第三章 钢结构连接

第三章钢结构的连接

2013-3-10

U Z F钢结构设计原理

黄冀卓

§3.1连接的种类和特点

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黄冀卓

包括：焊缝连接、铆钉连接、螺栓连接和紧固件连接。

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U Z F一.连接形式钢结构设计原理

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1.焊缝连接

优点：不削弱截面，方便施工，连接刚度大。缺点：材质易脆，存在残余应力，对裂纹敏感。

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U Z F二.连接方法钢结构设计原理

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(1)手工电弧焊

采用涂有焊药的焊条 通电后，焊条与焊件之间产生电弧 高热量使焊条熔化而形成焊缝

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设备简单，适应性强，应用最广泛质量波动大，生产率低，劳动强度大

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《钢规》GB50017-2003第3.3.8条：

钢结构的连接材料应符合下列要求：

1手工焊接采用的焊条，应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T 5117或《低合金钢焊条》GB/T 5118的规定。选择的焊条型号应与主体金属力学性能相适应。对直接承受动力荷载或振动荷载且需要验算疲劳的结构，宜采用低氢型焊条。2013-3-10钢结构设计原理

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焊条： E43××—Q235 E50××—Q345 E55××—Q390,Q420其中： 43、50、55——焊条的最小抗拉强度 (单位：kgf/mm2),××——电流种类，所用药皮及适用的焊接位置。2013-3-10钢结构设计原理黄冀卓

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(2)自动(半自动)埋弧焊 采用无涂层焊药的焊丝，埋在焊剂下 通电后电弧使焊丝、焊剂熔化形成焊缝 熔化后的焊剂成为焊渣，浮在金属面上全自动埋弧焊

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焊缝质量好，生产效率高需专用焊接设备，成本高半自动埋弧焊

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《钢规》GB50017-2003第3.3.8条：钢结构的连接材料应符合下列要求： 1……

2自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和相应的焊剂应与主体金属力学性能相适应，并应符合现行国家标准的规定。

如：《熔化焊用钢丝》GB/T 5117-94,《埋弧焊用碳素钢焊丝和焊剂》GB/T5293-99,《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T12470-90。2013-3-10钢结构设计原理黄冀卓

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焊丝： H08 H08A H08MnA

H08MnA H10Mn2

H08MnA H10Mn2 H10MnSi H08MnMoA

焊剂：分无锰型、低锰型、中锰型和高锰型。2013-3-10钢结构设计原理黄冀卓

U Z FQ235 Q345 Q390

焊丝

(3)气体保护焊

采用CO2气体(代替焊剂)、焊丝 电弧使焊丝熔化形成焊缝 CO2气体保护被焊金属与空气接触焊接速度快，熔化深度大

可手工焊，也可自动化操作目前工厂很常用的焊接方法焊坑缺陷

室外施焊要有避风措施，防止气孔、

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2.铆钉连接1)工艺

孔比钉

直径大1mm,加热(≥650℃),铆钉枪。 2)特点

连接刚度大，传力可靠，但是对施工技术要求很高，劳动强度大，施工速度慢，已逐步被高强螺栓所取代。2013-3-10钢结构设计原理黄冀卓

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3.螺栓连接

Ⅰ类孔：孔精确对准，内壁光滑，孔轴垂直于被连接板，孔径比杆径大0.3~0.5mm;Ⅱ类孔：达不到Ⅰ类孔要求的，为Ⅱ类孔。孔径比杆径大1.0~ 2.0mm。2013-3-10钢结构设计原理

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1)普通螺栓

粗制螺栓(C级螺栓):用未加工的圆钢制成，尺寸不准确，只需Ⅱ类孔。

精制螺栓(A、B级螺栓):栓杆由车床加工而成，表面光滑，尺寸准确。用Ⅰ类孔。目前不常用。2013-3-10钢结构设计原理

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2)高强度螺栓

螺杆中具有规定的预拉力，能使被连接件的接触面上具有规定的预压力。采用高强度钢制造。2

8. 8级( fu≥ 800 N mm,y fu=0.8 ) f

10. 9级( fu≥ 1000 N mm 2,y fu=0.9 ) f

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按计算方法分两种类型：

摩擦型——只靠挤压力产生的摩擦阻力传递剪力，摩擦阻力被克服即为破坏，孔径比杆径大1.5~2.0mm(Ⅱ类孔),应用广泛；承压型——在摩擦阻力被克服后继续靠栓杆承担荷载，连接变形比摩擦型大，不应用于直接承受动载，孔径比杆径大1.0~1.5mm (Ⅱ类孔)。

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3.轻钢结构的紧固件连接

在冷弯薄壁型钢结构中经常采用： (1)自攻螺钉(图a、b) (2)钢拉铆钉(图c) (3)射钉(图d)

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射钉枪

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§3.2焊缝形式及其连接形式

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一.焊缝的形式(1)对接焊缝

正对接焊缝、斜对接焊缝

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