角焊缝分类
焊缝外观质量检验规范
焊缝外观质量检验规范实施日期：2014年6月1日焊缝外观质量检验规范1 下列符号适用于本文件。
a ：角焊缝的公称喉厚（角焊缝厚度）；b ：焊缝余高的宽度；d ：气孔的直径h ：缺陷尺寸（高度或宽度）；s ：对接焊缝公称厚度（或在不完全焊透的场合下规定的熔透深度）；t ：壁厚或板厚；K ：角焊缝的焊脚尺寸（在直角等腰三角形截面中K=2a）C ：焊缝宽度2 焊缝分类及质量等级2.1 焊缝分类根据产品构件的受力情况以及重要性，把焊缝分为A、B、C、D 等四大类。
具体分类见表1。
表1 焊缝分类焊缝区分焊缝类别适用部位及例子焊缝类型对接焊缝及角焊缝A 承受动载、冲击载荷，直接影响产品的安全及可靠性，作为高强度结构件的焊缝，以及承受高温的焊缝（如：泥浆泵机架、杠杆、蒸汽管路、汽缸等）B 承受高压的焊缝（如：高压三通、高压油管等焊缝）C 受力较大、影响产品外观质量或低压密封类焊缝（如：部分后汽缸、底盘、油箱、水箱等焊缝）D 承载很小或不承载，不影响产品的安全及外观质量的焊缝2.2 焊缝质量等级焊缝外观质量检验要求表中所列项目，每个项目分三个等级：其中Ⅰ级为优秀，Ⅱ级为良好，Ⅲ级为合格。
3 焊缝外观质量检验规则3.1 焊缝按对接焊缝和角接焊缝的外观质量要求分别进行检验。
3.2 质量检验部门按图样、工艺文件，判断焊缝类别和质量等级，对焊接件是否合格进行检查和验收。
4 焊缝外观质量检验项目和要求对接焊缝见表2，角接焊缝见表3。
表2 对接焊缝外观质量检验项目和要求说明焊缝类型序号项目项目说明(图示)质量等级A B C D1表面气孔I 不允许可视面不允许，非可视面允许单个小的气孔，气孔直径d≤0.3t≤2；(密封焊缝不允许有气孔)，其中t为板厚。
IIIII2表面夹渣I 不允许II 不允许50 焊缝长度上,只允许单50 焊缝长度上，只允序号项目项目说明(图示)质量等级A B C D个夹渣,且直径不大于1/4板厚,最大不超过2(密封焊缝不允许夹渣)许单个夹渣，且直径不大于1/4板厚，最大不超过3III不允许50 焊缝长上，只允许单个夹渣,且直径不大于1/3板厚,最大不超过3(封焊缝不允许夹渣)50 焊接长上，只允许单个夹渣，且直径不大于1/3板厚，最大不超过43 飞溅沿焊缝方向100×50 中Φ1以上的飞溅数量I 不允许可视面不允许有飞溅，非可视面在100×50的范围内，Φ1 以上的飞溅数量不超过一个IIIII序号项目项目说明(图示)质量等级A B C D4 裂纹在焊缝金属及热影响区内的裂纹不允许5 弧坑缩孔hI 不允许II 不允许①0.5≤t≤3之间，弧坑深度h≤0.2t；②t≥3，弧坑深度h≤0.1t≤2III6电弧擦伤由于在坡口外引弧或起弧而造成焊缝邻近母材表面处局部损伤I 不允许在焊缝接头的外面及母材表面II不允许在焊缝接头的外面及母材表面局部出现应打磨，打磨后呈光滑过渡，打磨处的实际板厚不小于设计规定的最小值III局部出现应打磨，打磨后呈光滑过渡，打磨后实际板厚不小于设计规定的最小值7焊缝成形I 焊缝与母材圆滑过渡，焊波均匀、细密，接头匀直II 焊缝与母材圆滑过渡，匀直，接头良好III 焊缝与母材圆滑过渡，接头良好8焊缝余高Ih≤1+0.05bh≤1+0.1b h≤1+0.1b h≤1+0.15b序号项目项目说明(图示)质量等级A B C D允许局部超过IIh≤1+0.1b h≤1+0.1b允许局部微小超过h≤1+0.15b允许局部微小超过h≤1+0.2b允许局部微小超过IIIh≤1+0.15b≤5h≤1+0.15b≤5允许局部超过h≤1.2+0.15b≤5允许局部超过h≤1+0.25b≤6允许局部超过9 未焊满及凹坑I不允许h≤0.6总长度不超过焊缝全长的15%II不允许h ≤0.5总长度不超过焊缝全长的10%h ≤1.0总长度不超过焊缝全长的15%III不允许h ≤1.0总长度不超过焊h≤1.5总长度不超过焊序号项目项目说明(图示)质量等级A B C D缝全长的15%缝全长的20%10 错边①单面焊缝②双面焊缝I①h≤0.10t≤1 h≤0.10t≤1 h≤0.10t≤1.5②h≤0.10t≤2 h≤0.10≤2II①h≤0.10t≤1.5 h≤0.15t≤1.5 h≤0.15t≤2②h≤0.15t≤3 h≤0.15t≤3III①h≤0.15t≤2 h≤0.15t≤2 h≤0.15t≤3②h≤0.2t≤3 h≤0.2t≤411 焊瘤I 不允许II不允许总长度不超过焊缝全长的5%，单个焊瘤深度h≤0.3 III不允许总长度不超过焊缝全长的10%以内，单个焊瘤深度不超过h≤0.312 咬边I 不允许不允许h≤0.03t≤0.5总长度不超过序号项目项目说明(图示)质量等级A B C D焊缝全长的10%IIh≤0.03t≤0.5，焊缝两侧总长度不超过焊缝全长的10%，且≤50h≤0.03t≤0.5总长度不超过焊缝全长的15%IIIh≤0.03t≤0.5，焊缝两侧总长度不超过焊缝全长的15%h≤0.03t≤1总长度不超过焊缝全长的20%要求修磨的焊缝不允许存在咬边。
角焊缝及其计算
角焊缝及其计算型式及分类截面形式:普通型（等边凸形）、平坦型（不等边凹形）、凹面形两焊脚边夹角：直角角焊缝、斜角角焊缝、焊缝长度与作用方向 1.侧面角焊缝（侧缝）侧缝主要承受剪力，应力状态叫单纯，在弹性阶段，剪应力沿焊缝长度方向分布不均匀，两端大中间小，且焊缝越长越不均匀，但侧缝塑性好。
2．正面角焊缝（端缝）端缝连接中传力线有较大的弯折，应力状态较复杂，正面角焊缝沿焊缝长度方向分布比较均匀，但焊脚及有效厚度面上存在严重的应力集中现象，所以其破坏属于正应力和剪应力的综合破坏，但正面角焊缝的刚度较大，变形较小，塑性较差，性质较脆。
3．斜向角焊缝斜向角焊缝受力情况较复杂，其性能介于侧缝和端缝之间，常用于杆件倾斜相支的情况，也用在板件较宽，内力较大连接中。
4．周围角焊缝主要为了增加焊缝的长度和使焊缝遍及板件全宽，而把板件交搭处的所有交搭线尽可能多的加以焊接，成为开口或封闭的周围角焊缝。
构造及要求。
4.1.最小焊脚尺寸4.2.最大焊脚尺寸贴边处满足4.3.角焊缝最小长度4.4.侧面角焊缝最大计算长度4.5.板件端部仅有两条角焊缝时每条侧面角焊缝的计算长度4.6.搭接连接中搭接长度应满足而且不宜采用一条正面角焊缝来传力。
4.7.在次要构件和焊缝连接中，允许采用断续角焊缝，各段间距满足以保证整体受力。
角焊缝连接计算基本计算公式轴心作用下的角焊缝计算轴心作用下角钢的角焊缝计算弯矩，剪力和轴心力共同作用下角焊缝计算（T形接头）弯矩，剪力和轴心力共同作用下角焊缝计算（搭接形接头）1. 端缝、侧缝在轴向力作用下的计算：（1）端缝——垂直于焊缝长度方向的应力；he ——角焊缝有效厚度；lw ——角焊缝计算长度，每条角焊缝取实际长度减10mm（每端减5mm）；ffw ——角焊缝强度设计值；bf ——系数，对承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构，bf =1.22，直接承受动力荷载bf =1.0。
（2）侧缝tf ——沿焊缝长度方向的剪应力。
焊缝质量标准和焊缝等一-二-三级分类
焊缝质量标准和焊缝等级分类焊缝质量标准4.1 保证项目4.1.1 焊接材料应符合设计要求和有关标准的规定，应检查质量证明书及烘焙记录。
4.1.2 焊工必须经考试合格，检查焊工相应施焊条件的合格证及考核日期。
4.1.3 Ⅰ、Ⅱ级焊缝必须经探伤检验，并应符合设计要求和施工及验收规范的规定，检查焊缝探伤报告。
4.1.4 焊缝表面Ⅰ、Ⅱ级焊缝不得有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。
Ⅱ级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑、裂纹、电弧擦伤等缺陷，且Ⅰ级焊缝不得有咬边、未焊满等缺陷。
4.2 基本项目4.2.1 焊缝外观：焊缝外形均匀，焊道与焊道、焊道与基本金属之间过渡平滑，焊渣和飞溅物清除干净。
4.2.2 表面气孔：Ⅰ、Ⅱ级焊缝不允许；Ⅲ级焊缝每50mm 长度焊缝内允许直径≤0.4t；且≤3mm 气孔2 个；气孔间距≤6 倍孔径。
4.2.3 咬边：Ⅰ级焊缝不允许。
Ⅱ级焊缝：咬边深度≤0.05t，且≤0.5mm，连续长度≤100mm，且两侧咬边总长≤10%焊缝长度。
Ⅲ级焊缝：咬边深度≤0.lt，且≤lmm。
注：t 为连接处较薄的板厚。
4.3 允许偏差项目，见表5-1。
5 成品保护5.1 焊后不准撞砸接头，不准往刚焊完的钢材上浇水。
低温下应采取缓冷措施。
5.2 不准随意在焊缝外母材上引弧。
5.3 各种构件校正好之后方可施焊，并不得随意移动垫铁和卡具，以防造成构件尺寸偏差。
隐蔽部位的焊缝必须办理完隐蔽验收手续后，方可进行下道隐蔽工序。
5.4 低温焊接不准立即清渣，应等焊缝降温后进行。
6 应注意的质量问题6.1 尺寸超出允许偏差：对焊缝长宽、宽度、厚度不足，中心线偏移，弯折等偏差，应严格控制焊接部位的相对位置尺寸，合格后方准焊接，焊接时精心操作。
6.2 焊缝裂纹：为防止裂纹产生，应选择适合的焊接工艺参数和施焊程序，避免用大电流，不要突然熄火，焊缝接头应搭10～15mm，焊接中木允许搬动、敲击焊件。
6.3 表面气孔：焊条按规定的温度和时间进行烘焙，焊接区域必须清理干净，焊接过程中选择适当的焊接电流，降低焊接速度，使熔池中的气体完全逸出。
钢结构焊接和计算
4.3.1.2 对接焊缝的计算
(2) 同时受弯 、受剪的对接焊缝计算公式
2）工字形截面
max
M Ww
ftw
max
VSw I w t
f
w v
2 1
3 12
1.1 ftw
例1：设计500×14钢板的对接焊缝连接。钢 板承受轴向拉力，其中恒荷载和活荷载标准 值引起的轴心拉力值分别为700kN和400kN， 相应的荷载分项系数为1.2和1.4。已知钢材为 Q235-B.F （ A3F ） ， 采 用 E43 型 焊 条 手 工 电 弧焊，三级质量标准，施焊时未用引弧板。
解 思路： 效应S < 抗力R
（ 即 S= N <
lwt
R ftw ）
1．焊缝承受的轴心拉力设计值为：
N 7001.2 4001.4 1400kN
2．三级对接焊缝抗拉强度设计值
ftw 185N / mm 2
3．先考虑用直焊缝验算其强度
N / lwt 1400103 /[(500 10) 14]
4.3.2 角焊缝的构造和计算
4.3.2.1、 角焊缝的构造
①自动焊： hf=hfmin-1(mm)； ②T形连接的单面角焊缝：hf=hfmin+1(mm)； ③当t <4mm时，hfmin= t (mm)；
④当t ≤6mm时，hfmax ≤t (mm)； 当t >6mm
时，hfmax= t-(1~2) (mm)；
( 1 )轴心受力的对接焊缝计算公式：
4.3.1.2 对接焊缝的计算
( 1 )轴心受力的对接焊缝计算公式：
N lwt
f
t
钢结构工程的焊接方法与焊接的分类
钢结构工程的焊接方法与焊接的分类1.焊接方法金属的焊接方法多种多样，主要分熔焊、压焊、钎焊三大类（见图3-1）。
钢结构焊接方法以熔焊为主，熔焊是以高温热源集中加热于连接处，并使之局部熔化，冷却后形成牢固连接的过程。
图3-1焊接方法分类示意根据热能源的不同，将熔焊方法分为：电弧焊、电渣焊、气焊、等离子焊、电子束焊、激光焊等。
其中电弧焊是钢结构工程中最常用的焊接方法，在有些特殊场合，如箱形截面内隔板使用电渣焊。
在电弧焊中，根据溶化电极、保护条件及焊接过程的自动化程度等分为：药皮焊条手工电弧焊、自动埋弧焊、（自动与半自动）CO2气体保护焊、自保护焊、栓焊等。
钢结构焊接方法及其代号详细分类见表3-1。
表3-1焊接方法分类续表3-12.焊接位置分类（1）板材对接焊接位置见图3-2。
图3-2板材对接焊接位置（2）板材角接焊接位置见图3-3。
图3-3板材角接焊接位置（3）管材连接焊接位置见图3-4。
图3-4管材连接焊接位置（4）焊接位置及其代号分类见表3-2。
表3-2施焊位置分类3.焊缝的形式分类焊缝按照形式可分为角焊缝、对接焊缝、对接与角接组合焊缝、球管相贯焊缝等（见图3-5）。
角焊缝分为直角焊缝和斜角焊缝，斜角焊缝又分为钝角焊缝和锐角焊缝。
对接焊缝及对接与角接组合焊缝分为全熔透焊缝和部分熔透焊缝。
管相贯焊缝分为T、K、Y及X形节点焊缝。
图3-5焊缝形式分类示意4.焊接难度分类钢结构工程焊接难度可按表3-3分为A、B、C、D四个等级。
表3-3钢结构工程焊接难度等级注：a.根据表中影响因素所处最难等级确定整体焊接难度。
b.钢材分类参见表3-4。
5.焊接钢材（母材）分类钢结构焊接工程中常用钢材按其标称屈服强度分类见表3-4。
表3-4常用焊接钢材分类。
焊缝质量标准和焊缝等一-二-三级分类
焊缝质量标准和焊缝等级分类焊缝质量标准4.1 保证项目4.1。
1 焊接材料应符合设计要求和有关标准的规定，应检查质量证明书及烘焙记录。
4。
1.2 焊工必须经考试合格，检查焊工相应施焊条件的合格证及考核日期。
4。
1.3 Ⅰ、Ⅱ级焊缝必须经探伤检验，并应符合设计要求和施工及验收规范的规定，检查焊缝探伤报告。
4。
1.4 焊缝表面Ⅰ、Ⅱ级焊缝不得有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。
Ⅱ级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑、裂纹、电弧擦伤等缺陷,且Ⅰ级焊缝不得有咬边、未焊满等缺陷.4.2 基本项目4。
2。
1 焊缝外观：焊缝外形均匀,焊道与焊道、焊道与基本金属之间过渡平滑，焊渣和飞溅物清除干净.4.2.2 表面气孔：Ⅰ、Ⅱ级焊缝不允许；Ⅲ级焊缝每50mm 长度焊缝内允许直径≤0。
4t；且≤3mm 气孔2 个；气孔间距≤6 倍孔径。
4。
2.3 咬边：Ⅰ级焊缝不允许。
Ⅱ级焊缝:咬边深度≤0.05t，且≤0.5mm，连续长度≤100mm，且两侧咬边总长≤10％焊缝长度。
Ⅲ级焊缝:咬边深度≤0。
lt,且≤lmm.注：t 为连接处较薄的板厚.4。
3 允许偏差项目，见表5—1.5 成品保护5.1 焊后不准撞砸接头，不准往刚焊完的钢材上浇水。
低温下应采取缓冷措施。
5.2 不准随意在焊缝外母材上引弧。
5。
3 各种构件校正好之后方可施焊，并不得随意移动垫铁和卡具，以防造成构件尺寸偏差.隐蔽部位的焊缝必须办理完隐蔽验收手续后,方可进行下道隐蔽工序。
5。
4 低温焊接不准立即清渣，应等焊缝降温后进行.6 应注意的质量问题6。
1 尺寸超出允许偏差：对焊缝长宽、宽度、厚度不足,中心线偏移，弯折等偏差，应严格控制焊接部位的相对位置尺寸，合格后方准焊接，焊接时精心操作。
6.2 焊缝裂纹：为防止裂纹产生，应选择适合的焊接工艺参数和施焊程序，避免用大电流，不要突然熄火,焊缝接头应搭10~15mm,焊接中木允许搬动、敲击焊件。
6。
3 表面气孔：焊条按规定的温度和时间进行烘焙，焊接区域必须清理干净,焊接过程中选择适当的焊接电流，降低焊接速度，使熔池中的气体完全逸出。
角焊缝计算
角焊缝及其计算型式及分类截面形式:普通型（等边凸形）、平坦型（不等边凹形）、凹面形两焊脚边夹角：直角角焊缝、斜角角焊缝、焊缝长度与作用方向 1.侧面角焊缝（侧缝）侧缝主要承受剪力，应力状态叫单纯，在弹性阶段，剪应力沿焊缝长度方向分布不均匀，两端大中间小，且焊缝越长越不均匀，但侧缝塑性好。
2．正面角焊缝（端缝）端缝连接中传力线有较大的弯折，应力状态较复杂，正面角焊缝沿焊缝长度方向分布比较均匀，但焊脚及有效厚度面上存在严重的应力集中现象，所以其破坏属于正应力和剪应力的综合破坏，但正面角焊缝的刚度较大，变形较小，塑性较差，性质较脆。
3．斜向角焊缝斜向角焊缝受力情况较复杂，其性能介于侧缝和端缝之间，常用于杆件倾斜相支的情况，也用在板件较宽，内力较大连接中。
4．周围角焊缝主要为了增加焊缝的长度和使焊缝遍及板件全宽，而把板件交搭处的所有交搭线尽可能多的加以焊接，成为开口或封闭的周围角焊缝。
构造及要求。
4.1.最小焊脚尺寸4.2.最大焊脚尺寸贴边处满足4.3.角焊缝最小长度4.4.侧面角焊缝最大计算长度4.5.板件端部仅有两条角焊缝时每条侧面角焊缝的计算长度4.6.搭接连接中搭接长度应满足而且不宜采用一条正面角焊缝来传力。
4.7.在次要构件和焊缝连接中，允许采用断续角焊缝，各段间距满足以保证整体受力。
角焊缝连接计算基本计算公式轴心作用下的角焊缝计算轴心作用下角钢的角焊缝计算弯矩，剪力和轴心力共同作用下角焊缝计算（T形接头）弯矩，剪力和轴心力共同作用下角焊缝计算（搭接形接头）1. 端缝、侧缝在轴向力作用下的计算：（1）端缝——垂直于焊缝长度方向的应力；he ——角焊缝有效厚度；lw ——角焊缝计算长度，每条角焊缝取实际长度减10mm（每端减5mm）；ffw ——角焊缝强度设计值；bf ——系数，对承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构，bf =1.22，直接承受动力荷载bf =1.0。
（2）侧缝tf ——沿焊缝长度方向的剪应力。
焊缝形式及形状尺寸解读
焊缝形式及检验(一)焊缝形式焊缝按不同分类方法可分为下列几种形式：(1)根据GB／T 3375—94的规定，按焊缝结合形式，分为对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、槽焊缝和端接焊缝五种：1)对接焊缝：在焊件的坡口面间或一零件的坡口面与另一零件表面间焊接的焊缝，2)角焊缝：沿两直交或近直交零件的交线所焊接的焊缝。
3)端接焊缝：构成端接接头所形成的焊缝。
4)塞焊缝：两零件相叠，其中一块开圆孔，在圆孔中焊接两板所形成的焊缝，只在孔内焊角焊缝者不称塞焊。
5)槽焊缝：两板相叠，其中一块开长孔，在长孔中焊接两板的焊缝，只焊角焊缝者不称槽焊。
(2)按施焊时焊缝在空间所处位置分为平焊缝、立焊缝、横焊缝及仰焊缝四种形式。
(3)按焊缝断续情况分为连续焊缝和断续焊缝两种形式。
断续焊缝又分为交错式和并列式两种(图1—16)，焊缝尺寸除注明焊脚K外，还注明断续焊缝中每一段焊缝的长度l和间距e，并以符号“Z”表示交错式焊缝。
图1—16 断续角焊缝(a)交错式(b)并列式（4）焊接方法(二)焊缝的形状尺寸焊缝的形状用一系列几何尺寸来表示，不同形式的焊缝，其形状参数也不一样。
熔焊接头的组成经熔焊所形成的各种接头都是由焊缝、熔合区、热影响区及其邻近的母材组成，见下图。
（1）焊缝（2）熔合线（3）热影响区（4）母材焊缝起着连接金属和传递力的作用，它是焊接过程中由填充金属和部分母材熔合后疑固而成，其性能决定于两者熔合后成分和组织。
热影响区是母材受焊接热的影响（但未熔化）而发生金相组织和力学性能变化的区域。
焊后热影响区上有可能产生脆化、硬化和软化的不利现象。
焊缝各部分名称1．焊缝宽度焊缝表面与母材的交界处叫焊趾。
焊缝表面两焊趾之间的距离叫焊缝宽度，如图1—17。
图1—17焊缝宽度2．余高超出母材表面焊趾连线上面的那部分焊缝金属的最大高度叫余高，见图1—18。
在静载下它有一定的加强作用，所以它又叫加强高。
但在动载或交变载荷下，它非但不起加强作用，反而因焊趾处应力集中易于促使脆断。
焊缝等级分类及无损检测要求
焊缝等级分类及无损检测要求焊缝应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况，按下述原则分别选用不同的质量等级，1.在需要进行疲劳计算的构件中，凡对接焊缝均应焊透，其质量等级为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，受压时应为二级；2）作用力平行于焊缝长度方向的纵向对接焊缝应为二级。
2.不需要计算疲劳的构件中，凡要求与母材等强的对接焊缝应予焊透，其质量等级当受拉时应不低于二级，受压时宜为二级3.重级工作制和起重量QN50t吊车梁的腹板与L冀缘之间以及吊车析架上弦杆与节点板之间的丁形接头焊缝均要求焊透.焊缝形式一般为对接与角接的组合焊缝，其质量等级不应低于二级4.不要求焊透的’1'形接头采用的角焊缝或部分焊透的对接与角接组合焊缝，以及搭接连接采用的角焊缝，其质量等级为：1）对直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构和吊车起重量等于或大于50t 的中级工作制吊车梁，焊缝的外观质量标准应符合二级；2）对其他结构，焊缝的外观质量标准可为二级。
外观检查一般用目测，裂纹的检查应辅以5倍放大镜并在合适的光照条件下进行，必要时可采用磁粉探伤或渗透探伤，尺寸的测量应用量具、卡规。
焊缝外观质量应符合下列规定：1 一级焊缝不得存在未焊满、根部收缩、咬边和接头不良等缺陷，一级焊缝和二级焊缝不得存在表面气孔、夹渣、裂纹和电弧擦伤等缺陷;2二级焊缝的外观质量除应符合本条第一款的要求外，尚应满足下表的有关规定；3三级焊缝的外观质量应符合下表有关规定设计要求全焊透的焊缝，其内部缺陷的检验应符合下列要求：1 一级焊缝应进行100%的检验，其合格等级应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》（GB 11345）B级检验的H级及II级以上；2二级焊缝应进行抽检，抽检比例应不小于20%,其合格等级应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》（GB 11345）B 级检验的ni级及ni级以上；3全焊透的三级焊缝可不进行无损检测。
焊缝质量标准和焊缝等一二三级分类
焊缝质量标准与焊缝等级分类焊缝质量标准4.1 保证项目4.1.1 焊接材料应符合设计要求与有关标准的规定，应检查质量证明书及烘焙记录。
4.1.2 焊工必须经考试合格，检查焊工相应施焊条件的合格证及考核日期。
4.1.3 Ⅰ、Ⅱ级焊缝必须经探伤检验，并应符合设计要求与施工及验收规范的规定，检查焊缝探伤报告。
4.1.4 焊缝表面Ⅰ、Ⅱ级焊缝不得有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。
Ⅱ级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑、裂纹、电弧擦伤等缺陷，且Ⅰ级焊缝不得有咬边、未焊满等缺陷。
4.2 基本项目4.2.1 焊缝外观：焊缝外形均匀，焊道与焊道、焊道与基本金属之间过渡平滑，焊渣与飞溅物清除干净。
4.2.2 表面气孔：Ⅰ、Ⅱ级焊缝不允许；Ⅲ级焊缝每50mm 长度焊缝内允许直径≤0.4t；且≤3mm 气孔2 个；气孔间距≤6 倍孔径。
4.2.3 咬边：Ⅰ级焊缝不允许。
Ⅱ级焊缝：咬边深度≤0.05t，且≤0.5mm，连续长度≤100mm，且两侧咬边总长≤10%焊缝长度。
Ⅲ级焊缝：咬边深度≤0.lt，且≤lmm。
注：t 为连接处较薄的板厚。
4.3 允许偏差项目，见表5-1。
5 成品保护5.1 焊后不准撞砸接头，不准往刚焊完的钢材上浇水。
低温下应采取缓冷措施。
5.2 不准随意在焊缝外母材上引弧。
5.3 各种构件校正好之后方可施焊，并不得随意移动垫铁与卡具，以防造成构件尺寸偏差。
隐蔽部位的焊缝必须办理完隐蔽验收手续后，方可进行下道隐蔽工序。
5.4 低温焊接不准立即清渣，应等焊缝降温后进行。
6 应注意的质量问题6.1 尺寸超出允许偏差：对焊缝长宽、宽度、厚度不足，中心线偏移，弯折等偏差，应严格控制焊接部位的相对位置尺寸，合格后方准焊接，焊接时精心操作。
6.2 焊缝裂纹：为防止裂纹产生，应选择适合的焊接工艺参数与施焊程序，避免用大电流，不要突然熄火，焊缝接头应搭10～15mm，焊接中木允许搬动、敲击焊件。
6.3 表面气孔：焊条按规定的温度与时间进行烘焙，焊接区域必须清理干净，焊接过程中选择适当的焊接电流，降低焊接速度，使熔池中的气体完全逸出。
角焊缝及其计算
角焊缝及其计算型式及分类截面形式:普通型（等边凸形）、平坦型（不等边凹形）、凹面形两焊脚边夹角: 直角角焊缝、斜角角焊缝、焊缝长度与作用方向1.侧面角焊缝（侧缝）侧缝主要承受剪力, 应力状态叫单纯, 在弹性阶段, 剪应力沿焊缝长度方向分布不均匀, 两端大中间小, 且焊缝越长越不均匀, 但侧缝塑性好。
2. 正面角焊缝（端缝）端缝连接中传力线有较大的弯折, 应力状态较复杂, 正面角焊缝沿焊缝长度方向分布比较均匀, 但焊脚及有效厚度面上存在严重的应力集中现象, 所以其破坏属于正应力和剪应力的综合破坏, 但正面角焊缝的刚度较大, 变形较小, 塑性较差, 性质较脆。
3. 斜向角焊缝斜向角焊缝受力情况较复杂, 其性能介于侧缝和端缝之间, 常用于杆件倾斜相支的情况, 也用在板件较宽, 内力较大连接中。
4. 周围角焊缝主要为了增加焊缝的长度和使焊缝遍及板件全宽, 而把板件交搭处的所有交搭线尽可能多的加以焊接, 成为开口或封闭的周围角焊缝。
构造及要求。
4.1.最小焊脚尺.4.2.最大焊脚尺.贴边处满.4.3.角焊缝最小长度4.4.侧面角焊缝最大计算长度4.5.板件端部仅有两条角焊缝时每条侧面角焊缝的计算长度4.6.搭接连接中搭接长度应满.而且不宜采用一条正面角焊缝来传力。
4.7.在次要构件和焊缝连接中，允许采用断续角焊缝，各段间距满足以保证整体受力。
角焊缝连接计算基本计算公式轴心作用下的角焊缝计算轴心作用下角钢的角焊缝计算弯矩，剪力和轴心力共同作用下角焊缝计算（T形接头）弯矩，剪力和轴心力共同作用下角焊缝计算（搭接形接头）1.端缝、侧缝在轴向力作用下的计算.（1）端缝...——垂直于焊缝长度方向的应力....h.——角焊缝有效厚度....l.——角焊缝计算长度，每条角焊缝取实际长度减10mm（每端减5mm）.ff.——角焊缝强度设计值.b.——系数，对承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构，b.=1.22，直接承受动力荷载b.=1.0。
焊缝形式及形状尺寸
焊缝形式及检验(一)焊缝形式焊缝按不同分类方法可分为下列几种形式：(1)根据GB／T 3375—94的规定，按焊缝结合形式，分为对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、槽焊缝和端接焊缝五种：1)对接焊缝：在焊件的坡口面间或一零件的坡口面与另一零件表面间焊接的焊缝，2)角焊缝：沿两直交或近直交零件的交线所焊接的焊缝。
3)端接焊缝：构成端接接头所形成的焊缝。
4)塞焊缝：两零件相叠，其中一块开圆孔，在圆孔中焊接两板所形成的焊缝，只在孔内焊角焊缝者不称塞焊。
5)槽焊缝：两板相叠，其中一块开长孔，在长孔中焊接两板的焊缝，只焊角焊缝者不称槽焊。
(2)按施焊时焊缝在空间所处位置分为平焊缝、立焊缝、横焊缝及仰焊缝四种形式。
(3)按焊缝断续情况分为连续焊缝和断续焊缝两种形式。
断续焊缝又分为交错式和并列式两种(图1—16)，焊缝尺寸除注明焊脚K外，还注明断续焊缝中每一段焊缝的长度l和间距e，并以符号“Z”表示交错式焊缝。
图1—16 断续角焊缝(a)交错式(b)并列式（4）焊接方法(二)焊缝的形状尺寸焊缝的形状用一系列几何尺寸来表示，不同形式的焊缝，其形状参数也不一样。
熔焊接头的组成经熔焊所形成的各种接头都是由焊缝、熔合区、热影响区及其邻近的母材组成，见下图。
（1）焊缝（2）熔合线（3）热影响区（4）母材焊缝起着连接金属和传递力的作用，它是焊接过程中由填充金属和部分母材熔合后疑固而成，其性能决定于两者熔合后成分和组织。
热影响区是母材受焊接热的影响（但未熔化）而发生金相组织和力学性能变化的区域。
焊后热影响区上有可能产生脆化、硬化和软化的不利现象。
焊缝各部分名称1．焊缝宽度焊缝表面与母材的交界处叫焊趾。
焊缝表面两焊趾之间的距离叫焊缝宽度，如图1—17。
图1—17焊缝宽度2．余高超出母材表面焊趾连线上面的那部分焊缝金属的最大高度叫余高，见图1—18。
在静载下它有一定的加强作用，所以它又叫加强高。
但在动载或交变载荷下，它非但不起加强作用，反而因焊趾处应力集中易于促使脆断。
角焊缝的最小焊角尺寸hf-概述说明以及解释
角焊缝的最小焊角尺寸hf-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述角焊缝作为一种常见的焊接接头形式，在工程实践中得到了广泛应用。
其作用是连接两个或多个构件，在焊接工艺中起到强固和密封的作用。
角焊缝的最小焊角尺寸是指在角焊缝的设计和施工中所需遵循的最小角度。
本文将重点讨论角焊缝的最小焊角尺寸的确定方法以及该尺寸对焊接质量的影响。
在工程实践中，角焊缝的最小焊角尺寸的确定对于确保焊接接头的强度、可靠性和使用寿命至关重要。
过小的焊角尺寸可能导致焊接接头的强度不足，容易发生开裂和失效；而过大的焊角尺寸则可能造成焊接缺陷和质量问题。
因此，准确确定角焊缝的最小焊角尺寸对于确保焊接接头的质量具有重要意义。
本文将首先介绍角焊缝的定义，包括其形状和构造特点。
接着，将探讨角焊缝在焊接工艺中的重要性，以及其所具备的优点和应用范围。
通过对角焊缝的定义和重要性的介绍，读者将更好地理解为什么需要确定角焊缝的最小焊角尺寸。
接下来，本文将介绍角焊缝的最小焊角尺寸的确定方法。
这涉及到对焊接材料的性能和焊接工艺要求的分析，以及对焊缝形状和尺寸的设计考虑。
通过详细介绍最小焊角尺寸的确定方法，读者将能够掌握如何根据具体情况确定最合适的焊角尺寸。
最后，本文将讨论最小焊角尺寸对焊接质量的影响。
通过对焊接接头的强度、密封性、疲劳寿命等关键参数的分析，读者将能够了解最小焊角尺寸对焊接质量的影响程度，以及如何通过控制焊角尺寸来提高焊接接头的质量。
综上所述，本文将全面介绍角焊缝的最小焊角尺寸的确定方法和其对焊接质量的影响。
通过对角焊缝的定义、重要性以及确定最小焊角尺寸的方法和原因的详细讨论，读者将能够更好地理解和应用角焊缝的相关知识。
通过控制最小焊角尺寸，将能够提高焊接接头的质量和可靠性，确保工程实践的安全性和可持续发展。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述：第一部分，引言，将对角焊缝的最小焊角尺寸进行介绍和解释。
其中，概述部分将简要说明什么是角焊缝及其重要性，文章结构部分将介绍本文的整体结构，目的部分将明确本文的研究目标和意义。
焊缝形式及形状尺寸
焊缝方式及检验之杨若古兰创作(一)焊缝方式焊缝按分歧分类方法可分为以下几种方式：(1)根据GB／T 3375—94的规定，按焊缝结合方式，分为对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、槽焊缝和端接焊缝五种：1)对接焊缝：在焊件的坡口面间或一零件的坡口面与另一零件概况间焊接的焊缝，2)角焊缝：沿两直交或近直交零件的交线所焊接的焊缝.3)端接焊缝：构成端接接头所构成的焊缝.4)塞焊缝：两零件相叠，其中一块开圆孔，在圆孔中焊接两板所构成的焊缝，只在孔内焊角焊缝者不称塞焊.5)槽焊缝：两板相叠，其中一块开长孔，在长孔中焊接两板的焊缝，只焊角焊缝者不称槽焊.(2)按施焊时焊缝在空间所处地位分为平焊缝、立焊缝、横焊缝及仰焊缝四种方式.(3)按焊缝断续情况分为连续焊缝和断续焊缝两种方式.断续焊缝又分为交错式和并列式两种(图1—16)，焊缝尺寸除注明焊脚K外，还注明断续焊缝中每一段焊缝的长度l和间距e，并以符号“Z”暗示交错式焊缝.图1—16 断续角焊缝(a)交错式 (b)并列式（4）焊接方法(二)焊缝的外形尺寸焊缝的外形用一系列几何尺寸来暗示，分歧方式的焊缝，其外形参数也纷歧样.熔焊接头的构成经熔焊所构成的各种接头都是由焊缝、熔合区、热影响区及其邻近的母材构成，见下图.（1）焊缝（2）熔合线（3）热影响区（4）母材焊缝起着连接金属和传递力的感化，它是焊接过程中由填充金属和部分母材熔合后疑固而成，其功能决定于两者熔合后成分和组织.热影响区是母材受焊接热的影响（但未熔化）而发生金相组织和力学功能变更的区域.焊后热影响区上有可能发生脆化、硬化和软化的晦气景象.焊缝各部分名称1．焊缝宽度焊缝概况与母材的交界处叫焊趾.焊缝概况两焊趾之间的距离叫焊缝宽度，如图1—17.图1—17焊缝宽度2．余高超出母材概况焊趾连线上面的那部分焊缝金属的最大高度叫余高，见图1—18.在静载下它有必定的加强感化，所以它又叫加强高.但在动载或交变载荷下，它非但不起加强感化，反而因焊趾处应力集中易于促使脆断.所以余高不克不及低于母材但也不克不及过高.手弧焊时的余高值为0～3mm.图1—18 余高3．熔深在焊接接头横载面上，母材或前道焊缝熔化的深度叫熔深，见图1—19.图1—19 熔深(a)对接接头熔深 (b)搭接接头熔深 (c)T形接头熔深4．焊缝厚度在焊缝横截面中，从焊缝正面到焊缝反面的距离，叫焊缝厚度，见图1—20.图1—20 焊缝厚度及焊脚(a)凸形角焊缝 (b)凹形角焊缝焊缝计算厚度是设计焊缝时使用的焊缝厚度.对接焊缝焊透日寸它等于焊件的厚度；角焊缝时它等于在角焊缝横截内画出的最大直角等腰三角形中，从直角的顶点到斜边的垂线长度，习气上也称喉厚，见图1—20.5．焊脚角焊缝的横截面中，从一个直角面上的焊趾到另一个直角面概况的最小距离，叫做焊脚.在角焊缝的横截面中画出的最大等腰直角三角形中直角边的长度叫焊脚尺寸，见图1—20.6．焊缝成形系数图1—21 焊缝成形系数的计算熔焊时，在单道焊缝横截面上焊缝宽度(B)与焊缝计算厚度(H)的比值(ф＝B／H)，叫焊缝成形系数，见图1—21.该系数值小，则暗示焊缝窄而深，如许的焊缝中容易发生气孔和裂纹，所以焊缝成形系数应当坚持必定的数值，例如埋弧主动焊的焊缝成形系数ф要大于1．3.（这个在尺度上普通不做硬性规定, 属于工艺和技术控制范畴,另外单纯的寻求焊缝宽度目标更是分歧理的，由于他常常与须要达到的容身相干联，所以我们普通都考察深宽比（深度/宽度的比值），对于SAW 当焊道宽度和深度之比过大时会发生凝固裂纹；反之在固化过程中会发生中间收缩裂纹 W/D之比应当是在1.2~0.8之间(参考)，但对于LB W和EBW 可以达到很高的深宽比....，而PAW（的小孔焊）也是属于或接近能束的一种焊接方法，在焊缝拍片合格的情况下，当然是焊缝越窄越好，由于焊缝越窄，母材受焊接发生的功能弱化就越少，接头功能就越高.）7．熔合比是指熔焊时，被熔化的母材在焊道金属中所占的百分比.图 2 咬边 各种接头、坡口和焊缝的方式见表1—3.表1—3 各种坡口、接头及焊缝方式①外形 焊缝概况高低不服、焊缝波纹粗劣、纵向宽度不均匀、余高过高或过低、角焊缝单边和焊脚尺寸不符合请求等.如图1所示.②风险 形成焊缝成形不美观，影响焊缝与母材金属的结合强度，易发生应力集中，降低接头承载能力等.③发生缘由 焊件坡口角度分歧错误、拆卸间隙不均匀、焊接参数选择分歧适或运条手法不准确等.④防止措施 选择适当的坡口角度和间隙，提高拆卸质量，准确选择焊接工艺参数和提高焊工的操纵技术水平等.焊接中的裂纹有很多类型，发生裂纹的缘由也很多，关于裂纹的理论常识在当前的章节有介绍，这里不再多讲.①外形 沿着焊趾的母材部位上被电弧熔化而构成成的凹陷或沟槽称为口角边.其外形如图2所示. 图1 焊缝概况尺寸不符合请求②风险降低接头强度及承载能力，易发生应力集中，构成裂纹等.③发生缘由焊接工艺参数选择不当，焊接电流过大，电弧过长，焊条角度不准确和运条不适当等.④防止措施选择准确焊接电流和焊接速度，电弧不克不及拉得太长，把握准确的运条方法和运条图3未焊透角度等.(罕见根部)①外形焊接时，接头根部未完整熔合的景象称为未焊透对于对接焊缝也指焊缝深度未达到请求.如图3所示.②风险易形成应力集中，发生裂纹，影响接头的强度及疲劳强度等.③发生缘由坡口角度过小，间隙过小或钝边过大；焊接速度过快；焊接电流太小；电弧电压偏低；焊接时有磁偏吹景象；清根不完整；焊条可达性欠好等.④防止措施准确选择焊接参数、坡口尺寸，包管必须的拆卸间隙，认真操纵，细心清理层间或母材边沿的氧化物和熔渣等.（通常在层间）①外形熔焊4未熔合时，焊缝与母材之间或焊缝与焊缝之间，未能完整熔合的部分称为未熔合.次要发生在焊缝正面及焊层间.如图4所示.②风险 易发生应力集中，影响接头连续性，降低接头强度等.③发生缘由 层间及坡口清理不干净，焊接线能量太低，电弧指向偏斜等.④防止措施 加强层间及坡口清理，准确选用焊接线能量，准确操纵.①外形 焊接过程中，熔化金属从坡口反面流出，构成穿孔的缺陷称为烧穿.如图5所示.②风险 减少焊缝无效截面积，降低接头承载能力等. ③发生缘由 焊接电流过大，焊接顺序分歧理，焊接速度太慢，根部间隙太大，钝边太小等.④防止措施 选择合适的焊接电流和焊接速度，缩小根部间隙，提高操纵技能.①外形 焊接过程中熔化的金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上所构成的金属瘤，称为焊瘤，也称满溢.如图6所示.②风险 影响焊缝美观，浪费材料，焊缝截面突变，图 5 烧穿图6 焊瘤易构成尖角，发生应力集中等.③发生缘由焊件根部间隙过大，焊接电流太大，操纵不准确或运条不当等.④防止措施提高操纵技能，选择合适的焊接电流，提高拆卸质量等.①外形焊缝收尾处发生的下陷部分称为弧坑.如图7所示.②风险减弱焊缝强度，易发生弧坑裂纹图7弧坑等.③发生缘由熄弧时间过短，收尾方法不当，未能填满弧坑.④防止措施选择准确焊接参数及合适的熄弧时间，把握准确的收尾方法等.①外形在焊接过程中，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留上去所构成的空穴，称为气孔..②风险减小焊缝截面积，降低接头致密性，减小接头承载能力和疲劳强度等.③发生缘由焊件清理不干净，焊条受潮，电弧磁偏吹和焊接参数分歧理等.④防止措施细心清理焊缝两侧各10mm处的铁锈等污物，图8夹渣严酷烘干焊条，选择合理的焊接工艺参数等.①外形 焊后残留在焊缝中的熔渣称为夹渣.如图8所示.②风险 减少焊缝截面积，降低接头强度、冲击韧性等.③发生缘由 焊接电流过小，焊接速度过快，坡口设计不当，焊道熔敷顺序不当等.④防止措施 准确选择焊接参数，坡口角度不克不及太小，认真做好多层焊时的层间清理工作等.①外形 熔化的金属从焊缝反面漏出，使焊缝正面下凹、反面凸起的景象称为塌陷.如图9所示. ②风险 减少接头承载面积，降低接头强度，影响焊缝美观等.③发生缘由 焊接电流过大，焊接速度过小，拆卸间隙过大等.④防止措施 选择适当的焊接电流和焊接速度，控制焊件的拆卸间隙等.①外形 在焊缝概况或焊缝反面构成的低于母材概况的局部低洼部分称为凹坑.如图10所示.②风险 减少焊缝工作截面积，降低接图9 塌陷图10 凹坑头承载能力等.③发生缘由电弧拉得过长，焊条倾角不当和拆卸间隙太大等.④防止措施选择合适的拆卸间隙，提高操纵水平等.企标检验请求：GB150部分请求。
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N
M 1
Ney1 m yi2
N n
N1max N Ney1 N tb N1' min n m yi2 0
若≤0,按大偏心计算
N
N 1
b.大偏心情况
N1max
Fe y 2 m y i
'
' 1
问：为什么大偏心计算公式仅有一项？
拉剪螺栓连接：
破坏形式： 螺栓杆受剪受拉破坏 孔壁承压破坏 验算剪拉作用
紧固后松驰损失：×0.9
拉剪应力同时存在：÷1.2
3：紧固方法： 扭矩法. 转角法. 扭掉螺栓部梅花卡头.
三：高强度螺栓连接的受力性能与计算： 一>摩擦型： 1:受剪连接的受力性能和计算。 1>受力性能：剪切变形小，弹性性能好，耐疲劳。 承载能力极限状态：摩擦力刚被克服连接将要产生相对滑移。 2>计算方法：
传力平缓
正面角焊缝 侧面角焊缝
直接动力荷载作用
焊脚尺寸要求： 1）最小焊接脚尺寸：防止冷却过快形成裂纹 hf 取值要求：
h f min 1.5 tmax
自动焊用hfmin-1 自动焊用hfmin+1
且hfmin 在t≤4mm 时取hfmin=t
2）最大焊脚尺寸hfmax , 防止“过烧”及过大残余应力和变形。
焊缝 截面形状
对接焊缝——受力性能较好 制造复杂
角焊缝——受力复杂 制造简单
2>施焊方式：平,立,俯,仰. 焊接符号及标注方法： 1>符号：由图形符号,辅助符号,引出线组成。 2> 具体要求 图形符号 辅助符号
将所能收集到的 焊缝符号列表画 出并标明其含义
焊接质量级别：一、二、三级
对接焊缝的构造 坡口要求： t很小(手≤6mm.自≤12mm I形 t=7～20mm单边V形 . J形或V 形 t>20mm形 U形 K形或X形 钝边d:手工焊 2mm ，自动焊4～8mm. 间隙a:手工焊 2～4mm，自动焊0～2mm 避免应力集中的措施
在同时承 受较大正 应力和剪 应力的梁 腹板与翼 缘交接处 受拉区端 部的不利 点，还应 验算其折 算应力
角焊缝的构造和计算
角焊缝分类 1>按长度方向与外力作用方向： 正面角焊缝
侧面角焊缝
2>按截面形式： 普通型：hf之比 1：1 平坦型：hf之比 1：1.5 凹面型：hf之比1：1 应力集中严重
hfmin≤1.2tmin
焊件边缘
t≤6mm hfmin≤t
防止咬边
t>6mm hfmin＝t-(1~2)mm
3）其余各项要求详见教材，课后自学并记忆。
侧面角焊缝：轴心力N作用。
剪应力弹性阶段 分布均匀 塑性阶段 应力分布趋于均匀。 特点：塑性较好，破坏常由两端开始并沿450喉部截面迅速断裂。 正面角焊缝：轴心力N作用 正应力沿长度方向均匀，但横截面上应力状态复杂。破坏可 能沿三个断面开展。 特点：强度，刚度大，塑性较差。
焊接宽度不同或相差4mm以上时，放坡≤1/4
设置引弧板：埋弧焊≤50mm；手工焊>20mm. 无法设引弧板时的处理：计算时扣除起落弧坑的影响 （每端减去t—对接焊缝或hf —角焊缝）
二对接焊缝计算 1:简化原则：对接焊缝可视为焊件截面的延续组成部分，即 焊接中的应力分布与原焊件原有的相同。 轴心力作用
逐渐扩展，直到最后破坏，这种现象称为疲劳。
疲劳破坏具有突然性，破坏前没有明显的宏观塑性变形，属于脆性断裂。 其破坏过程经历裂纹的产生、裂纹的缓慢扩展和最后迅速断裂三个阶段， 是延时断裂。
钢 柱 上 焊 接 牛 腿 （ 腹 板 和 翼 缘 ）
梁柱节点：梁分别连接在柱的腹板和翼缘（连接角钢与
梁焊缝相连，与柱螺栓相连）
角焊缝强度条件的一般表达式简化原则:
1) 有较截面简化：he=hfcos450=0.7hf. 2) 应力简化：截面上应力均匀分布。
3)受力形式：受轴心力Nx,Ny作用。
角焊缝强度条件的一般表达式
提问： 受剪与抗拉设计值
转换为什么乘以 3？βf如何 取值？ σ t和τ f对焊缝有效截面而 言是单纯的正应力与剪应力 吗？
T、V、N作用下搭接头角焊缝计算.
基本假设 A：被连接件是绝对钢体，焊缝是弹性工作。 B：焊缝群上任一点的应力方向于该点与焊缝有效截面形心O 形的连线，其大小与连线的距离r成正比
连接中角焊缝受弯、受扭的判别 ：
根据力矩所在平面与焊缝所在平面的位置关系确定： 两平面相互垂直，力矩为弯矩； 两平面相互平行，力矩为扭矩。
钢结构的设计方法
结构的功能要求
安全性
概率度量 质量指标
安全度
可靠度
定量描述
可靠性
适用性 耐久性
结构的极限状态： 承载能力极限状态 正常使用极限状态
承载能力极限状态表达式
基本组合 可变荷载效应控制的组合
n 0 G Gk Q1 Q1k Qi ci Qik f i 2
钢结构基本原理
绪
论
设计理论：概率极限状态设计法
建筑钢材 良好的机 械性能 强 度 可 焊 性 塑 性 韧 性
加工
构 轴 心 受 力 构 件
（杆件）
件 拉 弯 压 弯 构 件
理论指导
钢
栓 铆 接 接
结
构
受 弯 构 件
焊 接
连 接
可靠性 安全性 耐久性 适用性
强度：抵抗破坏的能力 刚度：抵抗变形的能力 稳定性：保持原有平衡状态的能力
净截面面积计算时板件厚度。
2、受偏心力作用： a. F简化： 剪力V ；扭矩T b.最不利螺栓选定：假定被连接件是绝对刚性体，而螺栓是 弹性体，受“T”作用，所有螺栓绕“O”旋转。 c.计算：采用得比代换求力平衡的原理求解最不利螺栓上受 由T产生的力。
V作用
N1Vy V / n
y Ty1 N N 1 r1 xi2 yi2
应力集中：应力集中越严重，出现同号三相应力场的应力水平越接近，
钢材越趋于脆性。
温度：高温热塑性变形，低温冷脆（脆性温度转变区） 荷载类型：加载速度：低温脆性破坏
循环荷载 高周疲劳—— n 5104 f y 102 ～5 104 f y 低周疲劳—— n＝
疲劳：钢材在连续交变荷载作用下，会逐渐累积损伤、产生裂纹及裂纹
柱与柱间支撑与柱脚的连接
（柱脚已埋入混凝土地面以下）
梁 与 支 撑 间 的 连 接
俯视
仰视
连接学习要求：
1、掌握各种连接的特点和适用范围；
2、掌握对接焊缝、直角角焊缝、普通螺栓、高强度螺 栓连接的构造和计算；
3、熟悉焊缝质量检验规定； 3、了解焊接残余应力和变形的成因，熟悉焊接应力与 变形对结构工作性能的影响和减少焊接应力与变形的措 施；
焊接残余应力
成因：不均匀的温度场。 形成主要根源：“热”塑性变形。
种类（无约束状态下施焊）：
1>纵向：焊缝及附近区域为拉应力。 2>横向： 塑性变形区纵向收缩引起的σx’. 焊缝全长不同时焊接致使横向收缩的不同时性所引起的σx’. 3>厚度方向残余应力。
特点：是自相平衡的内应力体系，即在任何截面上残余应 力均为有拉有压，内力和内力矩平衡
NV Nb V
Nt b N 1 t
b C
2
2
验算孔壁承压
NV N
高强度螺栓连接的构造与计算
一：连接付性能等级：材料和使用配合 1：连接付：栓杆、配套螺母、垫圈 2：强度划分及级等表示： 栓杆 10.9 S 8.8 S 螺母 10H 8H
磷（氮）
fy,fu
塑性
韧性
冷弯性能
——
可焊性
——
抗锈
——
其它
——
降低热（冷） 脆，改善热加 工能力
度的影响
t由常温上升 fy, fu E 塑性 冲击韧性 其它
t≤1500C
t在2500C左右
蓝脆
250~3500C
δ 徐变
4000C
6000C
0
降温过程的变化：低温冷脆
各种因素对钢材性能的影响
1、受力：沿杆轴方向受拉。 破坏：栓杆被拉断。
2、单个螺栓受拉承载力设计值
N Ae f t
b t b
d
4
2 e
ft
b
f t b 值的由来：考虑橇杠作用，并对其进行简化，从 而采如用 f t b 0.8 f 来考虑。
3、螺栓群受拉连拉计算。 1>轴心力：
nN
N
b t
2>偏心力作用下 a.小偏心情况：螺栓群全部受拉。
连 接 概 述
钢结构的连接方法： 焊接：
栓接 普通螺栓连接：A，B，C三级
高强螺栓连接 磨擦型高强度螺栓连接 承压型高强度螺栓连接 铆接： 比较：三者优缺点及使用范围比效。 焊接方法（注意焊条的牌号和选用原则） 电弧焊： 电渣焊: 电流 液态熔渣 电阻热 电阻焊:电流 接件接触点表面电阻
焊接接头及焊缝形式： 1>分类 接头 相互位置 对接,搭接,“T”角接等
永久荷载效应控制的组合
0 G Gk Qi ci Qik f i 1
n
对于一般排架、框架结构，由可变荷载效应控制的组合， 可采用下式计算：
n 0 G Gk Qi Qik f i 1
偶然组合：偶然作用的代表值不乘分项系数，与偶然作 用同时出现的可变荷载，应根据观测资料和工程经验采 用适当的代表值，具体的设计表达式及各种系数，应符 合专门规范的规定。
T 1x T 1
验算公式：
T作用
x1 Tx1 N N r1 xi2 yi2
T 1y T 1