第九章 钢结构基础知识
《建筑结构基础与识图》
在焊件宽度或厚度有变化的连接中，为了减缓应力集中，应从板 的一侧或两侧做成坡度不大于1：2.5的斜坡如图所示，形成平缓过渡。 如板厚相差不大于4mm时，可不做斜坡。
导线
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《建筑结构基础与识图》
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。半自动焊因人工操作，适用于焊曲线或任意形 状的焊缝。自动和半自动焊应采用与主体金属相适应的焊丝和焊剂，焊丝应 符合国家标准的规定，焊剂应根据焊接工艺要求确定。
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《建筑结构基础与识图》
（三） 铆钉连接
铆钉连接是将一端带有半圆形预制钉头的铆 钉，将钉杆烧红后迅速插入连接件的钉孔中，然 后用铆钉枪将另一端也打铆成钉头，以使连接达 到紧固。
优点：铆接传力可靠，塑性、韧性均较好，
质量易于检查和保证，可用于重型和直接承受动 力荷载的结构。
缺点：铆接工艺复杂、制造费工费料，且
俯焊
横焊
立焊
仰焊
根据焊缝截面、构造可分为对接焊缝和角焊缝两种基本形式。
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（三）焊缝构造
1.对接焊缝
对接焊缝传力直接、平顺、没有显著的应力集中现象，因而受力性能良好，对于 承 受静、动荷载的构件连接都适用。但由于对接焊缝的质量要求较高，焊件之间施焊间 隙要求较严，一般多用于工厂制造的连接中。
没有条件清根和补焊者，要事先加垫板。当采用自动焊时，因所用电流强、熔深大， 只在t≥16mm时，才采用V形坡口。
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（a）
（b）
（c）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（d）
（e）
（f）
对接焊缝的坡口形式 （a）I形缝；（b）单边V形坡口；（c）V形坡口； （d）U形坡口；（e）K形坡口；（f）X形坡口
区可能是某些部位材质变脆；焊接过程中钢材受到分布 不均匀的高温和冷却，使结构产生焊接残余应力和残余 变形，对结构的承载力、刚度和使用性能有一定影响； 焊接结构由于刚度大，局部裂纹一经发生很容易扩展到 整体，尤其是在低温下易发生脆断；焊缝连接的塑性和 韧性较差，施焊时可能产生缺陷，使疲劳强度降低。
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（二）螺栓连接
螺栓连接是通过螺栓这种紧固件把连接件 连接成为一体。 螺栓连接分普通螺栓连接和 高强度螺栓连接两种。
优点：施工工艺简单、安装方便，特别适
用于工地安装连接，也便于拆卸，适用于需要 装拆结构和临时性连接。
缺点：需要在板件上开孔和拼装时对孔，
增加制造工作量，且对制造的精度要求较高； 螺栓孔还使构件截面削弱，且被连接件常需相 互搭接或增设辅助连接板（或角钢），因而构 造较繁且多费钢材。
劳动强度高，故已基本被焊接和高强度螺栓连接 所取代。
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二、焊接连接
（一）焊接方法 钢结构常用的焊接方法是电弧焊，包括手工电弧焊、自动或半自
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。
铆钉连接
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（一）焊缝连接
焊缝连接是通过电弧产生的热量使焊条和焊件局部 熔化，经冷却凝结成焊缝，从而将焊件连接成为一体。
优点：不削弱构件截面，节约钢材，构造简单，制
造方便，连接刚度大，密封性能好，在一定条件下易于 采用自动化作业，生产效率高。
缺点：焊缝附近钢材因焊接高温作用形成的热影响
焊缝连接形式根据被连接构件间的相互位置可分为对接、搭接、T形连接和 角接等四种形式。这些连接所用的焊缝有对接焊缝和角焊缝两种基本形式。在 具体应用时，应根据连接的受力情况，结合制造、安装和焊接条件进行选择。
（a）
（b）
（c）
（d）
（e）
（f）
（g）
（a）对接连接；（b）用拼接盖板的对接连接；（c）搭接连接； （d）、（e）T形连接；（f）、（g）角部连接
对接焊缝又称坡口焊缝，因为在施焊时应对板件边缘加工成适当形式和尺寸的坡 口（如后图所示）以便焊接时有焊条运转的必要空间，保证对接焊缝内部有足够的熔 透深度。坡口基本形式可分为I形、单边V形、V形、X形、U形和K形等。坡口形式随 板厚和焊接方法而不同。采用手工焊时，当板厚t≤10mm，可采用不切坡口的I形缝， 只需保持间隙0.5~2mm，t≤5mm时可单面焊；当板厚t=10~20mm时，采用V形或半V 形坡口；对于较厚的板件t≥20mm时，采用X形、U形或K形。对于V形和U形缝的根部 还需要清除焊根，并进行补焊。
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《建筑结构基础与识图》
焊缝按其工作性质来分有强度焊缝和密强焊缝两种。强度焊缝只作为传 递内力之用，密强焊缝除传递内力外，还必须保证不使气体或液体渗漏。
焊缝按施焊位置分，有平焊、立焊、横焊和仰焊四种。平焊的施焊工作 方便，质量好，效率高；立焊和横焊是在立面上施焊的竖向和水平焊缝，生 产效率和焊接质量比俯焊的差一些；仰焊是仰面向上施焊，操作条件最差， 焊缝质量不易保证，因此应尽量避免采用。
《建筑结构基础与识图》
气体保护焊是用惰性气体（或CO2）气体作为电弧的保护介质， 使熔化金属与空气隔绝，以保持焊接过程稳定。气体保护焊电弧加热 集中，焊接速度快，熔深大，故焊缝强度比手工焊的高。且塑性和抗 腐蚀性好，适合于厚钢板的焊接。
焊丝
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（二）焊缝形式
《建筑结构基础与识图》
《建筑结构基础与识图》
机械工业出版社
2009年10月
第九章 钢结构基础知识
《建筑结构基础与识图》
0
绪论
1
建筑力学基础知识
2
建筑结构材料
3
结构设计方法与设计指标
目
4
混凝土结构基本构件
5 钢筋混凝土楼（屋）盖、楼梯
录
6
基础
7 钢筋混凝土多层与高层结构
8
砌体结构基础知识
9
钢结构基础知识
10
建筑结构施工图的识读
第九章 钢结构基础知识
《建筑结构基础与识图》
第9章 钢结构基础知识
§9-1 钢结构的连接方法 §9-2 钢结构构件
第九章 钢结构基础知识
《建筑结构基础与识图》
§9-1 钢结构的连接方法
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。
焊缝连接
螺栓连接