第四章钢结构的连接钢结构的连接方法及分类铆接连接焊接连接普通螺栓连接高强螺栓连接熔嘴电渣焊（高层建筑箱形柱内横隔板焊接）电阻点焊自攻螺钉和射钉焊钉第一节钢结构的连接方法2024/10/6第一节钢结构的连接方法2024/10/62024/10/62024/10/6第一节钢结构的连接方法钢材及连接材料普通螺栓大六角头（8.8、10.9）高强度螺栓扭剪型10.9摩擦型《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T3632－1995承压型《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB/T1228－2006Q345A（非抗震）锚栓Q235－B，Q345B（抗震）焊钉ML15、ML15Al4.8级《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》GB/T10433－2002一、钢结构常用焊接方法2.埋弧焊（自动或半自动）3.气体保护焊二、焊接连接形式1.按构件的相对位置分对接连接搭接连接顶接连接（T形连接）第二节焊接结构特性第二节焊接结构特性三、焊缝连接的优缺点优点对几何形体适应性强，构造简单省材省工，易于自动化，工效高密封性好，结构刚度大缺点施焊时的高温作用，在焊缝附近形成热影响区，使材质变脆焊接的残余应力使结构易发生脆性破坏残余变形使结构构件尺寸和形状发生变化，矫正费工焊接连接的局部裂缝易扩展到整体焊接结构的低温冷脆问题较突出四、焊缝缺陷及焊缝质量检验2.焊缝质量检验GB50017规范规定，焊缝应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境、应力状态等情况确定其质量等级。（3）重级工作制和起重量Q≥50t的中级工作制吊车梁的腹板与上翼缘之间的T形接头焊缝应焊透。焊缝形式一般为对接与角接的组合焊缝，其质量等级不应低于二级（4）不焊透的T形接头采用的角焊缝或部分焊透的对接与角接组合焊缝，以及搭接连接采用的角焊缝，其质量等级为：①直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构和吊车起重量等于或大于50t的中级工作制吊车梁，焊缝的外观质量标准应符合二级；②对其他结构，焊缝的外观质量标准可为三级。五、焊缝的代号包括引出线、图形符号、辅助符号第三节对接焊缝的构造和计算二、对接焊缝的计算2.斜向受力的对接焊缝应分别验算正应力、剪应力，有一定的近似性。二、对接焊缝的计算（2）对称工字形截面二、对接焊缝的计算2024/10/6第四节角焊缝的构造和计算二、角焊缝的布置和受力性能二、角焊缝的布置和受力性能二、角焊缝的布置和受力性能侧面角焊缝的应力沿长度分布二、角焊缝的布置和受力性能二、角焊缝的布置和受力性能二、角焊缝的布置和受力性能三、角焊缝的计算三、角焊缝的计算角焊缝的计算截面为450斜截面，其应力分析见下图：将应力带入上面的强度条件，得：化简得：三、角焊缝的计算三、角焊缝的计算三、角焊缝的计算三、角焊缝的计算为设计方便，k1和k2可近似取:三、角焊缝的计算三、角焊缝的计算三、角焊缝的计算三、角焊缝的计算三、角焊缝的计算h2024/10/62024/10/6（2）角焊缝承受扭矩和剪力共同作用2024/10/6部分焊透的对接焊缝，因熔深有限，焊脚尺寸较小，可按角焊缝计算，并应注意：①在垂直于焊缝长度方向的压力作用下，βf=1.22；其他情况则取βf=1.0；②有效厚度he的取值：对V形坡口：当α≥600时，he=s；当α<600时，he=0.75s对单边V形和K形坡口：当α=450±50时，he=s-3对U、J形坡口：he=s同时注意he不得小于，其中t为坡口所在焊件的较大厚度（mm）；s为坡口根部到焊缝表面的最短距离。部分焊透的对接焊缝第五节焊接应力和焊接变形施焊时焊缝及附近的温度场和焊接残余应力焊缝纵向收缩引起纵向应力(a)平接对接焊缝(b)顶接角焊缝2、横向焊接残余应力分为两部分a）焊缝纵向收缩，使两块钢板形成反方向弯曲变形。b）焊缝在施工过程中，冷却时间不同，先焊部份先凝固，中焊部分逐渐冷却，后焊部分开始冷却，三部分产生杠杆作用。最后的横向应力是a、b两种情况的叠加。3、厚度方向焊接应力因焊缝表面与空气接触而散热快，中间部分冷却慢，收缩时受到阻碍形成中间受拉，两边受压的应力状态。4、约束状态下产生的焊接应力焊缝及其附近高温钢板的横向膨胀受到阻碍，产生横向塑性压缩；焊缝冷却时，产生残余约束拉应力，钢板两端约束程度越强，两边约束距离越短时，产生的约束应力越大。二、焊接残余应力的影响1、一般对结构构件静力强度无影响2、对结构构件的变形和刚度有影响3、对结构构件稳定有不利影响4、对结构疲劳强度有不利影响三、焊接变形的防止措施焊接过程中，由于焊缝区的收缩总要使构件产生一些变形。表现为纵向、横向收缩变形，弯曲变形，角变形，波浪变形，扭曲变形等。主要防止措施1、设计措施1）尽量减少