最新10钢结构的连接汇总

10钢结构的连接

钢结构的常用连接方法

钢结构的连接通常有焊接、铆接和螺栓连接三种方式。铆接很少采用，常用焊接和螺栓连接。

1 、焊接连接

是当前钢结构最主要的连接方式，它的优点是构造简单，用钢省，加工方便，连接的密闭性好，易于采用自动化作业。焊接连接的缺点是焊件会产生残余应力和残余变形，焊缝附近材质变脆，焊缝质量易受材料、操作的影响，对钢材材性要求较高，高强度钢更要有严格的焊接程序。

2 、螺栓连接

其分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。

1．普通螺栓连接

普通螺栓的优点是装卸便利，不需特殊设备。普通螺栓又分为C级螺栓 (又称粗制螺栓)和A、B级螺栓(又称精制螺栓)两种。C级螺栓制作精度较差，宜用于承受拉力的连接，或用于次要结构和可拆卸结构的受剪连接以及安装时的临时固定。A、B级螺栓受力性能较好，但其加工费用较高且安装费时费工，目前建筑结构中很少使用。

2．高强度螺栓连接

高强度螺栓传递剪力的机理与普通螺栓不同，它是靠被连接板间的强大摩擦阻力传递剪力，变形较小。其优点是施工简单、受力好、耐疲劳且可以撤换以及在动力荷载作用下不致松动。从受力特征的不同，高强度螺栓连接可分为摩擦型和承压型两种。

摩擦型连接：外力仅依靠部件接触面间的摩擦力来传递。其特点是连接紧密，变形小，传力可靠，疲劳性能好，主要用于直接承受动力荷载的结构、构件的连接。

承压型连接：起初由摩擦传力，后期同普通螺栓连接一样，依靠杆和螺孔之间的抗剪和承压来传力。连接承载力一般比摩擦型连接高，可节约钢材。但在摩擦力被克服后变形较大，故仅适用于承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构、构件的连接。

3 、铆钉连接

铆钉连接费工费料、劳动条件差、成本高，现在很少采用，多被焊接及高强度螺栓连接所代替。

焊接连接

1 、焊接方法、焊接接头、焊缝形式等

1.焊接方法

钢结构常用电渣焊、气体保护焊和电阻焊等的是电弧焊，分为手工电弧焊、自动焊和半自动焊。以手工电弧焊为最常用，设备简单，操作方便，但质量波动较大。

焊接接头有平接、搭接、T形连接和角接，所采用的焊缝主要有对接焊缝及角焊缝两种。

角焊缝的形式可分直角角焊缝与斜角角焊缝，直角角焊缝的截面形式有普通焊缝、平坡焊缝、深熔焊缝等。一般情况下采用普通焊缝。

焊缝符号由基本符号、辅助符号和引出线组成，必要时还可以加上补充符号和焊接尺寸符号。

根据对焊缝的质量要求，分为一级、二级和三级。按要求选用。

2 、对接焊缝的计算

1.轴心受力的对接焊缝计算

计算公式:

lw——焊缝长度，当采用引弧板施焊时，取焊缝实际长度；当不采用引弧板时，每条焊缝长度应减去2t;

t——在对接接头中为连接件的较小厚度，在T形接头中为腹板的厚度；

、——对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值。

当正对接焊缝连接的强度低于焊件强度时，为提高连接的承载力，可改用斜焊缝，使焊缝长度增长。只要焊缝和作用力之间夹角θ满足tgθ≤1.5时（即θ≤56°），可不再计算焊缝强度（图10－7b）。

图对接焊缝

计算例题【例】验算下图所示的钢板对接焊缝强度，轴心拉力设计值N=710KN， Q235钢、E43焊条，焊缝质量等级为三级。

图受弯、受剪对接焊缝

【解】1)验算钢板承载力：ltf=500×8×215N/mm2=860000N=860KN＞710KN

查表得三级对接焊缝抗拉强度设计值=185N/mm2

2)验算焊缝应力：

N/mm2< N/mm2 满足要求

2.受弯受剪的对接焊缝计算

矩形截面的对接焊缝，应分别计算在弯矩与剪力作用下的最大正应力与最大剪应力满足强度条件。

式中W w———焊缝截面的截面模量；

I w———焊缝截面对中和轴的惯性矩；

Sw———焊缝截面计算剪应力处以上部分对中和轴的面积矩；

、——分别为对接焊缝的抗拉强度、抗剪强度设计值。

工字形截面对接时尚应验算受拉区同时受有较大正应力σ1与较大剪应力τ1处（梁腹板与翼缘交接处）的折算应力（下图）。

工字形截面受弯受剪对接焊缝

3 、角焊缝的计算

角焊缝有平行于作用力方向的侧面角焊缝和垂直于作用力方向的正面角焊缝。侧面角焊缝主要承受剪力。正面角焊缝应力状态较复杂，但焊缝强度比侧面焊缝高。

为简化计算与偏于安全，角焊缝的计算厚度he=0.7hf (h f为焊脚尺寸)。

1.角焊缝的尺寸及构造要求：

⑴角焊缝的焊脚尺寸hf（mm）不得小于1.5 ，t为较厚焊件厚度mm（当采用低氢型碱性焊条施焊时，

t可采用较薄焊件的厚度）。但对自动焊，最小焊脚尺寸可减小1mm，对T

焊脚尺寸

形连接的单面角焊缝，应增加1mm，当焊件厚度等于或小于4mm时则最小焊脚尺寸应与焊件厚度相同。

⑵角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍（钢管结构除外）。板件（厚度为t）边缘的角焊缝最大焊脚尺寸，尚应符合下列要求：当t≤6mm时，hf≤t；当t＞6mm，hf≤t-(1-2)mm。

⑶角焊缝的两焊脚尺寸一般为相等。当焊件的厚度相差较大且等焊脚尺寸不能符合上述⑴⑵条要求时，可采用不等焊脚尺寸，与较薄焊件接触的焊脚边应符合上述第⑵条的要求；与较厚焊件接触的焊脚边应符合上述第⑴条的要求。

⑷侧面角焊缝和正面角焊缝的计算长度不得小于8hf和40mm。

⑸侧面角焊缝的计算长度不宜大于60hf，当大于上述数值时，其超过部分在计算中不予考虑。

角焊缝的优点是焊件板边不需要先加工，也不需要校正缝距，施工方便。其缺点是应力集中现象比较严重；需搭接长度，材料耗用量大。

2.角焊缝强度计算公式：

（a）正

面角焊缝（b）侧面角焊缝

正面角焊缝（力垂直于焊缝长度方向）：

侧面角焊缝（力平行于焊缝长度方向）：