学习情景3 钢结构连接设计1
钢结构构件的连接设计3篇
钢结构构件的连接设计3篇钢结构构件的连接设计1钢结构构件的连接设计在现代建筑中，钢结构被广泛应用，因为它具有高强度、轻质、耐久、灵活性好等优点，可以用于各种建筑形式中。
钢结构构件的连接设计是非常重要的，它直接关系到钢结构的安全性和稳定性。
1、连接形式钢结构构件的连接形式有很多种，例如焊接、钻孔、膨胀螺栓连接等。
其中膨胀螺栓连接是最常用的连接方式，因为它具有安装、拆卸方便，连接牢固、稳定等优点。
此外，应选择质量可靠的膨胀螺栓，以保证连接的强度和稳定性。
2、连接设计连接设计包括连接位置、连接方式、连接荷载等方面。
连接位置的设计应遵循构件受力原理，使连接位置能够承受受力。
连接方式的设计应根据不同构件的特点和受力方式来选择，以保证连接的可靠性和稳定性。
连接荷载的设计应考虑受力情况和荷载作用，以保证连接能够承受荷载，并且不发生松动或者开裂等问题。
3、连接结构连接结构是连接的核心，也是最容易出现问题的地方。
连接结构要保证质量可靠，并且能够承受各种不同的荷载。
连接结构的设计应该考虑结构的可制造性，材料的可靠性，以及受力性能的稳定性等因素。
4、连接的施工钢结构连接是在施工现场进行的，因此注意施工的安全性和质量。
在施工前应检查连接件的材料、规格、密封性等，以保证施工的质量。
施工时也应严格按照设计要求进行操作，遵守安全规范，保证施工质量和安全。
总之，钢结构构件连接是钢结构的重要组成部分，连接设计的安全和可靠性直接关系到整个结构的安全性和稳定性。
我们应该认真考虑设计、施工过程中的各种因素，以保证钢结构顺利建成，发挥其最大的作用在钢结构建筑中，连接是至关重要的。
合理的连接设计、选择高质量的连接件以及保证连接结构的可靠性和施工质量，都是保证钢结构安全性和稳定性的必要条件。
在实际应用中，要根据受力特点和荷载作用等因素，精心设计连接位置、连接方式和连接荷载，强化连接结构和施工管理，以确保钢结构的高质量建设和持久使用钢结构构件的连接设计2钢结构构件的连接设计钢结构是现代建筑中广泛采用的一种建筑结构形式，由一系列钢结构构件组成。
钢结构设计原理_钢结构的连接
钢结构设计原理_钢结构的连接钢结构设计原理——钢结构的连接钢结构作为一种广泛应用于建筑、桥梁等领域的结构形式，其连接方式的选择和设计至关重要。
钢结构的连接不仅要保证结构的整体性和稳定性，还要能够传递各种荷载和内力，确保结构在使用过程中的安全性和可靠性。
钢结构的连接方式主要有焊接连接、螺栓连接和铆钉连接三种。
焊接连接是通过高温使焊件局部融化，然后冷却凝固形成连接。
这种连接方式具有强度高、刚度大、整体性好等优点。
在焊接过程中，需要严格控制焊接工艺参数，如电流、电压、焊接速度等，以保证焊缝的质量。
同时，焊接还可能会引起焊件的变形和残余应力，因此在设计和施工中需要采取相应的措施来减少这些不利影响。
例如，可以采用合理的焊接顺序、预留收缩余量、进行焊后热处理等。
螺栓连接又分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接。
普通螺栓连接依靠螺栓杆的抗剪和孔壁的承压来传递剪力。
这种连接方式施工简单、装拆方便，但连接的承载力相对较低。
高强度螺栓连接则是通过螺栓的预紧力使连接件之间产生摩擦力来传递荷载。
高强度螺栓连接具有连接强度高、耐疲劳、施工效率高等优点，在钢结构中得到了广泛的应用。
在进行螺栓连接设计时，需要根据连接的受力情况确定螺栓的规格、数量和布置方式，同时还要考虑螺栓的紧固方法和紧固顺序。
铆钉连接是一种较早使用的连接方式，它是通过铆钉的塑性变形来实现连接。
铆钉连接具有较好的韧性和抗震性能，但施工工艺复杂，劳动强度大，目前在钢结构中的应用相对较少。
在实际工程中，选择哪种连接方式需要综合考虑多种因素，如结构的受力特点、使用要求、施工条件、经济成本等。
例如，对于承受动力荷载的结构，一般优先采用高强度螺栓连接或焊接连接；对于需要经常装拆的结构，则宜采用螺栓连接。
在钢结构连接的设计中，还需要考虑连接的计算。
对于焊接连接，需要计算焊缝的强度，包括对接焊缝和角焊缝。
对接焊缝的计算通常按照等强度原则进行，角焊缝的强度计算则需要考虑其受力方向和焊缝的有效面积。
《钢结构的链接》课件
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
钢结构的连接方法
钢构造旳连接措施一、钢构造旳连接措施1.焊接连接2.螺栓连接3、铆钉连接二、以钢材制作为主旳构造, 是重要旳建筑构造类型之一。
钢材旳特点是强度高、自重轻、刚度大, 故用于建造大跨度和超高、超重型旳建筑物特别合适；材料匀质性和各向同性好, 属抱负弹性体, 最符合一般工程力学旳基本假定；材料塑性、韧性好, 可有较大变形, 能较好地承受动力荷载；建筑工期短；其工业化限度高, 可进行机械化限度高旳专业化生产；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。
其缺陷是耐火性和耐腐性较差。
重要用于重型车间旳承重骨架、受动力荷载作用旳厂房构造、板壳构造、高耸电视塔和桅杆构造、桥梁和库等大跨构造、高层和超高层建筑等。
钢构造此后应研究高强度钢材, 大大提高其屈服点强度；此外要轧制新品种旳型钢, 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构造和超高层建筑旳需要。
钢构造又分轻钢和重钢。
鉴定没有一种统一旳原则, 诸多有经验旳设计师或项目经理也常常不能完全阐明白, 可以以某些数据综合考虑并加以判断。
三、钢构造以钢材制作为主旳构造, 是重要旳建筑构造类型之一。
钢材旳特点是强度高、自重轻、刚度大, 故用于建造大跨度和超高、超重型旳建筑物特别合适；材料匀质性和各向同性好, 属抱负弹性体, 最符合一般工程力学旳基本假定；材料塑性、韧性好, 可有较大变形, 能较好地承受动力荷载；建筑工期短；其工业化限度高, 可进行机械化限度高旳专业化生产；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。
其缺陷是耐火性和耐腐性较差。
重要用于重型车间旳承重骨架、受动力荷载作用旳厂房构造、板壳构造、高耸电视塔和桅杆构造、桥梁和库等大跨构造、高层和超高层建筑等。
钢构造此后应研究高强度钢材, 大大提高其屈服点强度；此外要轧制新品种旳型钢, 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构造和超高层建筑旳需要。
第3章钢结构连接1(2011)PPT课件
2、高强度螺栓
高强度螺栓一般采用45号钢，40B 钢和20MnTB钢加工制作， 经热处理后，螺栓抗拉强度应分别不低于8 00 n/mm2和1 000n/mm2 , 且屈强比分别为0 . 8 和0 . 9 ，因此，其性能等级分别 称为8.8 级和10 .9级。
及构造要求； 3.了解焊接应力和焊接变形产生的原因及其对结构工作
的影响； 4.了解螺栓连接的工作性能，掌握螺栓连接的计算和构
造要求。
重点： 掌握焊接连接的特性和计算 普通螺栓连接、高强度螺栓连接的性能和计算
§3.1 钢结构的连接方法
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。
C级---粗制螺栓，性能等级为4.6或4.8级； 4表示fu≥400N/mm2, 0.6或0.8表示fy/fu=0.6或0.8； Ⅱ类孔，孔径(do)-栓杆直径(d) ＝1～3mm。
C级螺栓由未经加工的圆钢压制而成。由于螺栓表面粗糙， 一般采用在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成的孔（Ⅱ类 孔）。螺栓孔的直径比螺栓杆的直径大1.5~3mm。对于采用C 级螺栓的连接，由于螺杆与栓孔之间有较大的间隙，受剪力作 用时，将会产生较大的剪切滑移，连接的变形大。但安装方便， 且能有效地传递拉力，故一般可用于沿螺栓杆轴受拉的连接中， 以及次要结构的抗剪连接或安装时的临时固定。
3钢结构的连接计算及构造PPT课件
焊缝 的形 式与 构造
1.按构件的相对 位置分：
对接连接、 搭接连接、 Ｔ形连接、 角接连接四种
2. 按焊缝的种类分
对接焊缝
❖ 直缝 ❖ 斜缝
角焊缝
❖ 端缝 ❖ 侧缝 ❖ 斜焊缝
3. 按施焊位置分
• 俯焊 • 立焊 • 横焊 • 仰焊
(a) 对接连接；(b)用拼接盖板的对接连接；(c)搭接连接； (d)、(e)T型连接；(f)、(g)角部连接
对接焊缝的坡口形式
在对接焊缝的拼接处，当焊件的宽度不同或厚度相 差4mm以上时，应分别在宽度方向或厚度方向 从一侧或两侧做成坡度不大于1:2.5的斜角（图 3.11），以使截面过渡和缓，减小应力集中。
（a）改变宽度； （b）改变厚度
钢板拼接
用引弧和引出板焊接
角焊缝的构造
➢ 一、角焊缝的形式
➢ 直角角焊缝 ➢ 普通型 ➢ 深熔直角焊缝 ➢ 平坡凸形
每条侧焊缝的长度不宜小于两侧面角焊缝之 间的距离。两侧面角焊缝之间的距离b也不宜大 于16t (t＞12mm)或190mm （t≤12mm）,t 为较薄焊件的厚度。
在搭接连接中，当仅采用正面角焊缝时，其 搭接长度不得小于焊件较小厚度的5倍，也不得 小于25mm。
焊缝长度及两侧焊缝间距
搭接连接
杆件与节点板的焊缝连接
灵活，安装方便，构件无须予先处 射钉、自攻 理，适用于轻钢、薄板结构
螺栓连接
费钢、费工
螺栓精度低时不宜受剪，螺 栓精度高时加工和安装难度 较大 摩擦面处理，安装工艺略为 复杂，造价略高
不能受较大集中力
焊接
常用的连接方法一般采用焊接、栓接和铆接。
优点：任何形式的构件一般都可直接相连，不削弱构件截面，用料经
钢结构之间的连接方式
钢结构之间的连接方式我呀，对这钢结构之间的连接方式那可太有话可说了。
你看啊，钢结构就像一群大汉，站在那儿，要是想让它们团结起来，稳稳当当的，那连接方式就特别重要。
就说焊接吧，这就像把两个大汉的手给死死地粘在一起。
焊工师傅那眼神得跟鹰似的，戴着那护目镜，脸上被烤得红红的，豆大的汗珠就在额头滚着，可那手啊，稳得很。
那焊接的火花啊，噼里啪啦地，像过年放的小鞭炮似的。
那焊枪一喷，铁水就流到钢结构的接口处，慢慢地就把两个部分牢牢地焊成了一个整体。
我就站在旁边看，感觉那钢结构就像是在接受一场严肃的手术，等焊接完了，那接口处就像是长好了的伤疤，结实着呢。
还有螺栓连接。
这就像是给钢结构穿上了纽扣。
工人拿着螺栓和螺母，那螺栓亮晶晶的，像小钢棍一样。
工人得先把螺栓穿过钢结构上的孔，然后再用螺母拧紧。
那拧螺母的时候啊，手臂上的肌肉都鼓起来了，表情还特别专注，就怕没拧紧。
有时候一群人在那儿拧螺栓，还会互相打趣，一个说：“你这拧得也太紧了，都快把钢结构勒疼了。
”另一个就回：“不紧点，这大风一吹，不得散架了啊。
”那场面啊，可有趣了。
再有就是铆接。
这铆接就有点像拿大钉子把钢结构钉在一起。
那铆钉可大了，工人得拿着工具，把铆钉烧热，然后一下子就打进钢结构的孔里。
那动作得又快又准，要是慢了，铆钉凉了就不好打进去了。
我看着那铆钉被打进孔里的时候，就感觉像是给钢结构打了个结实的耳钉，稳稳当当的。
这钢结构之间的连接方式啊，每一种都有它的妙处。
就像人跟人之间的相处，不管是像焊接那样紧密融合，还是像螺栓连接那样有松有紧，或者像铆接那样一锤定音，目的都是让整个结构稳稳当当的，能经受得住各种考验呢。
钢结构构件的连接设计
钢结构构件的连接设计关于钢结构构件的连接设计第一部分：引言钢结构在当代建筑中占据着举足轻重的地位。
它的轻巧、坚固、耐久、安全等特点，使它成为高层建筑、桥梁、机场、体育馆等建筑工程中不可或缺的一种结构形式。
钢结构的构件连接设计是保证结构整体性和稳定性的关键环节。
因此，本报告将从建筑专家的角度出发，就钢结构构件的连接设计进行详细分析和论述。
第二部分：钢结构构件的类型及特点钢结构由钢材制成，具有许多优点，如较高的强度、可塑性和韧性，以及容易使用、风格多样等特点。
其构件类型包括梁、柱、桁架、拱等，每种类型均有其独特的特点。
梁的主要作用是支撑屋面或上层建筑的墙体，负责承受楼板荷载，尤其是斜向荷载。
柱的作用是将楼板荷载传递给地基或地下结构，并为建筑提供支撑。
桁架的作用是使建筑结构兼顾经济性和安全性，适用于长跨度、大荷载条件下的建筑。
拱形构件具有良好的荷载承载特性，适用于有限空间和较小荷载的建筑。
第三部分：钢结构构件连接的基本理论钢结构构件的连接设计涉及到许多基本理论和公式，如受力状态、应力、变形、疲劳、稳定性等。
其中受力状态是应对钢结构设计和施工中最重要的理论之一。
合理的施工方案和连接方式应保证构件在受载下的稳定性、扭曲性和屈曲性不会失效。
应力是构件在受载时承受的力，通过有效的连接方式，可保证钢结构在安全荷载范围内使用。
变形是钢结构在受力下产生的形变，合理的施工和设计可以减轻构件在使用过程中的变形，从而提高使用寿命。
疲劳是常见的现象之一，构件的连接方式应考虑疲劳的影响，以提高钢结构的可靠性和安全性。
稳定性是建筑安全运行的重要因素之一，施工人员应特别注意设计和选用适当的钢结构构件连接方式，以提高建筑对于自然灾害或工程意外的抗震性、风力等级。
第四部分：钢结构构件连接的设计方法钢结构构件连接的设计方法可以从计算机模拟、理论计算、物理试验、经验法等多个角度考虑。
计算机模拟是进行钢结构构件连接设计最常用的方法之一，它可以帮助工程师预测连接器的强度、刚度、变形和疲劳。
钢结构连接设计方法总结培训课件
钢结构连接的经典案例3 ---- 普通螺栓连接
[解] 2.计算弯矩作用产生的剪力
xi2 yi2 1062 (482 4162) 1640cm2
T Fe 1500.25 37.5kN m
N1Tx
Ty1 xi2
yi2
37.5 0.16 1640 104
36.6kN
N1Ty
[例2.1]试设计用拼接盖板的对接连接(图)。 已知钢板宽B=270mm，厚度t1=28mm，拼接盖板厚度 t2=16mm。该连接承受静态轴心力N=1400kN(设计值)， 钢材为Q235B，手工焊，焊条为E43型。
三面围焊
钢结构连接的经典案例2 --- 角焊缝
[解题思路]：
1.确定焊角尺寸、盖板宽度
N
48.8 kN
3.确定单个螺栓承载力设计值
N
b m
in
min
N
b v
,
N
b c
min 87.9,48.8 48.8kN
4.计算一侧所需螺栓数n
n
N Nb
min
325 6 .7 48 .8
取8个。
钢结构连接的经典案例3 ---- 普通螺栓连接
【例3.2】设计图（a）所示的普通螺栓连接。柱翼缘厚 度为10mm，连接板厚度为8mm，钢材为Q235B,荷 载设计值F=150kN,偏心矩e=250mm,粗制螺栓M22 。
钢结构连接的经典案例3 ---- 普通螺栓连接
[解] 1.确定单个螺栓承载力设计值
N vb
d2
nv 4
f vb
1
3.14 222 4
140
53.2kN>N1
46.5kN
Ncb d t fcb 228305 53.7kN>N1 46.5kN
钢结构钢结构的连接课件.ppt
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w f
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he
N lw
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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
钢结构的连接构造
目录学习情景3 钢结构的连接构造 (46)综合任务一焊缝连接构造 (46)一、焊缝连接的特点 (46)二、钢结构的常用焊接方法 (46)三、焊接连接形式及焊缝形式 (48)四、焊缝缺陷及质量检验 (48)五、对接焊缝构造要求 (48)七、角焊缝构造要求 (48)八、焊接残余应力和变形 (48)综合任务二螺栓连接构造 (48)一、普通螺栓连接构造 (48)二、其他构造要求 (48)三、高强度螺栓连接构造 (48)四、轻钢结构的紧固件连接构造 (48)综合任务三轻钢结构紧固件连接的构造和计算 (48)学习情景3 钢结构的连接构造钢结构构件是由型钢、钢板等通过螺栓或焊缝连接构成的，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。
钢结构的连接可分为焊接、铆接、螺栓连接和轻型钢结构用的紧固件连接等。
目前以焊接连接应用最为广泛，螺栓其次。
铆接由于费工费料，基本已经不采用。
本部分主要讲述钢结构中的焊接连接和螺栓连接的施工工艺、构造要求和受力分析。
(a)焊缝连接； (b)铆钉连接； (c)螺栓连接； (d)紧固件连接图3.1钢结构的连接方法示意图综合任务一焊缝连接构造一、焊缝连接的特点焊接连接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、钢结构的常用焊接方法1、手工电弧焊手工电弧焊是最常用的一种焊接方法（图3.2），通电后在涂有药皮的焊条和焊件间产生电弧。
电弧提供热量使焊条中的焊丝熔化，滴落在焊件被电弧吹成的小凹槽熔池中，电焊条药皮形成的熔渣和气体覆盖着熔池，隔绝空气中的氧、氮等气体，避免形成脆性易裂的化合物。
钢结构第三章 钢结构连接方法(共18张PPT)
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。
自动焊的焊缝质量稳定，焊缝内部缺陷较少，塑性
对整条焊缝探伤。
钢结构中一般采用Ⅲ级焊缝即可满足的强度要求，但对接焊缝的抗拉强度有较 大的变异性，《钢结构设计规范》规定，其设计值仅为主体钢材的85%左右。因而对有
较大拉应力的对接焊缝以及直接承受动力荷载构件的较重要的焊缝，可部分采用Ⅱ级焊缝， 对抗动力和疲劳性能有较高要求处可采用Ⅰ级焊缝。焊缝质量等级必须在施工图中标 注，但Ⅲ级焊缝不需要标注。
钢结构第三章 钢结构连接方法
*钢 结 构
—钢结构连接方法
一、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。
《焊缝符号表示法》规定：焊缝符号一般由基本符号与指引线组成，必要时还可加上补充符号和焊缝尺寸。 基本符号：表示焊缝的横截面形状，如用“ ”表示角焊缝,用“V”表示V形坡口的对接焊缝； 补充符号：补充说明焊缝的某些特征，用“ ”表示现场安装焊缝，用“ ”表示焊件三面带有焊缝； Ⅰ级、Ⅱ级焊缝除对全部焊缝作相应等级的外观缺陷检查外，还应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，当超声波探伤不能对缺陷作出判断时， 应采用射线探伤。 在受拉连接中，裂纹更易扩展延伸，从而使焊缝在低于母材强度的情况下破坏。 C级螺栓（粗制螺栓）用或级钢制作，加工粗糙，尺寸不够准确，只要求Ⅱ类孔（即螺栓孔在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成。 钢结构的连接方法有焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种。 符号的同时,可在图形上加栅线表示。 自动焊的焊缝质量稳定，焊缝内部缺陷较少，塑性好，冲击韧性好，适合于焊接较长的直接焊缝。 按规范规定，栓孔中心最大间距受压时为12 d0或18tmin（tmin为外层较薄板件的厚度），受拉时为16 d0或24 tmin，中心至构件边缘最大距离为 4d0或8tmin。 根据上述螺栓的最大、最小容许距离，排列螺栓时宜按最小容许距离取用，且宜取5mm的倍数，并按等距离布置，以缩小连接的尺寸。 缺点：焊缝附近钢材因焊接高温作用形成的热影响区可能是某些部位材质变脆； 钢结构常用的焊接方法、焊缝连接； （一）普通螺栓连接的构造 自动焊的焊缝质量稳定，焊缝内部缺陷较少，塑性好，冲击韧性好，适合于焊接较长的直接焊缝。
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2、受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝
（1）矩形截面
M
M
lw
lw
Vt
V
t
分别 验算 、
m
ax
M Wx
ftw
max
VS w I xtw
f
w v
Wx —焊缝截面的截面模量
(2-4) (2-5)
验算截面
M y
I VS
I xtw
I—x 焊缝截面惯性矩 S—焊缝计算剪应力处以上或以下部分截
面对中性轴的面积矩
V
－1000×10 -250×16
计算（1）计算截面几何量与外力
Ix
1 12
10 10003
2( 1 12
250 163
250165082 )
2898.016106 mm4
Wx
2898.016 106 516
5616310.078mm3
1-1
W1
2898.016 106 500
5796032mm3
a) 焊条
b)
c)
d)
平焊
立焊
横焊
仰焊
三、焊缝连接的缺陷、质量检验和焊缝质量级别
1、焊缝连接的缺陷 常见的缺陷形式：裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑、 气孔、夹渣、咬边、未融合、未焊透
2、焊缝质量检验
焊缝质量检验方法分：外观检查、超声波探伤检 验、X射线检验。
3、焊缝质量等级
焊缝质量分三级: 一级焊缝、二级焊缝需经外观检查、超声波探 伤，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采 用射线探伤。以确保无外观、内部缺陷。 探伤比例：一级焊缝100%，二级焊缝20%。 三级焊缝需外观检查合格。
所以该构件焊缝的轴心受拉承载力不满足要求。需 采取措施。
练习1、图示两块轴心受拉Q235不等厚钢板采用 对接焊缝连接；手工电弧焊，焊条为E43，焊 缝质量为三级 ，采用引弧板和引出板施焊。 已知板宽度均为550mm，厚度分别为20mm、16m m,承受恒载标准值N＝1180KN，试验算该构件 焊缝的轴心受拉承载力。
普通螺 栓连接
装卸便利，设备简单
螺栓精度低时不宜受剪，螺 栓精度高时加工和安装难度 较大
高强螺 栓连接
加工方便，对结构削弱少，可 拆换，能承受动力荷载，耐疲 劳，塑性、韧性好
摩擦面处理，安装工艺略为 复杂，造价略高
3.2 焊接
§1 焊缝连接的常识 §2 对接焊缝连接 §3 角焊缝连接
§1 焊缝连接的常识
二、焊缝连接的形式
1、按焊缝的性质 a)对接焊缝 b)角焊缝
对接焊缝
被连接板件1
被连接板件2
对接焊缝
角焊缝
2、按焊缝连续性 a）连续焊缝：受力较好
b）断续焊缝：易发生应力集中
3、对接焊缝按受力与焊缝方向分
a）直缝：作用力方向与焊缝方向正交
b）斜缝：作用力方向与焊缝方向斜交
4、角焊缝按受力与焊缝方向分
178.881N
/ mm2
ft w
185N / mm2
1
VS1 Ixtw
144103 2032000
2898016000 10
10.097N
/ mm2
fvw
125N / mm2
1点折算应力
2 3 2 178.8812 310.0972 179.7N / mm2 1.1 ftw 1.1185 203.5N / mm2
1638.4cm3
A 36010 3600mm2
(2) 强度验算
① 确定焊缝强度设计值
查《规范》，ftw=175,
② 最大应力验算
fvw=125
V=N=400kN,
M=Ne =400×25=10000kN·cm
max
10000 104 1638 .4103
61N
/ mm2
ft w
175 N
课程主要内容
1
绪论
6 结构类型简介及识图
主
2 钢结构的材料 7 钢结构的加工制作
要
学 习
3 钢结构的连接
8 钢结构的安装
情
境
4 柱(轴心受力构件) 9 涂装工程
5
梁(受弯构件)
10 钢结构工程施工质量验收
3、钢结构的连接
3.1 钢结构的连接的种类及其特点 3.2 焊接 3.3 螺栓连接
3.1钢结构的连接的种类及其特点
x max
1036.8 106 5616310.078
184.61N
/ mm2
ftw
185N
/ mm2
xmax
VSw Ixtw
144103 3282000 2898016000 10
16.31N
/ mm2
fvw
125N
/ mm2
1-1
③ 折算应力验算
1点弯曲正应力和剪应力
X-X
1
1036.8106 5796032
d) V型
e) 单边U型
板厚t≤12mm(埋弧焊)
f) U型
g) X型
板厚t=12~20mm (埋弧焊)
h)K型
溶合线
板厚t＞ 20mm (埋弧焊)
2、对接焊缝的构造处理
（1）引弧板：起落弧处易有焊接缺陷，所以用 引弧板。但采用引弧板施工复杂，除承受动力 荷载外，一般不用，计算时将焊缝长度两端各 减去t(t为较薄焊件的厚度)。
X-X
Sw 25016 508 50010 250 3282000mm3
S1 25016 508 2032000mm3
(2) 强度验算
① 确定焊缝强度设计值
查《规范》，ftw=185, fvw=125
② 最大应力验算 支座反力N=240x6/2=720kN,
V=720-240x2.4=144kN, M=720×2.4-240x2.4x1.2=1036.8kN·m
解、因Q235钢、板厚t=10mm＜16mm、对接焊缝、三级， 故由P255附表1－3可知ftw=185N/mm2。 因N=850KN,lw=460-2t=460-2×10=440mm，t=10mm， 故σ＝N/（lwt）＝850×103/（440×10） ＝193.2N/mm2>ftw=185N/mm2。
只有以下两种情况，才需对直焊缝进行抗 拉强度验算：
a.未使用引弧板施焊； b.III级焊缝质量。
b
直焊缝长度不够时可增加焊缝长度 或改用斜焊缝。 （2）三级检验标准，使用引弧板施焊,
当tanθ≤1.5时， 斜焊缝强度不低于母材强度，
不需要验算焊缝强度。
≥1.18b
b
=56.3
=1.2b
例1、图示两块Q235钢板为对接焊缝连接；采用手 工电弧焊，焊条为E43，焊缝质量为三级。已知 板截面为460mm×10mm,承受轴心拉力设计值N＝8 50KN，试验算该构件焊缝的轴心受拉承载力。
199192.5 3.38% 5%
192.5
验算满足要求。
例3-2 某6m跨度简支梁的截面和荷载如图示。
在距支座2.4m处有翼缘和腹板的拼接连接，试
验算其拼接的对接焊缝。已知钢材为Q235，采
用E43型焊条，手工焊，三级质量标准，施焊时
采用引弧板。
q=240KN/m
-250×16
2.4m 6m
b
引弧板
（2）垫板：为防止熔化金属流淌必要时可在坡口 下加垫板。
垫板
垫板 加垫板的坡口
垫板
(3)切成斜面均匀过度：板厚相差4mm或变 宽度板对接，在板的一面或两面切成坡度 不大于1:2.5(1:4动力荷载)的斜面，避免应 力集中。
二、对接焊缝连接的计算
对接焊缝只有验算。 所有验算的思路如下(步骤不限)： 1、分析题目，考虑该验算采用什么计算公式； 2、计算或查出该计算公式中所有的参数； 3、将参数代入进计算公式，进行比较大小； 4、如果应力小于强度(满足计算公式要求)，则 满足要求；反之，则不满足要求。 特例，如果应力大于强度，但是不超过5%，即(应
焊件宽度b ，无引弧扳时为b-2t(mm)。
t— 两连接件中较小的厚度，T形连接时为腹板厚度 ftw—对接焊缝抗拉设计强度，按不同质检级别定，
除3级质检外(为主体钢材的0.85倍)与钢材同。 fcw—对接焊缝抗压设计强度，与钢材同。
对接连接直焊缝若加引弧板施焊，且质量 达到一、二级，则无需焊缝抗拉强度验算。
半自动焊
焊接较短的或弯曲的 与埋弧自动焊基本相同，操作灵活，但 对接、贴角焊缝 使用不够方便
CO2气体保护焊
用于构件长焊缝的自 动焊
用CO2或惰性气体保护的实芯焊丝或药芯 焊接，设备简单，操作简便，焊接效率 高，质量好
电渣焊
用于箱型梁及柱隔板 利用电流通过液态熔渣所产生的电阻热 与面板全焊透连接 焊接，能焊大厚度焊缝
一、焊接方法
焊接的类型
适用范围
特点
利用焊条与焊件之间产生的电弧热焊接，
手工 交流焊机 焊接普通钢结构
设备简单，操作灵活，可进行各种位置 的焊接，是建筑工地应用最广泛的焊接
焊
方法。
直流焊机
焊接要求较高的钢结 构
焊接技术与交流焊机相同，成本比交流 焊机高，但焊接时电弧稳定。
电弧焊
埋弧自动焊
焊贴规接角律长焊的度缝直较，焊大一缝的般对是接有、利高件效用，好焊埋质，接在量是方焊好大法剂，型。层操构下作件的技制电术作弧要中热求应焊低用接，最，劳广效动的率条高
四、焊缝的符号及标注方法 P132 焊缝符号：引出线、基本符号，必要时加上辅助符号。 1、引出线由带箭头的指引线和两条基准线组成（其中一条
为实线，一条为虚线）
2、基本（图形）符号 3、辅助符号
§2 对接焊缝连接
一、对接焊缝的形式和构造
1、对接焊缝的形式