9.2 钢结构的连接（课件）-高一《建筑结构》（高教版 第4版）

9钢结构 第二节 钢结构的连接 一、焊接连接 （一）焊接连接的特性 1.工作原理 焊接连接的方法有电弧焊、电渣焊、电阻焊和气焊等。在电弧焊中又分手工焊、自动焊和半自动焊。手工电弧焊是钢结构最常用的焊接方法。 2 施焊位置 焊缝的施焊位置有：平焊、立焊、横焊、仰焊几种。 . 3.焊缝的缺陷 焊缝中存在裂纹、气孔、烧穿和未焊透等缺陷。其中裂纹是焊缝破坏的根源。 焊缝的质量等级：一、二、三级 （二）焊缝的形式与构造 焊缝的基本形式有多种：对接焊缝和角接焊缝、塞焊焊缝和槽焊焊缝等。 1 对接焊缝的构造 对接焊缝的坡口形式如图所示。 当钢板的宽度（厚度）不同时，应在板的宽度（厚度）一侧或两侧作成不大于1：4的斜坡平缓过渡。 焊缝的起点和终点，常因不易焊透而出现凹陷的弧坑，为消除其不利影响，对接焊缝应采用引弧板，焊后切除。 在无法采用引弧板的情况下施焊时，每条焊缝的计算长度取等于实际长度减去2t（t为较薄焊件厚度）。 2 角焊缝的构造 角焊缝是沿着被连接板件之一的边缘施焊而成。 (1)角焊缝的截面形式 有直角角焊缝和斜角角焊缝 (2)焊脚尺寸的限值 角焊缝的焊脚尺寸hf应与焊件的厚度相适应，过大的焊脚尺寸使较薄焊件容易被烧穿；过小的焊脚尺寸则使焊缝不容易焊透。 （3）焊缝计算长度的限值 角焊缝的计算长度不得小于8hf和40mm。 （4）其他构造 杆件与节点板的连接焊缝 围焊的焊缝在转角处必须连续施焊。以改善焊缝的工作。 当焊件仅采用两边侧焊缝连接时，为避免板件应力过于不均匀，应使lw≥b；同时为避免焊缝横向收缩引起构件拱曲过大，还应使b＜16t（当t＞12mm时）或200mm（t≤12mm时），t为较薄焊件厚度。当b不满足此规定时，应加焊端焊缝。 在搭接连接中，构件搭接长度不得小于较薄焊件厚度的5倍，同时不得小于25mm以避免过大的焊接应力。 （三）焊缝代号及标注方法 （四）焊接应力与焊接变形 焊缝在冷却时，由于收缩量不同使焊接件产生的内应力和变形称为焊接残余应力和焊接残余变形。减少焊接应力和焊接变形的措施如下： ⑴采取合理的施焊次序。 ⑵尽可能采用对称焊缝，避免焊缝厚度过大。 ⑶在施焊前给构件一个和焊接变形相反的预变形。 ⑷在焊前预热，或焊后回火，消除焊接应力。 ⑸采用锤击法来消除过大的焊接变形。 ⑹严格按焊接工艺要求施焊，避免随意性。 ⑺尽量提供较好的施焊条件。 二、 螺栓连接 （一）螺栓的种类及特点 1、普通螺栓连接 普通螺栓一般用Q235钢制成 按加工精度分为A、B、C三级； 按性能等级分为4.6级、4.8级和8.8级。 A、B级螺栓：机械加工，尺寸精确，传递剪力时变形小，制作安装复杂，较少使用； C级螺栓：加工较粗糙，传递剪力时将产生较大变形，工作性能不及A、B级螺栓。但成本低，施工方便，多用于沿螺栓杆轴受拉的连接，次要结构的抗剪连接及临时固定构件的连接中。 常用普通螺栓的直径为M16、M20（M22）、M24。 2 高强度螺栓连接 高强度螺栓采用中碳钢或合金钢制成 性能等级为8.8级或10.9级。 分为摩擦型和承压型两种 摩擦型高强度螺栓：仅依靠摩擦阻力传递剪力 承压型高强度螺栓：除摩擦力传力外，还可利用螺栓杆抗剪和承压传力 （二）普通螺栓连接的构造要求 螺栓的排列力求简单、合理。常用的排列形式有并列和错列两种。 螺栓排列时应考虑下列要求： （1）受力要求 螺栓排列间距不宜过大或过小. （2）构造要求 螺栓间距过大，使潮气易于侵入产生锈蚀。 （3）施工要求 螺栓的最小间距要考虑必要的操作空间。 根据以上要求，规范规定的螺栓最大和最小容许间距见下表。 名称 位置和方向 最大容许距离 （取两者的较小值） 最小容许距离 中心间距 外排（垂直内力方向或顺内力方向） 8do或12t 8do 中间排 垂直内力方向 16do或24t 顺内力方向 压力 12do或18t 拉力 16do或24t 沿对角线方向 中心至构件 边缘距离 顺内力方向 4do或8t 2do 垂直内力方向 剪切边或手工气割边 1.5do 轧制边自动精密气割或锯割边 高强度螺栓 其他螺栓或铆钉 1.2do （三）高强度螺栓连接 1 摩擦型高强度螺栓 摩擦型高强度螺栓连接 全靠板件之间的摩擦阻力传递剪力。 2 承压型高强度螺栓 承压型高强度螺栓除利用摩擦力传力外，在螺栓承受的剪力超过摩擦力之后，还可像普通螺栓一样继续承担更大的剪力。 高强度螺栓的排列方法及构造要求与