第三章钢结构的连接
螺栓连接是通过螺栓把被连接件连接成为一体。 优点是施工工艺简单、安装方便、便于拆卸。 缺点:连接需要开孔,对截面有一定的削弱,构造
较麻烦,安装时需要一定的精度,还需辅助连接件, 用料增加。
§3-1 焊接连接
一、焊接连接的一般概念 (一)焊接方法
1、手工电弧焊 这是最常用的一种焊接方法(3.1.2)。
§3-1 焊接连接
2、埋弧焊(自动或半自动)
埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。 焊丝送进和焊接方向的移动有专门机构控制的称埋弧 自动电弧焊(图3.1.3);焊丝送进有专门机构控制, 而焊接方向的移动靠工人操作的称为埋弧半自动电弧 焊。电弧焊的焊丝不涂药皮,但施焊端靠由焊剂漏头 自动流下的颗粒状焊剂所覆盖,电弧完全被埋在焊剂 之内,电弧热量集中,熔深大,适于厚板的焊接,具 有很高的生产率。由于采用了自动或半自动化操作, 焊接时的工艺条件稳定,焊缝的化学成分均匀,故焊 成的焊缝的质量好,焊件变形小。同时,高的焊速成 也减小了热影响区的范围。但埋弧焊对焊件边缘的装 配精度(如间隙)要求比手工焊高。
§3-1 焊接连接
二、对接焊缝连接
(一)对接焊缝的构造要求
对接焊缝包括焊透的对接焊缝和未焊透的对接焊缝。 由于未焊透的对接焊缝的受力与角焊缝相似,将在 下节中介绍。
1、等厚钢板拼接
对接焊缝的焊件常需做成坡口,故又叫坡口焊缝。 坡口形式与焊件厚度有关。
引出线由横线和带箭头的斜线组成。箭头指到图形上的相 应焊缝处,横线上面和下面用来标注图形符号和焊缝尺寸。 当引出线的箭头指向焊缝所在的一面是,应将图形符号和 焊缝尺寸等标注在水平横线的下面。必要时,可在水平横 线的末端加一尾部作为其他说明之用。图形符号表示焊缝 的基本型式,用V表示V型坡口的对接焊缝。辅助符号表 示焊缝的辅助要求。
§3-1 焊接连接
手工电弧焊设备简单,操作灵活方便,适于任意 空间位置的焊接,特别适于焊接短焊缝。但生产 效率低,劳动强度大,焊接质量与焊工的技与焊件钢材(或称主体金 属)相适 应,例如:对Q235钢采用E43型焊条 (E4300~ E4328 );对Q345钢采用E50型焊 条(E5000~E5048);对390钢和Q420钢采用 E55型焊条(E5500~E5518)。 不同钢种的钢材相焊接时,宜采用低组配方案即 宜采用与低强度钢相适应的焊条。
当焊缝分布比较复杂或用上述标注方法不能表达清楚时,
在标注焊缝代号的同时,可在图形上加栅线表示
§3-1 焊接连接
四 焊缝的质量检验
1、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。常见的缺陷 有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑、气孔、夹渣、咬边、 未熔合、未焊透(图3.1.8)等;以及焊缝尺寸不 符合要求、焊缝成形不良等。裂纹是焊缝连接中 最危险的缺陷。产生裂纹的原因很多,如钢材的 化学成分不当;焊接工艺条件(如电流、电压、 焊速、施焊次序等)选择不合适;焊件表面油污 未清除干净等。
第三章 钢结构的连接
学习目的:掌握钢结构连接方式,并会简单的 应用
学习重点: 1、掌握角焊缝的构造和计算方法 2、掌握普通螺栓和高强度螺栓连接的 工作原理和传力方式 3、掌握普通螺栓连接的强度计算
第三章 钢结构的连接
钢结构的构件是由型钢、钢板等通过连接构成的, 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。
§3-1 焊接连接
焊缝按施焊位置分为平焊、横焊、立焊及仰焊(图 3.1.7)。平焊(又称俯焊)施焊方便。立焊和横焊 要求焊工的操作水平比平较高。仰焊的操作条件最差, 焊缝质量不易保证,因此应尽量避免采用仰焊。
§3-1 焊接连接
(三)焊缝的符号与标注方法
《焊缝符号表示法》规定:焊缝代号由引出线、图形符号 和辅助符号三个部分组成。
钢结构的连接方法可分为焊接连接、铆钉连接、 螺栓连接和轻型钢结构用的紧固件连接等(3.1.1)。
第三章 钢结构的连接
焊接连接是现代钢结构最主要的连接方法。 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。 缺点是:在焊缝附近的热影响区内,钢材的金属组 织发生改变,导致局部材质变脆;焊接残余应力和 残余变形使构件承载力、刚度和使用性能有一定的 影响;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。
§3-1 焊接连接
3、气体保护焊 气体保护焊是利用二氧化碳气体或其他惰性
气体作为保护介质的一种电弧熔焊方法。它直接 依靠保护气体在电弧周围造成局部的保护层,以 防止有害气体的侵入并保证了焊接过程的稳定性。
气体保护焊的焊缝熔化区没有熔渣,焊工能 够清楚地看到焊缝成型的过程;由于保护气体是 喷射的,有助于熔滴的过渡;又由于热量集中, 焊接速度快,焊件熔深大,故所形成 的焊缝强度 比手工电弧焊高,塑性和抗腐蚀性好,适用于全 位置的焊接。但不适用于在风较大的地方施焊。
§3-1 焊接连接
(二)焊缝形式 1、焊缝连接形式按被连接钢材的相互位置可分为
对接、搭接、T型连接和角部连部四种(图3.1.4)
2、按焊缝的构造不同可分为:对接焊缝和角焊缝两 种,
对接焊缝按所受力的方向分为正对接焊缝(图 3.1.5a)和斜对接焊缝(图3.1.5b)。
角焊缝(图3.1.5c)可分为正面角焊缝、侧面角焊 缝和斜焊缝。
§3-1 焊接连接
2、焊缝质量检验 《钢结构工程施工质量验收规范》
(GB50205-2019)规定焊缝按其检验方法和 质量要求分为一级、二级和三级。三级焊缝只要 求对全部焊缝作外观检查且符合三级质量标准; 设计要求全焊透的一级、二级焊缝则除外观检查 外,还要求用超声波探伤进行内部缺陷的检验, 超声波探伤不能对缺陷作出判断时,应采用射线 探伤检验,并应符合国家相应质量标准的要求。