焊缝符号及标注方法
第3章 钢结构的连接
《焊缝符号表示法》（GB/T323-1988） 《建筑结构制图标准》（GB/T50105-2001）
焊缝符号主要由图形符号、辅助符号和引出线等部分组成
第3章 钢结构的连接
焊缝连接特点
工厂焊接效率高：省时省材 设计灵活：杆件任意方向的连接 密闭性好，整体性强，刚度大 焊接热影响区材料变脆 有焊接残余应力，影响刚度、稳定和疲劳强度 有焊接变形，避免与校正 整体性使得裂纹易于在相连材料间扩展 对焊工技能水平/焊接工艺依赖程度大
焊缝受力很小甚至不受力，且要求外观齐平美观。
坡口形式有V形（全V 形和半V形）、U形和J形 三种。在转角处采用半V形 和J形坡口时，不宜在板的 厚度上开坡口，这样可避 免焊缝收缩的板厚度方向 产生裂纹。
部分焊透的对接焊缝截面型式
焊缝连接特点：热影响区
第3章 钢结构的连接
第3章 钢结构的连接
3. 焊缝缺陷及焊缝质量等级
第3章 钢结构的连接
主要连接方法及优缺点
连接方法
优点
缺点
焊接
构造简单，省材省工，易 残余应力，残余变形大。材
于自动化，工效高 。
质要求高，质检量大。
铆接
普通螺栓 连接
高强螺栓 连接
传力可靠，韧性和塑性好， 质量易于检查，抗动力荷 载好。
费钢、费工 。 目前很少采用
装卸便利，设备简单
精度低时不宜受剪，螺栓精 度高时加工和安装难度较 大。
钢结构 第 3 章 钢结构的连接
第3章 钢结构的连接
结构系统 = 构件 + 节点(连接) 相邻构件间的内力传递
第3章 钢结构的连接
结构系统 = 构件 + 节点(连接)
Joint: Zone where two or more
members are interconnected
Connection: Location at which
优点：自动化程度高，焊接速度快，劳动强度低，焊缝质量好。 缺点：设备投资大，施工位置受限。
第3章 钢结构的连接
（3）气体保护焊
原理：利用焊枪喷出的CO2或其他惰性气体代替焊剂的电弧溶焊 方法。直接依靠保护气体在电弧周围形成保护层，以防止有害气 体的侵入。
优点：没有熔渣，焊接速 度快，焊接质量好。 缺点：施工条件受限制， 不适用于在风较大的地方 施焊。
3.1.2 螺栓连接
第3章 钢结构的连接
普通螺栓（A、B与C级） 高强度螺栓（施加预紧力）
大六角头高强度螺栓
扭剪型高强度螺栓
第3章 钢结构的连接
3.1.2 铆钉连接
定位 制孔 加热 铆合
第3章 钢结构的连接
优点 塑性、韧性好，动力性能好 缺点 费料、加热铆合过程极其费工 应用 目前钢结构连接中已很少应用
第3章 钢结构的连接 （2）焊缝形式：分为对接焊缝和角焊缝、组合形式焊缝。
第3章 钢结构的连接
对接焊缝按受力与焊缝方向分： 1）正对接焊缝 2）斜对接焊缝
角焊缝按受力与焊缝方向分： 1）正面角焊缝：作用力方向与焊缝长度方向垂直。 2）侧面角焊缝：作用力方向与焊缝长度方向平行。 3）斜角焊缝：作用力方向与焊缝长度方向成一定角度。
第3章 钢结构的连接 角焊缝沿长度方向的布置 1）连续角焊缝：受力性能较好，为主要的角焊缝形式。 2）间断角焊缝：在起、灭弧处容易引起应力集中。
≥50或10hf
不重要或受力小的构件，可采用间断角焊缝连接
施焊方式
焊条
第3章 钢结构的连接
平焊 质量好
立焊
横焊
质量一般
仰焊 质量差
第3章 钢结构的连接 部分焊透对接焊缝
（4）电阻焊
第3章 钢结构的连接
• 不采用焊接材料 • 电流通过焊件表面的电阻，产生热量
熔化金属，再加压力而焊合
• 冷弯薄壁型钢连接常采用此焊接方法
（5）气焊
• 采用乙炔在氧气中燃烧的火焰来熔化
焊条
• 适用于钢板厚度薄的连接，一般小厂
家备用此焊接设备
第3章 钢结构的连接 焊接接头及焊缝形式
（1）焊接接头：对接、搭接、T形连接和角部连接等。
导线
第3章 钢结构的连接
（2）埋弧焊（自动或半自动）
焊丝的选择应与焊件等强度
焊丝埋在焊剂下，通电后电弧使焊丝、焊件、 焊剂熔化形成焊缝。 焊剂溶化后形成焊渣浮在溶化金属表面，隔 绝空气接触，供给必要的合金元素。
焊丝转盘
送丝器
焊剂漏斗
、、、、 、 、
、、 、
、
熔渣
、 焊剂 焊件 、、、、、、、、、、、
优点
* 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，整体性好。
缺点
* 材质易变脆； * 产生残余应力、残余应变、焊接缺陷 * 对裂纹十分敏感 * 低温冷脆问题较为突出。
现代钢结构最基本的连接方式，应用最广泛。
3） 重级工作制和起重量Ｑ＞500kN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＞500kN的中级工作制吊车梁的角焊缝的外观质量应符合二级。
加工方便，削弱少，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
第3章 钢结构的连接
3.2.1 钢结构常用的焊接方法
1.电弧焊 2.气体保护焊
(1)手工电弧焊 (2)自动电弧焊 (3)半自动电弧焊
3.气体保护焊
4.电阻焊
5.气焊
第3章 钢结构的连接
（1）手工电弧焊
two or more elements meet
第3章 钢结构的连接
§3.1 钢结构的连接
连接的原则 安全可靠、传力明确、构造简单、施工方便和节约钢材
连接的方式
a) N
b) N
c) N
N
N
N
焊接
铆接
栓接
3.1.1 焊缝连接
第3章 钢结构的连接 Chapter 3 Connections
焊缝连接的特点
第3章 钢结构的连接 外观检查（肉眼）—尺寸偏差、表面缺陷；
Hale Waihona Puke 纵向裂纹纵向 热影 响区 裂纹
弧坑裂纹 气孔
第3章 钢结构的连接 无损检验（仪器）—检验内部缺陷（超声波探伤、X射线探伤、
磁粉探伤、渗透探伤）。
X射线探伤
第3章 钢结构的连接
焊缝质量等级及选用
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。
原理：利用电弧产生热量熔化涂有 焊药的焊条和母材形成焊缝。
优点：设备简单，适应性强，特别 适用于在高空和野外作业，小型焊 接，应用最广泛。
焊机
焊条
保护气体
焊钳
缺点：质量波动大，要求焊工等级 高，劳动强度大，生产效率低。
焊件
电弧 熔池
• Q235: E43焊条 / Q345: E50 / Q390, Q420: E55 • 母材和焊接材料：与母材等强或与低强度母材等强
焊缝缺陷
焊缝缺陷指焊接过程中产生于焊缝金属或附近热影响区钢材表面或内 部的缺陷。
裂纹
焊瘤
烧穿
弧坑
气孔
夹渣
咬边
未熔合
未焊透
第3章 钢结构的连接
焊缝质量检验标准 三级焊缝：只要求外观检查 二级焊缝：外观检查和超声波探伤检查(20%) 一级焊缝：外观检查、超声波探伤检查和 x射线检查 (100%)