第三章 钢结构的连接 ■一、焊接方法和焊接连接形式 ■二、角焊缝的构造和计算 ·三、对接焊缝的构造和计算 ■四、焊接残余应力和焊接残余变形 ■五、螺栓连接的构造 ·六、C级普通螺栓连接的工作性能和计算 ·七、高强度螺栓连接的工作性能和计算
第三章 钢结构的连接 ◼ 一、焊接方法和焊接连接形式 ◼ 二、角焊缝的构造和计算 ◼ 三、对接焊缝的构造和计算 ◼ 四、焊接残余应力和焊接残余变形 ◼ 五、螺栓连接的构造 ◼ 六、C级普通螺栓连接的工作性能和计算 ◼ 七、高强度螺栓连接的工作性能和计算
焊接方法和焊接连接形式 ■1、焊接方法 电弧焊、电阻焊和气体保护焊 电弧焊焊条应与焊件的金属强度相适应。对Q235钢焊件宜用E43型 系列焊条，对0345钢焊件宜用50型系列焊条，对0390钢焊件宜 用55型系列焊条。当不同钢种的钢材连接时，宜用与低强度钢 材相适应的焊条。 ■2、焊接连接形式 焊缝连接形式可按构件相对位置、构造和施焊位置来划分
一、焊接方法和焊接连接形式 ◼ 1、焊接方法 电弧焊、电阻焊和气体保护焊 电弧焊焊条应与焊件的金属强度相适应。对Q235钢焊件宜用E43型 系列焊条，对Q345钢焊件宜用E50型系列焊条，对Q390钢焊件宜 用E55型系列焊条。当不同钢种的钢材连接时，宜用与低强度钢 材相适应的焊条。 ◼ 2、焊接连接形式 焊缝连接形式可按构件相对位置、构造和施焊位置来划分
焊件的连接形式按被连接构件的相对位置可分为对接头，搭接 头、T形接头和角接头四种类型（图3.5） 图3.5焊接连接形式 (a)对接头；(b)T形接头；(c)搭接头：(d)角接头
焊件的连接形式按被连接构件的相对位置可分为对接头，搭接 头、T 形接头和角接头四种类型（图 3.5） 图 不焊透的对接焊缝截面 图 3.5 焊接连接形式a,b,c-V形坡口；d-U形坡口；e-J形坡口 （a）对接头；（b）T 形接头；（c）搭接头：（d）角接头
b/sire N (g9s1.5) (a) (b) 对接正焊缝与对接斜焊缝示意图
对接正焊缝与对接斜焊缝示意图 b t N (a) t b N N θ (tg θ≤ 1.5) (b) b/sinθ Nsinθ N Ncosθ N
he-l he-1 he N (现场焊接)
hf hf hf2 hf1 hf-l hf-l hf1-l1 hf2-l2 现 场 焊 接 hf hf （ ）
二、角焊缝的构造和计算 ■1、角焊缝的型式和构造 角焊缝的主要尺寸为焊脚尺寸h和焊缝计算长度/。考虑施焊时起 弧和落弧的影响，每条焊缝的计算长度/取其实际长度减去2h 角焊缝的焊脚尺寸不宜过小，过小则焊缝冷却过快易产生收缩裂缝 且使焊缝存在缺陷或尺寸不足时影响承载力过多，因此最小焊脚 尺寸对于手工焊角焊缝应满足h≥1.5，其中t为较厚焊件厚度 (单位：m)；对于自动焊角缝，h≥1.5一1，对于T形连接的 单面角焊缝，h≥1.5+1；当焊件厚度等于或小于4mm时，则h等 于焊件厚度。 为避免焊缝烧穿较薄的焊件，减小主体金属的翘曲和焊接残余应力 角焊缝的焊脚尺寸不宜太大。最大焊脚尺寸不宜大于较薄焊件 厚度的1.2倍（但钢管结构可酌量增加）。对板边缘的角焊缝， 则应满足h≤t,(t,≤6mm)或h≤t,-(1~2)mm（t,>6mm)。圆孔 或槽孔内的h不宜大于圆孔直径或槽孔短径的1/3
二、角焊缝的构造和计算 ◼ 1、角焊缝的型式和构造 角焊缝的主要尺寸为焊脚尺寸hf和焊缝计算长度lw。考虑施焊时起 弧和落弧的影响，每条焊缝的计算长度lw取其实际长度减去2 h f。 角焊缝的焊脚尺寸不宜过小，过小则焊缝冷却过快易产生收缩裂缝 且使焊缝存在缺陷或尺寸不足时影响承载力过多，因此最小焊脚 尺寸对于手工焊角焊缝应满足hf ≥1.5 ，其中t为较厚焊件厚度 （单位：mm）；对于自动焊角缝，hf≥1.5—1，对于T形连接的 单面角焊缝，hf≥1.5+1；当焊件厚度等于或小于4mm时，则hf等 于焊件厚度。 为避免焊缝烧穿较薄的焊件，减小主体金属的翘曲和焊接残余应力， 角焊缝的焊脚尺寸不宜太大。最大焊脚尺寸hf不宜大于较薄焊件 厚度的1.2倍（但钢管结构可酌量增加）。对板边缘的角焊缝， 则应满足hf≤t1（t1≤6mm）或hf≤t1 -(1~2)mm（t1＞6mm）。圆孔 或槽孔内的hf不宜大于圆孔直径或槽孔短径的1/3
二、角焊缝的构造和计算 ■1、角焊缝的计算 焊缝截面：焊脚尺寸h、焊缝计算长度/， 焊缝强度设计值：见附表1-2，P408 一般计算步骤： 1)焊缝（焊缝群）内力分析：轴心力作用；弯矩、轴力和剪 力共同作用；扭矩、轴力和剪力共同作用。 2)焊缝群截面特性计算：A、W、I、J等 3)应力计算：确定0，、Tf 4)强度校核：
二、角焊缝的构造和计算 ◼ 1、角焊缝的计算 焊缝截面 ：焊脚尺寸hf、焊缝计算长度lw 焊缝强度设计值 ：见附表1-2，P408 一般计算步骤 ： 1）焊缝（焊缝群）内力分析： 轴心力作用；弯矩、轴力和剪 力共同作用；扭矩、轴力和剪力共同作用。 2）焊缝群截面特性计算： A、W、I、J等 3）应力计算：确定σf 、τf 4）强度校核： 2 2 f f f + ≤ff w
轴心力作用 ■1、轴心力（拉力、压力和剪力）作用下 盖板连接 ■2、轴心力作用下，角钢与节点板连接 角钢角焊缝的内力分配系数 内力分配系数 角钢类型 连接形式 肢背k 肢尖 等肢角钢 0.70 0.30 不等肢角钢短肢连接 0.75 0.25 不等肢角钢长肢连接 0.65 0.35
轴心力作用 ◼ 1、轴心力（拉力、压力和剪力）作用下 盖板连接 ◼ 2、轴心力作用下，角钢与节点板连接 角钢角焊缝的内力分配系数 内力分配系数 角钢类型 连接形式 肢背 k1 肢尖 k2 等肢角钢 0.70 0.30 不等肢角钢短肢连接 0.75 0.25 不等肢角钢长肢连接 0.65 0.35
【例3-1】图3.23所示用拼接板的对接连接，被连接板截面为一14mm ×350mm,拼接盖板宽度b=300m,厚度t=8m。承受轴心力设计 值N=930kN(静力荷载)，钢材为Q235,采用E43系列焊条，手工 焊，采用三面围焊。试设计此连接。 图3.23例3-1图
【例 3-1】图 3.23 所示用拼接板的对接连接，被连接板截面为—14mm ×350mm，拼接盖板宽度 b=300 ㎜，厚度 t2=8 ㎜。承受轴心力设计 值 N=930kN（静力荷载），钢材为 Q235，采用 E43 系列焊条，手工 焊，采用三面围焊。试设计此连接。 图 3.23 例 3-1 图 N N N N hf