《钢结构制作与安装》课件-项目3.钢结构的连接

钢结构的连接方法及特点钢结构的连接方法及特点安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便、节约钢材常用连接的方式连接的原则焊缝连接螺栓连接铆钉连接钢结构的连接方法及特点1.焊缝连接优点构造简单

任何形式的构件都直接相连用料经济

不削弱截面制作加工方便

可实现自动化操作连接密闭性好，结构刚度大，整体性能好缺点施焊高温作用，材质容易变脆。不均匀高温和冷却，产生残余应力和残余变形，焊接缺陷降低压杆稳定、影响疲劳强度对裂纹敏感低温冷脆问题突出

武汉长江大桥现代钢结构最基本的连接方式、应用广泛。钢结构的连接方法及特点2.螺栓连接普通螺栓和高强螺栓工厂构件焊接、工地节点螺栓连接钢结构发展方向优点施工简单，装拆方便，对安装工的要求高摩擦型高强度螺栓连接动力性能好耐疲劳，易阻止裂纹扩展缺点费料、开孔截面削弱螺栓孔加工精度要求高钢结构的连接方法及特点3.铆钉连接目前承重钢结构连接中已很少应用优点塑性、韧性好，动力性能好缺点费料、加热铆合过程极其费工铆钉的抗剪强度为10t左右，使用时容易出现松动钢结构的连接方法及特点4.栓焊混合连接高层钢结构梁柱节点的连接连接施工方便，性能可靠焊缝和高强度螺栓各自传力路线明确先栓后焊，考虑焊接对高强螺栓预拉力的影响，设计时要对螺栓的承载力宜留一定的余量。钢结构的连接方法及特点5.射钉、自攻螺钉连接用于薄壁构件（压型钢板屋面板、墙板与梁、柱）的连接可采用射枪、铆枪等专用工具安装钢结构的连接方法及特点连接方式的选择受力合理充分发挥材料的性能施工条件的合理性美观适用和经济性具体问题具体分析安全底线质量红线节能环保拓展思考？请同学们结合今天所学钢结构连接方式，自行查阅文献资料及线上工程案例，对比分析钢结构连接方式的优缺点，并举例说明。钢结构焊接工艺钢结构焊接工艺根据使用对象和用途建筑焊接结构、贮罐和容器焊接结构管道焊接结构、导电性焊接结构选用材料普通碳素钢；低合金结构钢问题：不同的焊接方法有不同的工艺，工人、焊枪和焊机操作都需要一定的空间，怎么预留、预留多少呢？钢结构焊接工艺焊接工艺规程钢结构焊接工艺1.原理利用电弧产生的热量熔化焊条和母材形成焊缝。

2.特点优点：设备简单，操作灵活方便，实用性强，应用极为广泛。缺点:质量波动大，要求焊工等级高，劳动强度大，生产效率低。电弧焊气体保护焊电渣焊手工电弧焊自动半自动电弧焊

焊机导线熔池焊条焊钳保护气体焊件电弧电源常用的焊接方法气焊电阻焊钢结构焊接工艺通电后电弧使焊丝、焊件、焊剂熔化形成焊缝。焊剂溶化后形成焊渣浮在溶化金属表面，隔绝空气接触，供给必要的合金元素。优点：自动化程度高，焊接速度快，劳动强度低，焊接质量好。缺点：设备投资大，施工位置受限等。、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、焊丝转盘送丝器焊剂漏斗焊剂熔渣焊件埋弧自动焊机器送丝器埋弧焊（自动或半自动）焊丝的选择与焊件等强度。钢结构焊接工艺埋弧焊（自动或半自动）中厚板和长焊缝钢结构首选的焊接工艺方法。采用激光检测与光电跟踪技术对传统埋弧焊机的焊缝跟踪系统进行改进，提高焊缝的跟踪精度，实现自动化焊接。箱型截面翼缘的埋弧自动焊典型埋弧焊小车结构图钢结构焊接工艺气体保护焊采用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优点：焊接速度快，焊接质量好。缺点：施工条件受限制等。气体保护焊钢结构焊接工艺气体保护焊目前工厂很常用的焊接方法室外施焊要有避风措施，防止气孔、焊坑缺陷钢结构焊接工艺电阻焊不采用焊接材料电流通过焊件表面的电阻，产生热量熔化金属，再加压力而焊合适宜板厚不大于12mm的焊接冷弯薄壁型钢连接常采用此焊接方法电阻焊原理图电阻焊施工钢结构焊接工艺电渣焊采用管状焊条（熔嘴），焊丝从管内进入电流通过熔渣产生的电阻热，熔化焊件和焊丝形成焊缝有消耗和非消耗熔嘴式电渣焊之分消耗熔嘴式非消耗熔嘴式钢结构焊接工艺电渣焊适用垂直位置（立焊）或接近垂直位置焊接各种大厚度（25～300毫米）工件电能与焊接材料的消耗也比埋弧焊少电渣焊基本原理图箱型柱的内隔板电渣焊箱型柱的内隔板通常都采用这种焊接方法。采用这种焊接工艺，焊缝两侧都需要设置挡板（一般25mm厚），所以内隔板的间距一般不宜小于150mm。钢结构焊接工艺气焊采用乙炔在氧气中燃烧的火焰来熔化焊条适用于钢板厚度薄的连接，一般小厂家备用此焊接设备钢结构焊接工艺气焊操作是一项危险性很大的工作，千万不能掉以轻心氧气瓶和乙炔瓶之间的安全距离为5m以上。瓶底不允许垫绝缘物体，以防止瓶静电积蓄，引起爆炸。氧气瓶中的氧气不允许全部用完，必须留有0.05MPa以上压力的氧气，并将瓶阀关紧。氧气连接管和乙炔连接管不得混用。减压阀、压力表不得任意拆卸。焊接场所不得存放易燃易爆物品钢结构焊接工艺小小焊接大作用焊接技术与大国重器焊缝缺陷及质量检测焊缝缺陷及质量检测焊接缺陷的危害：影响焊接接头的强度、韧性、耐腐蚀性等性能外部缺陷位于焊缝表面，借用肉眼或低倍放大镜就能观察到。内部缺陷位于焊缝的内部，必须应用破坏性检验或专门无损检验方法才能发现。焊缝缺陷及质量检测焊缝外观质量检查《钢结构工程施工施工质量验收标准》GB50205-2020对焊缝的外观质量有明确要求焊缝缺陷及质量检测裂纹咬边未焊满焊缝缺陷及质量检测弧坑夹渣焊缝缺陷及质量检测气孔焊后不清理飞溅和焊渣焊缝缺陷及质量检测弧疤焊缝尺寸不符规范要求焊缝缺陷及质量检测焊接之于结构，如同关节之于人类标准规范的焊缝钢结构设计及施工钢结构设计及施工螺栓连接钢结构设计及施工钢结构普通螺栓受剪连接普通螺栓受剪连接破坏类型单个普通螺栓抗剪承载力计算FNF（a）受剪螺栓连接（b）受拉螺栓连接（c）同时受剪和受拉螺栓连接普通螺栓受力形式分类钢结构设计及施工普通螺栓受剪连接破坏类型（a）螺栓被剪坏螺栓杆较细N/2NN/2板件较厚时钢结构设计及施工普通螺栓受剪连接破坏类型（b）孔壁的挤压破坏螺栓杆较粗板件较薄时NN钢结构设计及施工普通螺栓受剪连接破坏类型（c）板件被拉断截面削弱过多时NN钢结构设计及施工普通螺栓受剪连接破坏类型（d）板件端部被冲剪破坏端矩过小时NN端距钢结构设计及施工普通螺栓受剪连接破坏类型（e）栓杆弯曲破坏栓杆太细长N/2NN/2钢结构设计及施工N/2NN/2NNNNNN端距N/2NN/2（1）螺栓被剪坏（2）孔壁的挤压破坏（3）板件被拉断（4）板件端部被冲剪破坏（5）栓杆弯曲破坏钢结构设计及施工N/2NN/2NNNN（1）螺栓被剪坏（2）孔壁的挤压破坏（3）板件被拉断通过计算单个螺栓承载力来控制通过验算构件截面强度来控制通过计算，控制截面应力，可避免发生此类破坏钢结构设计及施工NN端距N/2NN/2（4）板件端部被冲剪破坏（5）栓杆弯曲破坏端矩不应小于2dO栓杆长度不应大于5d（d为栓杆直径）通过构造措施，可避免发生此类破坏钢结构设计及施工单个普通螺栓抗剪承载力计算N/2NN/2NN（1)螺栓被剪坏（2)孔壁的挤压破坏普通螺栓受剪承载力极限状态钢结构设计及施工单个普通螺栓抗剪承载力计算Nvb/2Nvb/2Nvb相互错动的动画（1）螺栓被剪坏钢结构设计及施工单个普通螺栓抗剪承载力计算临界剪力该如何求得Nvb/2Nvb/2Nvb单个普通螺栓抗剪承载力计算NvbN1N12N1=Nvb钢结构设计及施工单个普通螺栓抗剪承载力计算

螺栓截面面积螺栓抗剪强度设计值对于双剪截面

Nvb=2N1钢结构设计及施工单个普通螺栓抗剪承载力计算（1）单个螺栓受剪承载力设计值为：螺栓截面面积螺栓抗剪强度设计值

螺栓受剪面数钢结构设计及施工单个普通螺栓抗剪承载力计算NNN/2N/2N（2)孔壁的挤压破坏钢结构设计及施工单个普通螺栓抗剪承载力计算将复杂的应力简化为简单均匀的应力d钢结构设计及施工单个普通螺栓抗剪承载力计算（2）单个螺栓承压承载力设计值为：同一受力方向的承压构件的较小总厚度螺栓承压强度设计值N/2N/2N动画强调接触部位钢结构设计及施工单个普通螺栓抗剪承载力计算（2）单个螺栓承压承载力设计值为：

（1）单个螺栓受剪承载力设计值为：单个螺栓承载力设计值=min(Nvb

、Ncb)钢结构设计及施工一只水桶能装多少水取决于它最短的那块木板我们每个人都应思考一下自己的“短板”，并尽早补足它钢结构设计及施工钢结构设计及施工螺栓的分类螺栓连接施工方式施工过程中容易出现的质量缺陷及防治措施钢结构螺栓连接质量保证钢结构设计及施工螺栓的分类普通螺栓螺栓类型材料受力应用范围普通螺栓Q235栓杆扛剪和孔壁承压传递剪力强度和稳定性要求不高的钢结构建筑钢结构设计及施工螺栓的分类高强螺栓（a）大六角高强螺栓（b）剪扭型高强螺栓螺栓类型材料受力应用范围高强螺栓35#、45#高强度碳钢利用板叠间的摩擦力传递剪力或栓杆扛剪和孔壁承压传递剪力整体结构的强度和稳定性要求较高的钢结构建筑钢结构设计及施工螺栓连接施工方式斜垫圈气割铰刀钢结构设计及施工通螺栓的紧固检验采用锤击法。即用0.3kg小锤，一手扶螺栓头，另一手用捶敲，要求螺栓头不偏移，不松动，捶声比较清脆，否则说明紧固质量不好，需要重新紧固施工。螺栓连接施工方式钢结构设计及施工螺栓连接施工方式已安装的高强螺栓严禁用火焰或电焊切割梅花卡头。超拧的高强螺栓需更换。施工前必须对扭矩扳手进行标定，终拧时，大六角头螺栓应按施工扭矩施拧，扭剪型螺栓用专用电动扳手施拧。要求初拧、复拧、终拧在24小时内完成。钢结构设计及施工（2）螺