构连接用高强度大六角螺栓连接副、扭剪型高强度螺栓连接副、钢网架用高强度螺栓、普通螺栓、铆钉、自攻钉、拉铆钉、射钉、锚栓、地脚螺栓等紧固标准件及螺母、垫圈等标准配件应具有质量证明书或合格证。
(2)高强度大六角螺栓连接副和扭剪型高强度螺栓连接副出厂时应随箱带有扭矩系数和紧固轴力(预应力)的检验报告，并应在施工现场随机抽样检验其扭矩系数和预应力。
(二)施工过程质量控制(1)钢结构制作和安装单位应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205-2020的规定分别进行高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数试验和复验;安装现场加工处理的摩擦面应单独进行摩擦面抗滑移系数试验，其结果应符合设计要求。
当高强度连接节点按承压型连接或张拉型连接进行强度设计时，可不进行摩擦面抗滑移系数的试验和复验。
(2)高强度螺栓连接，必须对构件摩擦面进行加工处理。
处理后的抗滑移系数应符合设计要求，方法有喷砂、喷(抛)丸、酸洗、砂轮打磨。
采用手工砂轮打磨时，打磨方向应与构件受力方向垂直，且打范围不小于螺栓孔径的4倍。
经处理后的摩擦面采取保护措施，不得在摩擦面上作标记。
摩擦面抗滑移系数复验应由制作单位和安装单位分别按制造批为单位进行见证送样试验，(3)普通螺栓连接紧固要求:1)普通螺栓紧固应从中间开始，对称向两边进行，大型接头宜采用复拧2)普通螺栓作为永久性连接螺栓时，紧固时螺栓头和螺母侧应分别放置平垫圈，螺栓头侧放置的垫圈不应多于2个，螺母侧放置的垫圈不应多于1个。
3)永久性普通螺栓紧固应牢固、可靠，外露丝扣不应少于2扣。
对于承受动力荷载或重要部位的螺栓连接，设计有防松动要求时，应采取有防松动装置的螺母或弹簧垫圈弹簧垫圈放置在螺母侧。
紧固质量检验可采用锤敲检验。
(4)高强度螺栓应自由穿人螺栓孔，不能穿过时，可用铰刀或锉刀修孔，不应气割护孔;扩孔数量应征得设计单位同意，扩孔后的孔径不应超过1.2d(d为螺栓直径)。
钢结构工程普通紧固件连接规定
钢结构工程普通紧固件连接规定
钢结构工程普通紧固件连接一般规定？
1、普通螺栓可采用普通扳手紧固，螺栓紧固应使被连接件接触面、螺栓头和螺母与构件表面密贴。
普通螺栓紧固应从中间开始，对称向两边进行，大型接头宜采用复拧。
2、普通螺栓作为永久性连接螺栓时，紧固连接应符合下列规定：
（1）螺栓头和螺母侧应分别放置平垫圈，螺栓头侧放置的垫圈不应多于2个，螺母侧
放置的垫圈不应多于1个；
（2）承受动力荷载或重要部位的螺栓连接，设计有防松动要求时，应采取有防松动装
置的螺母或弹簧垫圈，弹簧垫圈应放置在螺母侧；
（3）对工字钢、槽钢等有斜面的螺栓连接，宜采用斜垫圈；
（4）同一个连接接头螺栓数量不应少于2个；
（5）螺栓紧固后外露丝扣不应少于2扣，紧固质量检验可采用锤敲检验。
3、连接薄钢板采用的拉铆钉、自攻钉、射钉等，其规格尺寸应与被连接钢板相匹配，其间距、边距等应符合设计文件的要求。
钢拉铆钉和自攻螺钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧。
自攻螺钉、钢拉铆钉、射钉等与连接钢板应紧固密贴，外观应排列整齐。
4、自攻螺钉（非自攻自钻螺钉）连接板上的预制孔径d0。
钢结构工程紧固件连接的规定
钢结构工程紧固件连接的规定一：学术研究报告正文：1. 紧固件连接的重要性1.1 紧固件连接的定义1.2 紧固件连接的作用1.3 紧固件连接的分类2. 紧固件连接的规范2.1 国内相关规范介绍2.2 国际相关规范介绍3. 紧固件连接的设计原则3.1 受力分析3.2 因素选取3.3 紧固力计算4. 紧固件连接的检验方法4.1 紧固件材料的检验4.2 紧固件连接的预紧力检验4.3 紧固件连接的防松检验5. 紧固件连接的常见问题及处理方法5.1 紧固件连接的松动5.2 紧固件连接的断裂5.3 紧固件连接的腐蚀6. 紧固件连接的发展趋势6.1 新型紧固件的研究发展6.2 智能紧固件的应用前景附件：附件1：国内相关规范的摘录附件2：国际相关规范的摘录法律名词及注释：1. 紧固件：指用来连接和固定结构的螺栓、螺杆、螺钉、螺栓连接件、螺母等零件。
2. 紧固力：指紧固件连接时施加在紧固件上的力。
3. 受力分析：通过力学原理和结构分析方法，对紧固件连接进行受力分析和计算。
4. 防松检验：对紧固件连接进行防松性检验，以确保连接的稳定性和可靠性。
二：工程施工指南正文：1. 紧固件连接的介绍1.1 紧固件连接的定义和分类1.2 紧固件连接的作用和重要性2. 紧固件连接的规范和标准2.1 国内相关规范介绍2.2 国际相关规范介绍3. 紧固件连接的设计原则3.1 紧固件连接的受力分析和计算3.2 紧固件材料的选择3.3 紧固力的控制4. 紧固件连接的施工要点4.1 紧固件的安装步骤和方法4.2 紧固件的拧紧要求4.3 紧固件的锁紧和防松处理5. 紧固件连接的质量检验5.1 紧固件材料的检验要求5.2 紧固件连接的预紧力检验5.3 紧固件连接的防松性检验6. 紧固件连接的故障及处理措施6.1 紧固件连接松动的原因和处理方法6.2 紧固件连接断裂的原因和处理方法附件：附件1：相关规范和标准摘录附件2：紧固件连接的施工示意图法律名词及注释：1. 紧固力：指施加在紧固件上的力，用于保证连接的强度和稳定性。
5紧固件连接钢结构
一、单个螺栓的承载力设计值计算(P109-110)
单个螺栓的承载力设计值的方法，适用 于普通螺栓连接和高强度螺栓的承压型连接。
(1). 抗剪螺栓承载力设计值(P109)
nv 1
nv 2
抗剪螺栓连接
nv ?
b • 螺杆抗剪承载力设计值：Nv nv
d2
4
f vb
nv为受剪面数目
Σt为在同一受力方向承
压的构件较小总厚度
• 孔壁承压承载力设计值：Ncb d t fcb f vb , fcb (P524表1.3)
一个抗剪螺栓的承载力设计值应取上面两式的较小值。
t
问题讨论（P110）
1）普通螺栓受剪面处有可能遇有螺纹，也可能无螺纹
我国设计规范中规定：对高强度螺栓承压型连接，当剪切面处于螺纹 处时应按螺纹处的有效截面积进行计算；但对普通螺栓，不论剪切面是否 处在螺纹处，一律以螺杆杆身的截面积进行计算。
摩擦力
N 2
N
N 2
螺栓中预拉力
板叠中预压力
图5.2 高强度螺栓摩擦型连接
2.高强度螺栓
• •
承压型连接
对螺栓材质、预拉力大小和施工安装等的要求与摩擦型的完全相同； 以摩擦力被克服、节点板件发生相对滑移后孔壁承压和螺栓受剪破坏 作为承载能力极限状态； 承载能力高于高强度螺栓摩擦型连接，可节省连接材料； 在摩擦力被克服后将产生一定的滑移变形，因而其应用受到限制；
2）螺栓的承压面积事实上为半个圆柱面面积
按假定承压应力均布在通过螺栓直径的截面dt上来计算。因为承压设 计值是按假定截面积=dt计算的。
பைடு நூலகம்
d
d d
3）复杂情况下的∑t，nv取值问题（P111）
钢结构厂房的紧固件连接工程
（2）扭剪型高强度螺栓
钢结构用扭剪型高强度螺栓一个螺栓连接副为一个螺栓、一个螺母和一
个垫圈，它适用于摩擦型连接的钢结构。
单层钢结构安装工程
一、安装前的准备工作
1.核对进场资料、质量证明、设计变更、图纸等技术资料
2.落实深化施工组织设计，做好起吊前的准备工作/
一起形成的一种连接形式。
普通螺栓的施工要求：
（1）连接要求
（2）直径和长度选择
（3）螺栓紧固
二、高强螺栓连接
高强度螺栓连接已经发展成为与焊接并举的钢结构主要连接形式之一，
它具有受力性能好、耐疲劳、抗震性能好、连接刚度高，施工简便等优 点，被广泛地应用在建筑钢结构和桥梁钢结构的工地连接中。
3.掌握安装前后的外界环境，如风力、温度、风雪、日照等
4.图纸的会审和自审
5.基础验收
6.垫板设置
7.灌筑砂浆采用无收缩微膨胀砂浆，且比基础砼高一个等级
二、钢柱子安装
设置标高观测点和中心线标志，标高观测点的设置应与牛腿支承面为基
准，且便于观察，无牛腿柱应以柱顶端与桁架连接的最后一个安装孔中 心为基准。
钢结构厂房的紧固件连接工程
螺栓作为钢结构连接紧固件，通常用于构件间的连接、固定、定位等。
钢结构中的连接螺栓一般分普通螺栓和高强度螺栓两种。普通螺栓或高 强度螺栓而不施加紧固力，该连接即为普通螺栓连接；高强度螺栓并对 螺栓施加紧固力，该连接称高强度螺栓连接。
一、普通螺栓连接
钢结构普通螺栓连接即将普通螺栓、螺母、垫圈机械地和连接件连接在
高强度螺栓连接按其受力状况，可分为摩擦型连接、摩擦-承压型连接、
承压型连接和张拉型连接等几种类型，其中摩擦型连接是目前广泛采用 的基本连接形式。
（1）高强度六角头螺栓
钢结构用扭剪型高强度螺栓一个螺栓连接副为一个螺栓、一个螺母和一
个垫圈，它适用于摩擦型连接的钢结构。
单层钢结构安装工程
一、安装前的准备工作
1.核对进场资料、质量证明、设计变更、图纸等技术资料
2.落实深化施工组织设计，做好起吊前的准备工作/
一起形成的一种连接形式。
普通螺栓的施工要求：
（1）连接要求
（2）直径和长度选择
（3）螺栓紧固
二、高强螺栓连接
高强度螺栓连接已经发展成为与焊接并举的钢结构主要连接形式之一，
它具有受力性能好、耐疲劳、抗震性能好、连接刚度高，施工简便等优 点，被广泛地应用在建筑钢结构和桥梁钢结构的工地连接中。
3.掌握安装前后的外界环境，如风力、温度、风雪、日照等
4.图纸的会审和自审
5.基础验收
6.垫板设置
7.灌筑砂浆采用无收缩微膨胀砂浆，且比基础砼高一个等级
二、钢柱子安装
设置标高观测点和中心线标志，标高观测点的设置应与牛腿支承面为基
准，且便于观察，无牛腿柱应以柱顶端与桁架连接的最后一个安装孔中 心为基准。
钢结构厂房的紧固件连接工程
螺栓作为钢结构连接紧固件，通常用于构件间的连接、固定、定位等。
钢结构中的连接螺栓一般分普通螺栓和高强度螺栓两种。普通螺栓或高 强度螺栓而不施加紧固力，该连接即为普通螺栓连接；高强度螺栓并对 螺栓施加紧固力，该连接称高强度螺栓连接。
一、普通螺栓连接
钢结构普通螺栓连接即将普通螺栓、螺母、垫圈机械地和连接件连接在
高强度螺栓连接按其受力状况，可分为摩擦型连接、摩擦-承压型连接、
承压型连接和张拉型连接等几种类型，其中摩擦型连接是目前广泛采用 的基本连接形式。
（1）高强度六角头螺栓
钢结构钢结构的连接课件.ppt
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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
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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
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y '1
y '2
y2
钢结构紧固件连接施工
双头螺栓
六角头螺栓
地脚螺栓 沉头螺栓
2．螺母 公称高度应≥0.8D，螺母的螺纹应和螺栓相一致， 公称高度应≥0.8D，螺母的螺纹应和螺栓相一致，一 般应为粗牙螺纹。 般应为粗牙螺纹。螺母的机械性能主要是螺母的保证 应力和硬度。 应力和硬度。 3．垫圈 常用钢结构螺栓连接的垫圈，按形状及其使用功能可 常用钢结构螺栓连接的垫圈， 以分成以下几类： 以分成以下几类： 圆平垫圈。 （1）圆平垫圈。一般放置于紧固螺栓头及螺母的支承 面下面，用以增加螺栓头及螺母的支承面。 面下面，用以增加螺栓头及螺母分的位置是否正确， 安设永久螺栓前应先检查建筑物各部分的位置是否正确，精 度是否满足《钢结构工程施工质量验收规范》的要求， 度是否满足《钢结构工程施工质量验收规范》的要求，尺寸 有误差的应予调整。 有误差的应予调整。 精制螺栓的安装孔， （1）精制螺栓的安装孔，在结构安装后应均匀地放入临时螺栓 和冲钉。临时螺栓和冲钉的数量，应计算确定， 和冲钉。临时螺栓和冲钉的数量，应计算确定，但不少于安 装孔总数的l 每一节点应至少放人两个临时螺栓， 装孔总数的l／3。每一节点应至少放人两个临时螺栓，冲钉 的数量不多于临时螺栓数量30％。精制螺栓的安装孔 30％。精制螺栓的安装孔， 的数量不多于临时螺栓数量30％。精制螺栓的安装孔，条件 允许时可直接放入永久螺栓。扩钻后的A 允许时可直接放入永久螺栓。扩钻后的A、B级螺栓孔不允许 使用冲钉。 使用冲钉。 永久性的普通螺栓，每个螺栓一个端不得垫2个及2 （2）永久性的普通螺栓，每个螺栓一个端不得垫2个及2个以上 的垫圈，并不得采用大螺母代替垫圈。螺栓拧紧后， 的垫圈，并不得采用大螺母代替垫圈。螺栓拧紧后，外露螺 纹不应少于2个螺距。 纹不应少于2个螺距。 螺栓孔不得采用气割扩孔。 （3）螺栓孔不得采用气割扩孔。 雨天及钢结构表面有凝露时，不宜进行普通螺栓连接施工。 （4）雨天及钢结构表面有凝露时，不宜进行普通螺栓连接施工。
钢结构基础第五章钢结构的紧固件连接PPT
02
本章将介绍紧固件连接的基本原 理、类型、特点和应用，以及相 关的设计、施工和质量控制等方 面的知识。
紧固件连接的重要性
紧固件连接是钢结构中不可或缺 的一部分，其质量和性能直接影 响到整个结构的稳定性和安全性。
紧固件连接的可靠性、耐久性和 经济性对于建筑、桥梁、工业设 施等钢结构工程的安全和使用寿
铆钉连接强度高、密封性好，适用于需要永久性连接的场合，如飞机、汽车等。
选择合适的紧固件
在选择紧固件时，需要考虑其使 用场合、连接要求、成本等因素。
根据结构件的材质、厚度、受力 情况等因素选择合适的紧固件类
型和规格。
在需要高强度连接时，可以选择 螺栓或铆钉；在需要简单、快速
连接时，可以选择螺钉。
03
紧固件连接必须满足结构 安全性的要求，能够承受 外力作用，不发生松动、 断裂等现象。
可靠性
紧固件连接必须保证结构 的可靠性，能够长期保持 稳定，不发生失效。
经济性
紧固件连接的设计应考虑 经济性，选择合适的材料、 规格和数量，降低成本。
连接方式与实例
螺栓连接
利用螺栓穿过被连接件的预留孔 洞，拧紧螺母实现固定。例如，
降低维修成本。
智能化与自动化的趋势
智能紧固件
智能紧固件能够实时监测紧固件的工作状态，及时发现潜在问题， 提高结构的安全性和稳定性。
自动化生产线
自动化生产线能够提高生产效率，减少人为误差，保证产品质量 和精度。
机器人技术
机器人技术能够实现复杂结构的快速、精确装配，提高生产效率 和质量。
提高安全性能与耐久性的研究
在施工过程中，需要严格控制螺栓的规格、质量和安装精度，确保连接质量符合 设计要求。
案例分析：桥梁钢结构的紧固件连接
本章将介绍紧固件连接的基本原 理、类型、特点和应用，以及相 关的设计、施工和质量控制等方 面的知识。
紧固件连接的重要性
紧固件连接是钢结构中不可或缺 的一部分，其质量和性能直接影 响到整个结构的稳定性和安全性。
紧固件连接的可靠性、耐久性和 经济性对于建筑、桥梁、工业设 施等钢结构工程的安全和使用寿
铆钉连接强度高、密封性好，适用于需要永久性连接的场合，如飞机、汽车等。
选择合适的紧固件
在选择紧固件时，需要考虑其使 用场合、连接要求、成本等因素。
根据结构件的材质、厚度、受力 情况等因素选择合适的紧固件类
型和规格。
在需要高强度连接时，可以选择 螺栓或铆钉；在需要简单、快速
连接时，可以选择螺钉。
03
紧固件连接必须满足结构 安全性的要求，能够承受 外力作用，不发生松动、 断裂等现象。
可靠性
紧固件连接必须保证结构 的可靠性，能够长期保持 稳定，不发生失效。
经济性
紧固件连接的设计应考虑 经济性，选择合适的材料、 规格和数量，降低成本。
连接方式与实例
螺栓连接
利用螺栓穿过被连接件的预留孔 洞，拧紧螺母实现固定。例如，
降低维修成本。
智能化与自动化的趋势
智能紧固件
智能紧固件能够实时监测紧固件的工作状态，及时发现潜在问题， 提高结构的安全性和稳定性。
自动化生产线
自动化生产线能够提高生产效率，减少人为误差，保证产品质量 和精度。
机器人技术
机器人技术能够实现复杂结构的快速、精确装配，提高生产效率 和质量。
提高安全性能与耐久性的研究
在施工过程中，需要严格控制螺栓的规格、质量和安装精度，确保连接质量符合 设计要求。
案例分析：桥梁钢结构的紧固件连接
钢结构的紧固件连接(共29张PPT)
高强螺栓
大六角头 ——8.8和10.9级，对螺栓孔要求低
扭剪型
——10.9级，对螺栓孔要求低
二、螺栓孔的类别——I类孔、II类孔 三、螺栓连接的种类——普通螺栓连接、高强螺栓连接 四、铆钉连接
第5章 钢结构的紧固件连接
5.1 概述
需螺栓数：
（取整，不宜少于2个）
则螺栓1受的最大剪力N1应满足：
第5章 钢结构的紧固件连接
五、同时承受摩擦面间的剪切和螺栓杆轴向拉力的摩擦型的连接计算
N v b0.9nf(P1.2N 5t)
u等同于
Nv
N
b v
Nt Nt
1
u但不同于普通螺栓及高强螺栓承压型连接的
( Nv )2 ( Nt )2 1
Nvb
Ntb
高强度螺栓的抗拉连接
第5章 钢结构的紧固件连接
5.5 高强度螺栓摩擦型连接的计算
b
a
3×p = 3p
g1 g2
b≥140mm可双排并列排孔
g1、g2和最大开孔直径与b相关 p≥3d0，a≥2d0
工字钢或槽钢的翼缘和腹板上的最大开孔
直径以及图中emin、 cmin和hmax均与它们的
型号相关
第5章 钢结构的紧固件连接
5.3 普通螺栓连接和高强螺栓承压型连接的工作性能
一、抗剪螺栓连接
V
/n
N1Nx N / n
则螺栓1受的最大剪力N1应满足：
N 1(N 1 N xN 1 T x)2(N 1 V yN 1 T y)2N m bin
——例题5.4~5
第5章 钢结构的紧固件连接
5.4 普通螺栓连接和高强螺 栓承压型连接的计算
四、螺栓群在轴心力作用下的抗拉计算
钢结构的紧固件连接
钢结构的紧固件连接文档模板范本：钢结构的紧固件连接1. 引言本文档旨在为钢结构的紧固件连接提供一个详细的指南，以确保连接的可靠性和安全性。
钢结构的紧固件连接是钢结构施工中至关重要的一环，其质量直接影响到结构的强度和稳定性。
2. 紧固件及其分类2.1 紧固件的定义紧固件是用来连接和固定钢结构构件的零件，包括螺栓、螺母、垫圈等。
2.2 紧固件的分类2.2.1 根据材料分类- 碳钢紧固件：合用于普通的钢结构连接。
- 不锈钢紧固件：合用于特殊环境下的钢结构连接。
2.2.2 根据连接方式分类- 拉力连接- 剪力连接- 阻力连接3. 紧固件的选用3.1 根据载荷要求选择紧固件类型3.1.1 静载荷连接- 根据设计荷载确定所需的紧固件抗拉强度和工作安全系数。
3.1.2 动载荷连接- 根据设计荷载的频率和振幅选择合适的紧固件类型。
3.2 确定紧固件尺寸3.2.1 螺栓直径的选择- 根据连接构件的厚度和强度要求选择合适的螺栓直径。
3.2.2 螺栓长度的选择- 需考虑连接后的预紧力减小以及螺栓的抗滑移能力。
3.3 紧固件的安装预紧3.3.1 预紧力的计算方法- 根据紧固件材料的特性和连接的功用确定预紧力的大小。
3.3.2 预紧力的控制- 采用液压扳手或者扭力扳手进行控制，避免超过预定的预紧力。
3.4 紧固件的检验3.4.1 型式试验- 对于特定工程项目或者紧固件类型，需要进行型式试验以验证其性能。
3.4.2 技术文件- 需要保留紧固件的技术文件，包括批次号、生产厂家等信息。
4. 法律名词及注释- 预紧力：指在紧固件连接过程中通过施加力使紧固件产生初始预紧力，以提高连接的紧固程度和抗滑移能力。
5. 扩展内容1. 本文档所涉及附件如下：附件1：紧固件连接标准表，附件2：紧固件型号示意图。
2. 本文档所涉及的法律名词及注释：预紧力：指在紧固件连接过程中通过施加力使紧固件产生初始预紧力，以提高连接的紧固程度和抗滑移能力。
附件1：紧固件连接标准表---- 材料 ---- 类型 ---- 尺寸（直径） ---- 预紧力（N） ---------------------------------------------------------------------------- 碳钢 ---- 螺栓 ---- M16 ----30000 -------- 不锈钢 ---- 螺母 ---- M12 ----20000 -------- 碳钢 ---- 垫圈 ---- M20 ---- - ----附件2：紧固件型号示意图[示意图]。
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：
第5章钢结构的紧固件连接75页PPT
5.1.2 螺栓连接
第5章 钢结构紧固件连接
第5章 钢结构紧固件连接
1. 普通螺栓连接
代号 强度等级 加工方式 加工精度 抗剪性能 经济性能
用途
精制螺栓
粗制螺栓
A级和B级
C级
5.6级和8.8级
4.6级和4.8级
车床上经过切削而成
单个零件上一次冲成
螺杆与栓孔直径之差为 0.25～0.5mm
螺杆与栓孔直径之差为 1.5～3mm
（a）大六角头螺栓
（a）大六角头螺栓
（b）扭剪型螺栓
（b）扭剪型螺栓
第5章 钢结构紧固件连接
高强度螺栓摩擦型连接和承压型连接比较
高强度螺栓摩擦型连接
高强度螺栓承压型连接
传力机理
利用预拉力把被连接的部 件夹紧，使部件的接触面 间产生很大的摩擦力，外 力通过摩擦力来传递
允许接触面滑移，依靠螺栓杆 和螺孔之间的承压来传力
沿杆轴方向受拉螺栓连接的端板，应适当加大刚度，以减小撬力对螺 栓抗拉承载力的不利影响。
第5章 钢结构紧固件连接
5.5.2 普通螺栓的受剪连接
螺栓连接的受力形式分为：只受剪力，只受拉力。有时
受剪力和拉力的共同作用。
F
F
N
A 剪力螺栓
➢受力垂直螺杆，承 剪、承压。 ➢连接件有错动趋势
B 拉力螺栓
➢受力平行螺杆，承拉 ➢连接件有脱开趋势
克服摩擦力后，板件间突然发生水平滑 移，最大滑移量为栓孔和栓杆间的间隙，表 现在曲线上为水平段。
N
N/2 N/2 a
N
2 1 O
N
N
b
4 3
δ
第5章 钢结构紧固件连接
栓孔直径
＝螺杆的公称直径 +1.5～2.0mm
第5章 钢结构紧固件连接
第5章 钢结构紧固件连接
1. 普通螺栓连接
代号 强度等级 加工方式 加工精度 抗剪性能 经济性能
用途
精制螺栓
粗制螺栓
A级和B级
C级
5.6级和8.8级
4.6级和4.8级
车床上经过切削而成
单个零件上一次冲成
螺杆与栓孔直径之差为 0.25～0.5mm
螺杆与栓孔直径之差为 1.5～3mm
（a）大六角头螺栓
（a）大六角头螺栓
（b）扭剪型螺栓
（b）扭剪型螺栓
第5章 钢结构紧固件连接
高强度螺栓摩擦型连接和承压型连接比较
高强度螺栓摩擦型连接
高强度螺栓承压型连接
传力机理
利用预拉力把被连接的部 件夹紧，使部件的接触面 间产生很大的摩擦力，外 力通过摩擦力来传递
允许接触面滑移，依靠螺栓杆 和螺孔之间的承压来传力
沿杆轴方向受拉螺栓连接的端板，应适当加大刚度，以减小撬力对螺 栓抗拉承载力的不利影响。
第5章 钢结构紧固件连接
5.5.2 普通螺栓的受剪连接
螺栓连接的受力形式分为：只受剪力，只受拉力。有时
受剪力和拉力的共同作用。
F
F
N
A 剪力螺栓
➢受力垂直螺杆，承 剪、承压。 ➢连接件有错动趋势
B 拉力螺栓
➢受力平行螺杆，承拉 ➢连接件有脱开趋势
克服摩擦力后，板件间突然发生水平滑 移，最大滑移量为栓孔和栓杆间的间隙，表 现在曲线上为水平段。
N
N/2 N/2 a
N
2 1 O
N
N
b
4 3
δ
第5章 钢结构紧固件连接
栓孔直径
＝螺杆的公称直径 +1.5～2.0mm
钢结构的紧固件连接课件
2. Ⅱ类孔（孔壁不整齐，质量差）
制作方法：
在单个的构件上一次冲成或不用钻模钻成 设计孔径。 普通螺栓中的粗制螺栓连接可用Ⅱ类孔， 并且：孔径-栓杆直径＝1.0～1.5mm。 高强螺栓的孔为Ⅱ类孔，采用钻成孔，
摩擦型高强螺栓：孔径-栓杆直径＝1.5～2.0mm 承压型高强螺栓：孔径-栓杆直径＝1.0～1.5mm
当b≥140mm 时，可采用双 排并列。
g2 g1
考虑到拧紧螺栓的扳手尺寸和必要的边距，角钢上采用的最
大螺栓直径见下表。
四.热轧工字钢和热轧槽钢上排列螺栓的要求
5.3 普通螺栓连接计算
螺栓连接计算的一般步骤:①计算单个螺栓的承载力设计值；②按受力情 况确定所需螺栓数量，③按构造要求排列需要的螺栓，必要时进行构件净 截面强度验算。在受力较复杂的螺栓连接中，可先假定螺栓的数量进行排 列后验算受力最大的螺栓是否小于其承载力设计值；相差过大时，重新假 定螺栓数进行排列和复算。
当b＜125mm 时，一般采用 单排排列。
b
g
b＜ 125mm p 3d 0 a 2d 0
a
p
p
p
b 125mm
当b≥125mm 时，可采用双 排交错排列。
b
s a p
p p p
g2 g1
p可以小于3d 0 但 s 3d 0 a 2d 0
b 140mm p 3d 0 a 2d 0
b.精制螺栓（A、B级螺栓）连接
其受力和传力情况与C级螺栓连接相同。 螺栓加工复杂，安装要求高，价格昂贵，常为 高强螺栓摩擦型连接所替代。
2.高强螺栓连接 a.高强螺栓摩擦型连接 依靠连接板件间的摩擦力来承受荷载。 螺栓孔壁不承压，螺杆不受剪，连接变形小， 连接紧密，耐疲劳，易于安装，在动力荷载 作用下不易松动。 b.高强螺栓承压型连接 在连接板间的摩擦力被克服、节点板发 生相对滑移后依靠孔壁承压和螺栓受剪来承 受荷载。 只能用于承受静力荷载或间接承受动力 荷载的结构中。
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。
第5章 钢结构的紧固件连接
第5章 钢结构的紧固件连接
5.4 普通螺栓连接的计算 （1）剪力螺栓的设计承载力
Nv Nv
单剪面 nv =1
双剪面 nv =2
2009.11 长沙
四剪面 nv =4 中南大学桥梁工程系
第5章 钢结构的紧固件连接
一个螺栓受剪承载力设计值
一个螺栓承压承载力设计值
Nvb nv4d2 fvb
公式条件：各剪 面上剪力相同
受力 特征
承载力 极限状态
安装孔 孔径 d0（mm)
摩擦型 外力达到最大摩擦力 连接 ，有相对滑移的趋势
d0＝d＋1.5 ~ 2.0
应用 特点
剪切变形小，耐疲劳 ，动载下不易松动
承压型 连接
外力超过最大静摩擦 力，螺栓承剪，孔壁 承压，发生相对滑移
d0＝d＋1.0 ~ 1.5
2009.11 长沙
承载力比摩擦型大， 剪切变形大，一般不 用于直接动载情况
Ncbd( t)fcb
剪面数
螺杆直径 螺栓抗剪 设计强度
同一受力方向的承压 构件的较小总厚度
螺栓承压 设计强度
一个剪力螺栓的设计承载力
验算
N m b im n N iv b,n N c b
一个螺栓所受剪力
Nv
Nb min
2009.11 长沙
中南大学桥梁工程系
剪力螺栓 群的不均 匀受力
铆接
传力可靠，韧性和塑性好，质 量易于检查，抗动力性能好
费钢、费工，开孔对构件截面有一 定削弱
普通螺栓 连接
装拆便利，设备简单
粗制螺栓不宜受剪，精制螺栓加工 和安装难度较大，开孔对构件截面 有一定削弱
高强螺栓 连接
加工方便，可拆换，能承受动 力荷载，耐疲劳，塑性、韧性 好
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土木专业
南 京 大 胜 关 长 江 大 桥 高 强 螺 栓 终 拧
土木工程施工
2.2 紧固件连接
2.2.2 高强螺栓连接 ⑴ 高强螺栓的种类和用途
高强螺栓就是高强度的螺栓，是一种标准件。是继 铆接连接后的新型钢结构连接形式，是目前钢结构连接的 主要手段。
高强螺栓从外形上可分为扭剪型高强螺栓和大六角 头高强螺栓。
土木专业
土木工程施工
2.2 紧固件连接
② 紧固轴力
螺栓紧固必须从中心开 始，对称施拧；大型接头采 用复拧，即“两次紧固法”。 施拧时的紧固轴力应不 超过相应的规定。永久螺栓 拧紧质量检验采用锤敲或用 力矩扳手检验，要求螺栓不 颤动和偏移，拧紧的真实性 用塞尺检查，对接表面高差 (不平度)不应超0.5mm。
① 紧固前检查
螺栓紧固前，应对螺孔、被连接件的移位，不平度、不垂直度、 磨光顶紧的贴合情况，以及板叠合处摩擦面的处理，连接间隙，孔 眼的同心度，临时螺栓的布放等进行检查。
② 紧固施工
紧固顺序应从节点中心向边缘依次进行。紧固时，要分初拧和 终拧两次紧固；对于大型节点，可分为初拧、复拧和终拧。初拧、 复拧轴力宜为60～80%标准轴力，终拧轴力为标准轴力。 当天安装的螺栓，要在当天终拧完毕，防止螺纹被沾污和生锈， 引起扭矩系数值发生变化。
土木专业
• • • • • •
第七章 钢结构工程 土木工程施工
7.3紧固件连接工程
• 二、高强螺栓连接 • 高强度螺栓连接已经发展成为与焊接并举的钢结构主 要连接形式之一，它具有受力性能好、耐疲劳、抗震性能 好、连接刚度高，施工简便等优点，被广泛地应用在建筑 钢结构和桥梁钢结构的工地连接中。 高强度螺栓连接按其受力状况，可分为摩擦型连接、 摩擦-承压型连接、承压型连接和张拉型连接等几种类型 ，其中摩擦型连接是目前广泛采用的基本连接形式。
土木专业
地 脚 螺 栓 预 埋
土木工程施工
2.2 紧固件连接
⑵ 普通螺栓的施工 ① 连接要求：
※ 螺栓头和螺母的下面应放置平垫圈。螺母下面的 垫圈不应多于2个，螺栓头部下面的垫圈不应多于1个。
※ 螺栓头和螺母应与结构构件的表面及垫圈密贴。
※ 倾斜面的螺栓连接，放置斜垫片垫平。 ※ 动荷载或重要部位的螺栓，应放置弹簧垫圈。 ※ 螺栓伸出螺母的长度应不小于两个完整螺纹的长 度。
扭剪型高强螺栓检查时，只要观察其尾部被拧掉，即可判
断螺栓终拧合格。对于某些原因无法使用专用电动扳手终拧掉梅花 头时，则可参照高强大六角头螺栓的检查方法，采用扭矩法或转角 法进行终拧并标记。
土木专业
土木工程施工
2.2 紧固件连接
2.2.3 自攻螺栓、钢拉铆钉、射钉连接
连接薄钢板用的自攻螺栓、钢拉铆钉、射钉等其规 格尺寸与连接钢板相匹配，紧固密贴，其间距、边距符合 设计要求。 气
土木专业
定扭矩电动扳手
6924扭剪扳手
电动扭剪扳手
土木工程施工
2.2 紧固件连接
⑶ 高强螺栓的保管及现场复验
① 高强螺栓的保管
高强度螺栓的包装、运输、现场保管过程要保持它的出厂状态， 直到安装使用前才能开箱检查使用。以防止连接副的扭矩系数(K) 发生变化，这是高强度螺栓保管的一项重要内容。
② 高强度螺栓的现场取样复验
响声式扭矩扳手
手动扭矩扳手
土木专业
德国Wera可调控扭力扳手
土木工程施工
2.2 紧固件连接
② 电动扳手
定扭矩、定转角电动扳手适用 于大六角头高强螺栓的紧固，可自 动控制扭矩和转角，适用于钢结构 桥梁、厂房建设安装大六角头高强 螺栓施工的初拧、终拧和扭剪型高 强螺栓的初拧。 扭剪型电动扳手适用于 扭剪型高强度螺栓的终拧紧 固，常用的扭剪型电动扳手 有6922型和6924型两种。
土木专业
土木工程施工
2.2 紧固件连接
③ 紧固完毕检查
高强大六角头螺栓检查：包括是否有漏拧和施工扭矩值。
施工扭矩值的检查在终拧完成1h后、48h内进行。
抽查量：每个作业班组和每天终拧完毕数量的5％，其不合格
的数量应小于被抽查数量的10％，且少于2个，方为合格。否则， 应双倍抽检。如仍不合格，则应对当天终拧完毕的螺栓全部进行复 验。
土木专业
六角螺栓
土木工程施工
2.2 紧固件连接
② 双头螺栓：又称螺柱，
多用于连接厚板或不方便使用六角 螺栓连接的地方，如砼屋架、屋面 梁悬挂单轨梁吊挂件等。
双头螺栓
③ 地脚螺栓：分为一般地脚螺栓、直角地脚螺栓、锤头螺
栓和锚固地脚螺栓，一般地脚螺栓、直角地脚螺栓和锤头螺栓是在 砼浇筑前预埋在基础之中，用以固定钢柱；锚固地脚螺栓是在已成 型砼基础上经钻机成孔后，再安装、灌浆固定的一种地脚螺栓。 一 般 地 脚 螺 栓 异 型 地 脚 螺 栓
一个连接副 为一个螺栓、 一个螺母和 一个垫圈 扭剪型高强螺栓
土木专业
一个连接副 为一个螺栓、 一个螺母和 二个垫圈
大六角头高强螺栓
土木工程施工
2.2 紧固件连接
⑵ 高强螺栓施工的机具
① 手动扭矩扳手：高强螺栓以手动紧固时，要使用 有示明扭矩值的扳手施拧，以达到高强螺栓连接副规定的 扭矩和剪力值。常用的手动扭矩扳手有指针式、音响式和 扭剪型三种。
土木专业
土木工程施工
2.2 紧固件连接
包括普通螺栓、高强度螺栓、射钉、自攻钉、拉铆钉 的紧固连接。连接螺栓分为8级，即3.6、4.6、4.8、5.6、 5.8、6.8、8.8、10.9S(如5.6S表示抗拉强度为500MPa,屈强 比为60%)，其中后两级为高强度螺栓，其余为普通螺栓。
的 地钢 脚柱 螺与 栓基 连础 接
土木专业
梁 柱 节 点 的 螺 栓 连 接
土木工程施工
2.2 紧固件连接
2.2.1 普通螺栓连接 ⑴ 普通螺栓的种类和用途
普通螺栓按外形有：六角螺栓、双头螺栓和地脚螺栓。 ① 六角螺栓：按质量和产品等级分为A、B、C三种。 A级螺栓——精制螺栓； B级螺栓——半精制螺栓；
C级螺栓——粗制螺栓。
A、B级螺栓适用于连接部位需传 递较大剪力的重要结构的安装，C级螺 栓适用于钢结构安装中的临时固定。
5.2连接
钢构件的连接 方法有焊接、紧固 件连接(螺栓连接、 射钉、自攻钉、拉 铆钉)及铆接三种。
铆接连接
广州电视塔外筒 钢结构焊接施工
土木专业
南京大胜关长江大桥 高强螺栓连接施工
土木工程施工
5.3紧固件连接工程
螺栓作为钢结构连接紧固件，通常用于构件间的连接 、固定、定位等。钢结构中的连接螺栓一般分普通螺栓 和高强度螺栓两种。普通螺栓或高强度螺栓而不施加紧 固力，该连接即为普通螺栓连接；高强度螺栓并对螺栓 施加紧固力，该连接称高强度螺栓连接。 一、普通螺栓连接 钢结构普通螺栓连接即将普通螺栓、螺母、垫圈机械地 和连接件连接在一起形成的一种连接形式。 普通螺栓的施工要求： （1）连接要求 （2）直径和长度选择 （3）螺栓紧固
土木专业
土木工程施工
7.3紧固件连接工程
（1）高强度六角头螺栓 钢结构用高强度大六角头螺栓，分为8.8和10.9两种 等级，一个连接副为一个螺栓、一个螺母和两个垫圈。高 强度螺栓连接副应同批制造，保证扭矩系数稳定，同批连 接副扭矩系数平均值为0.110-0.150，其扭矩系数标准偏 差应不大于0.010。 （2）扭剪型高强度螺栓 钢结构用扭剪型高强度螺栓一个螺栓连接副为一个螺 栓、一个螺母和一个垫圈，它适用于摩擦型连接的钢结构。
扭剪型高强螺栓和高强大六角头螺栓出厂时应随箱带有扭矩系 数和紧固轴力(预拉力)的检验报告。 连接面抗滑移系数复验：高强螺栓按每验收批抽取3组试件；
预拉力复验：扭剪型高强螺栓每验收批抽取8套；
扭矩系数复验：高强大六角头螺栓每验收批抽取8套。
土木专业
土木工程施工
2.2 紧固件连接
⑷ 高强螺栓的施工要点
自 攻 自 钻 螺 钉 动 拉 铆 钉 枪
钢拉铆钉
平头型射钉 (带斜角金属角片) 自攻螺栓 射钉
土木专业
特重型 双把拉铆枪
土木工程施工
3.3.3 构件间的连接
钢柱间的连接常采用坡口焊连接；主梁与钢柱的连接一般翼缘 用坡口焊连接，腹板用高强螺栓连接；次梁与主梁的连接基本上是 在腹板处用高强螺栓连接，少量再在翼缘处用坡口焊连接。
土木工程施工
第5章 钢结构工程
第五讲 钢结构的紧固件连接
5.1钢结构连接
土木专业
土木工程施工
第5讲 钢结构工程
【教学要求】了解钢结构紧固件连接方法、特点及 适用范围，熟悉高强螺栓施工要点。 【教学重点】钢结构常用连接方法、种类及施工施工
第5讲 钢结构工程
钢柱间坡 口焊连接
梁柱间翼缘坡 口焊连接,腹板 高强螺栓连接 梁柱间翼缘坡 口焊连接,腹板 高强螺栓连接 土木专业
钢构件的 现场连装
南 京 大 胜 关 长 江 大 桥 高 强 螺 栓 终 拧
土木工程施工
2.2 紧固件连接
2.2.2 高强螺栓连接 ⑴ 高强螺栓的种类和用途
高强螺栓就是高强度的螺栓，是一种标准件。是继 铆接连接后的新型钢结构连接形式，是目前钢结构连接的 主要手段。
高强螺栓从外形上可分为扭剪型高强螺栓和大六角 头高强螺栓。
土木专业
土木工程施工
2.2 紧固件连接
② 紧固轴力
螺栓紧固必须从中心开 始，对称施拧；大型接头采 用复拧，即“两次紧固法”。 施拧时的紧固轴力应不 超过相应的规定。永久螺栓 拧紧质量检验采用锤敲或用 力矩扳手检验，要求螺栓不 颤动和偏移，拧紧的真实性 用塞尺检查，对接表面高差 (不平度)不应超0.5mm。
① 紧固前检查
螺栓紧固前，应对螺孔、被连接件的移位，不平度、不垂直度、 磨光顶紧的贴合情况，以及板叠合处摩擦面的处理，连接间隙，孔 眼的同心度，临时螺栓的布放等进行检查。
② 紧固施工
紧固顺序应从节点中心向边缘依次进行。紧固时，要分初拧和 终拧两次紧固；对于大型节点，可分为初拧、复拧和终拧。初拧、 复拧轴力宜为60～80%标准轴力，终拧轴力为标准轴力。 当天安装的螺栓，要在当天终拧完毕，防止螺纹被沾污和生锈， 引起扭矩系数值发生变化。
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第七章 钢结构工程 土木工程施工
7.3紧固件连接工程
• 二、高强螺栓连接 • 高强度螺栓连接已经发展成为与焊接并举的钢结构主 要连接形式之一，它具有受力性能好、耐疲劳、抗震性能 好、连接刚度高，施工简便等优点，被广泛地应用在建筑 钢结构和桥梁钢结构的工地连接中。 高强度螺栓连接按其受力状况，可分为摩擦型连接、 摩擦-承压型连接、承压型连接和张拉型连接等几种类型 ，其中摩擦型连接是目前广泛采用的基本连接形式。
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地 脚 螺 栓 预 埋
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2.2 紧固件连接
⑵ 普通螺栓的施工 ① 连接要求：
※ 螺栓头和螺母的下面应放置平垫圈。螺母下面的 垫圈不应多于2个，螺栓头部下面的垫圈不应多于1个。
※ 螺栓头和螺母应与结构构件的表面及垫圈密贴。
※ 倾斜面的螺栓连接，放置斜垫片垫平。 ※ 动荷载或重要部位的螺栓，应放置弹簧垫圈。 ※ 螺栓伸出螺母的长度应不小于两个完整螺纹的长 度。
扭剪型高强螺栓检查时，只要观察其尾部被拧掉，即可判
断螺栓终拧合格。对于某些原因无法使用专用电动扳手终拧掉梅花 头时，则可参照高强大六角头螺栓的检查方法，采用扭矩法或转角 法进行终拧并标记。
土木专业
土木工程施工
2.2 紧固件连接
2.2.3 自攻螺栓、钢拉铆钉、射钉连接
连接薄钢板用的自攻螺栓、钢拉铆钉、射钉等其规 格尺寸与连接钢板相匹配，紧固密贴，其间距、边距符合 设计要求。 气
土木专业
定扭矩电动扳手
6924扭剪扳手
电动扭剪扳手
土木工程施工
2.2 紧固件连接
⑶ 高强螺栓的保管及现场复验
① 高强螺栓的保管
高强度螺栓的包装、运输、现场保管过程要保持它的出厂状态， 直到安装使用前才能开箱检查使用。以防止连接副的扭矩系数(K) 发生变化，这是高强度螺栓保管的一项重要内容。
② 高强度螺栓的现场取样复验
响声式扭矩扳手
手动扭矩扳手
土木专业
德国Wera可调控扭力扳手
土木工程施工
2.2 紧固件连接
② 电动扳手
定扭矩、定转角电动扳手适用 于大六角头高强螺栓的紧固，可自 动控制扭矩和转角，适用于钢结构 桥梁、厂房建设安装大六角头高强 螺栓施工的初拧、终拧和扭剪型高 强螺栓的初拧。 扭剪型电动扳手适用于 扭剪型高强度螺栓的终拧紧 固，常用的扭剪型电动扳手 有6922型和6924型两种。
土木专业
土木工程施工
2.2 紧固件连接
③ 紧固完毕检查
高强大六角头螺栓检查：包括是否有漏拧和施工扭矩值。
施工扭矩值的检查在终拧完成1h后、48h内进行。
抽查量：每个作业班组和每天终拧完毕数量的5％，其不合格
的数量应小于被抽查数量的10％，且少于2个，方为合格。否则， 应双倍抽检。如仍不合格，则应对当天终拧完毕的螺栓全部进行复 验。
土木专业
六角螺栓
土木工程施工
2.2 紧固件连接
② 双头螺栓：又称螺柱，
多用于连接厚板或不方便使用六角 螺栓连接的地方，如砼屋架、屋面 梁悬挂单轨梁吊挂件等。
双头螺栓
③ 地脚螺栓：分为一般地脚螺栓、直角地脚螺栓、锤头螺
栓和锚固地脚螺栓，一般地脚螺栓、直角地脚螺栓和锤头螺栓是在 砼浇筑前预埋在基础之中，用以固定钢柱；锚固地脚螺栓是在已成 型砼基础上经钻机成孔后，再安装、灌浆固定的一种地脚螺栓。 一 般 地 脚 螺 栓 异 型 地 脚 螺 栓
一个连接副 为一个螺栓、 一个螺母和 一个垫圈 扭剪型高强螺栓
土木专业
一个连接副 为一个螺栓、 一个螺母和 二个垫圈
大六角头高强螺栓
土木工程施工
2.2 紧固件连接
⑵ 高强螺栓施工的机具
① 手动扭矩扳手：高强螺栓以手动紧固时，要使用 有示明扭矩值的扳手施拧，以达到高强螺栓连接副规定的 扭矩和剪力值。常用的手动扭矩扳手有指针式、音响式和 扭剪型三种。
土木专业
土木工程施工
2.2 紧固件连接
包括普通螺栓、高强度螺栓、射钉、自攻钉、拉铆钉 的紧固连接。连接螺栓分为8级，即3.6、4.6、4.8、5.6、 5.8、6.8、8.8、10.9S(如5.6S表示抗拉强度为500MPa,屈强 比为60%)，其中后两级为高强度螺栓，其余为普通螺栓。
的 地钢 脚柱 螺与 栓基 连础 接
土木专业
梁 柱 节 点 的 螺 栓 连 接
土木工程施工
2.2 紧固件连接
2.2.1 普通螺栓连接 ⑴ 普通螺栓的种类和用途
普通螺栓按外形有：六角螺栓、双头螺栓和地脚螺栓。 ① 六角螺栓：按质量和产品等级分为A、B、C三种。 A级螺栓——精制螺栓； B级螺栓——半精制螺栓；
C级螺栓——粗制螺栓。
A、B级螺栓适用于连接部位需传 递较大剪力的重要结构的安装，C级螺 栓适用于钢结构安装中的临时固定。
5.2连接
钢构件的连接 方法有焊接、紧固 件连接(螺栓连接、 射钉、自攻钉、拉 铆钉)及铆接三种。
铆接连接
广州电视塔外筒 钢结构焊接施工
土木专业
南京大胜关长江大桥 高强螺栓连接施工
土木工程施工
5.3紧固件连接工程
螺栓作为钢结构连接紧固件，通常用于构件间的连接 、固定、定位等。钢结构中的连接螺栓一般分普通螺栓 和高强度螺栓两种。普通螺栓或高强度螺栓而不施加紧 固力，该连接即为普通螺栓连接；高强度螺栓并对螺栓 施加紧固力，该连接称高强度螺栓连接。 一、普通螺栓连接 钢结构普通螺栓连接即将普通螺栓、螺母、垫圈机械地 和连接件连接在一起形成的一种连接形式。 普通螺栓的施工要求： （1）连接要求 （2）直径和长度选择 （3）螺栓紧固
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土木工程施工
7.3紧固件连接工程
（1）高强度六角头螺栓 钢结构用高强度大六角头螺栓，分为8.8和10.9两种 等级，一个连接副为一个螺栓、一个螺母和两个垫圈。高 强度螺栓连接副应同批制造，保证扭矩系数稳定，同批连 接副扭矩系数平均值为0.110-0.150，其扭矩系数标准偏 差应不大于0.010。 （2）扭剪型高强度螺栓 钢结构用扭剪型高强度螺栓一个螺栓连接副为一个螺 栓、一个螺母和一个垫圈，它适用于摩擦型连接的钢结构。
扭剪型高强螺栓和高强大六角头螺栓出厂时应随箱带有扭矩系 数和紧固轴力(预拉力)的检验报告。 连接面抗滑移系数复验：高强螺栓按每验收批抽取3组试件；
预拉力复验：扭剪型高强螺栓每验收批抽取8套；
扭矩系数复验：高强大六角头螺栓每验收批抽取8套。
土木专业
土木工程施工
2.2 紧固件连接
⑷ 高强螺栓的施工要点
自 攻 自 钻 螺 钉 动 拉 铆 钉 枪
钢拉铆钉
平头型射钉 (带斜角金属角片) 自攻螺栓 射钉
土木专业
特重型 双把拉铆枪
土木工程施工
3.3.3 构件间的连接
钢柱间的连接常采用坡口焊连接；主梁与钢柱的连接一般翼缘 用坡口焊连接，腹板用高强螺栓连接；次梁与主梁的连接基本上是 在腹板处用高强螺栓连接，少量再在翼缘处用坡口焊连接。
土木工程施工
第5章 钢结构工程
第五讲 钢结构的紧固件连接
5.1钢结构连接
土木专业
土木工程施工
第5讲 钢结构工程
【教学要求】了解钢结构紧固件连接方法、特点及 适用范围，熟悉高强螺栓施工要点。 【教学重点】钢结构常用连接方法、种类及施工施工
第5讲 钢结构工程
钢柱间坡 口焊连接
梁柱间翼缘坡 口焊连接,腹板 高强螺栓连接 梁柱间翼缘坡 口焊连接,腹板 高强螺栓连接 土木专业
钢构件的 现场连装