螺栓連鉚釘連接（目前應用很少焊接連

鉚釘連

螺栓連焊接連焊接連接是鋼結構中最常用的一種連接方法對接焊縫連 角焊縫連焊接方法

電弧埋弧氣體保護

A.手工電弧

焊焊焊焊保護焊 電 熔導B、焊條的選擇：焊條應與焊件鋼材相適應

E50型焊條Q390鋼Q420鋼E55型焊條(E5500~E5518)C、焊條的表示方法：E—第1、2位數字為熔融金屬的最小抗拉強度第3、4適用焊接位置、電流及藥皮的類型特殊性；E4322D、手工電弧焊的優(yōu)、缺點優(yōu)點：設備簡單，操作靈活方便，適于任意空間位置焊缺點：生產效率低，勞動強度大，焊接技術直接影響焊接質鉚釘連接包括制孔和打鉚兩個工序優(yōu)點：連接剛度大件差，施工速度慢。普通螺栓連高強

承壓型連普通螺栓：（A、B、C三級精制普通螺栓（A、B級粗制普通螺栓（C級表示fy/fu=0.6或高強度螺栓連摩擦型連接

摩擦型連承壓型摩擦型連接依靠被連接板件之間強大的摩擦阻力來承受外力，極。為了提高摩擦阻力，一般要對接觸面進行摩擦型螺栓連接的螺栓孔徑螺栓直徑大摩擦型連接有很大的摩阻力，剪切變形小，特別承壓型連接允許被連接板件之間接觸面發(fā)生相對滑移，以栓桿被剪斷或承壓破壞作為承載能力的極限狀態(tài)。承壓型螺栓連接的螺栓孔徑螺栓直大承壓型連接的承載力比摩擦型連接高，可節(jié)約螺栓，但剪切變形大，故不能用于承受動力荷載的焊縫的形

角焊角焊直角角角焊斜角角焊（1）直角角焊ff

按按

按he=hfcos2α22按he=hfcos2α

斜角角焊縫a）銳角角焊縫；b）鈍角角焊縫

對接焊縫（坡口焊縫直邊縫α：單邊V形：α：X形縫：

焊接連接的形對搭角部連施焊位置平焊（又稱俯焊），施工最方便橫焊和立焊對焊仰焊的操作條件是 的，焊縫質量很難保證，盡量避裂焊燒弧坑裂氣夾焊縫質量檢質量檢

外觀檢內部無損檢

檢查外觀缺陷還可采用X射線或γ射線透照或拍片，X超探焊縫按其檢驗方法和質量要求分為一級、二級和三級外觀檢查超聲波檢驗并符合相應級別的質量標準。焊縫代號圖焊縫代

焊縫代角焊縫按其與作用力A面角焊各面均存在正應力和剪應力，焊根處存ACA C AB面角焊主要承受剪應力(沿長度方向N注：所取截面為45°斜截C焊斜焊縫的受力性能和強度值介于正面角焊縫構造要最小焊腳尺最小焊縫計算長長角焊縫承載力折減問斷續(xù)角焊縫的構造要求主要的焊縫度方向

斷續(xù)角焊

應力集中現(xiàn)象明減少角焊縫應力集中的措施滅弧?？赡艹霈F(xiàn)弧坑、咬肉等現(xiàn)象，加大應力集中，故應該采用繞角焊，或者采用三面圍焊。直角角焊縫強度計算基 2 2

f f

正面角焊縫的強度增大系數， 直角角焊縫計 有效截面（計算截面σ2⊥τ2⊥+τ2)σ2⊥τ2⊥+τ2)fwuσ2⊥+(1.7~τ2⊥+τ2)σ2⊥+(1.7~τ2⊥+τ2)fwu222)3wf能適合大部分鋼當作用斜 力FNFNV 垂直于長度方 沿長度方

=σ h=σ τ

=

helw將上述應力代入到折算應 中 ffff其中

2f

32

3f f

ff fff f直角角焊縫強度計算基 2 2

f f

正面角焊縫的強度增大系數， 對正面角h=σ ≤ fh=σ e對側面角fNfτ =h

≤fe 1 作用下角焊縫的連接計蓋板連接的角焊

承受斜向軸力的角焊承 力的角鋼角焊只有側面角焊縫Nfτ f

∑hel

≤fσ

f∑h ≤β f采用三面圍焊時ff先求出正面焊縫所能承受的 然后計算側面焊ff fwh

N

f

承受斜向軸力的角焊hf =hfeVτ =h2 f

ef f sin2 ee

+cos2sin2f =∑h -f

≤f

31sin23

el

wf≤f≤驗算如下角焊縫的強度，已知斜向力F=250KN，角 焊腳尺寸h 鋼材Q235B鋼，手工焊，E43型焊條1、分力代入到式（3-8）中，得斜焊縫的計

f≤ f≤hh e

βfel

=滿足要求試設計采用拼接蓋板的對接連接 B=270mm，厚度 ，拼接蓋板厚度 ，該連接承受的 靜力荷載設計值N=1400KN,鋼材Q235B,手工焊，E43型焊條。跟焊縫的受力形式有三面圍采用菱形蓋1、采用兩面?zhèn)绕唇由w板的寬度b的確定同時需滿足構造構造要求滿足要求，故蓋板尺寸為-2、采用三面圍

假設拼接蓋板的寬度和厚度與采用兩面?zhèn)群笗r未知量：蓋板的長度f先求出正面焊縫所能承受的 然后計算側面焊f fwh

N

f

ff代入式

Nff

f3、采用菱形拼接蓋

設計思路：假定菱形拼接蓋板的尺寸，然后進行驗算承 力的角鋼角焊兩面?zhèn)?三面圍 L形圍e e已知量：N，e，b未知量：N1，N2 首先確定正面角焊縫所能承受的最大N1，Nb+ b= 3N1

N(be)N3

k1N N2N 2×

wff f同理

Ne

k2N N2N w 2

wff f注：k1，k2稱為軸力分配系數，可查兩面?zhèn)萫 eN1

N(be)N3

k1N N2N

N1 Ne

k2N N2N

N2k2Le e即N1

N(be)N3

k1N N2N

N32k2 Ne

k2N N2N

N1NN3KK

250KN(G K的NQ 540KN(Q1.4)。構件與16mm厚的節(jié)點板相連K已知條角鋼類節(jié)點板厚度：16mm目的：對節(jié)點的連接進行設1、三面圍焊2、兩面?zhèn)群?、L形圍焊1、采用三面圍N1， NN1， 將N1、N2代入到下 中l(wèi)w1

2×

wff f

w 2

ff f由計算長度得實際取2、采用兩面?zhèn)萅1N2k2

=739.2=316.8將N1、N2代入到下 中l(wèi)w1

2×

wff f

=412.5=176.8w 2

ff f由計算長度得實際3、采用L形圍N3N1N

=633.6=422.4正面角焊縫所能承受的最大力為306.1N3=633.6L形焊縫不滿足受力，故不能采用L形焊2、彎矩、剪力 力作 V彎矩的應力大小焊縫的最外纖維處剪力 N彎矩+剪力+軸力F控制 A計AN例題3-一角鋼牛腿，截面為1∟125×80×12，短邊外伸如柱翼緣板表面的距離e=30mm，鋼材Q235B,手工焊。E43型焊條。試驗算此牛腿角鋼與柱連接的角焊縫。已知條件 焊縫的尺寸抗拉強度設計值 F及偏心距解題思路確定焊縫的形式假設焊腳尺應力驗

焊接金（1）剪力：V=F=140彎矩：M=Fe=4.2剪力F產生的應力彎矩產生的最大應力工字形或H形截面梁（牛腿）通常承受M、焊縫截面：翼緣焊縫和腹板焊外力：M、

全部焊縫 腹板焊縫1、翼緣焊縫應力 2、腹板焊縫應力 V需要驗算的應力2、翼緣板與腹板交點處的應力滿足例題3- 外荷載：N=320M=Ne=112

作為剪M——由全部焊縫承翼緣板

上下2條長焊中間4條短焊上下2條長焊

中間2條豎向焊翼緣最外邊緣處應滿足要翼緣焊縫與腹板焊縫的交點處應一、對接焊縫的強主體金

金屬強度之間的關系無缺金

焊縫金屬強度大于主體金屬強焊縫金屬強度等于主 受壓和受剪焊強

金屬強 有缺

受拉

三級焊

二、對接焊縫的構造要在對接焊縫的拼接處，當焊件的寬度不同或厚度在一側相差4mm以上時，應分別在寬度方向和厚度方向制成斜角。焊縫的起點和終點，容易出現(xiàn)弧坑等缺陷，形成應力集中，故通常設引弧板三、對接焊縫的計全部焊透的對接焊對接焊部分焊透的對接焊

1、焊透的對接焊縫的計力作用的對接焊縫計彎矩和剪力共同作用的對接焊縫計 力作用的對接焊縫 t Nfw/f 彎矩、剪力作用的對接焊縫計 t最大正應力

M

fw/fw tlw

v**所求點以外v最大剪應力Iwt

f

Iwt

腹板與翼緣板交接點vfv

腹板與翼緣板交接點 1.1ft力、彎矩和剪力作用的對接焊縫計 最大剪應力Iwt

fvv

1.1ftKK

KNQ250KN(Q1.4)，鋼板上有一垂直于鋼板軸線情況是否滿足承載力要求：(1)焊縫質量為二級，采K連接，上下翼緣加引弧板施焊，鋼材Q235B,焊條已知V=N=320 M=112KNm焊縫形式：工字形對接焊需驗算的應力最大正應力最大剪應力：Iwt

fv翼緣與腹板交界處點的折算應力v 1.1ft最大正應滿足要最大剪應力滿足要上翼緣板與腹板交界處的折算應 1.1ft折算應力滿足要2、部分焊透的對接焊縫的計受力很小，焊縫主要起聯(lián)系作計算方法：部分焊透的對接焊縫可視為在坡U形、J形和坡口角大于60°的V形坡：計算厚度?。?/p>

坡口角小于60°的V形坡單邊V形和K形坡焊接應力和焊接一、焊接殘余應力分類和產生熱變殘局部殘 冷 變焊接殘余應焊接殘余

焊接

沿厚度方 度升

熱塑性壓縮2、橫向焊接應焊縫縱向收縮 其產生彎曲原 先 后焊橫向自由膨脹，冷卻時橫向焊接應力上述兩種原因產生的應力的疊3、厚度方向的焊接應二、焊接殘余應力對結構性能1、焊接殘余應力對結構的靜力強度無影響2、焊接殘余應力降低結構的剛度3、焊接殘余應力降低結構的穩(wěn)定性4、焊接