石河子大学：《钢结构基本原理》课程教学资源（课件讲稿）第四章 钢结构连接

第4章钢结构的连接

第 4 章 钢结构的连接

第2页 第4章钢结构的连接 连接的作用： 制作加工一钢板或型钢加工成构件； 施工安装一构件组成结构，钢结构与其它结构连接； 设计要求—安全可靠，构造简单，施工方便，经济可行； 连接的重要性体现在以下几个方面： 1)连接的受力比构件复杂； 2)连接的破坏直接导致钢结构的破坏； 3)连接的补强比构件困难； 4)在钢结构中所占比例比较大。 连接的要求： 在传力过程中，连接部位应有足够的强度。被连接件间 应保持正确的位置，以满足传力和使用要求

第2页 连接的作用: 制作加工—钢板或型钢加工成构件； 施工安装—构件组成结构，钢结构与其它结构连接； 设计要求—安全可靠，构造简单，施工方便，经济可行； 第4章 钢结构的连接 连接的要求： 在传力过程中，连接部位应有足够的强度。被连接件间 应保持正确的位置，以满足传力和使用要求。 连接的重要性体现在以下几个方面： 1）连接的受力比构件复杂； 2）连接的破坏直接导致钢结构的破坏； 3）连接的补强比构件困难； 4）在钢结构中所占比例比较大

第3页 §4.1钢结构的连接方法及其应用 主要连接方法 1.焊缝连接 2.螺栓连接 3.铆钉连接 (a (b (c) 第4章钢结构的连接

第3页 §4.1 钢结构的连接方法及其应用 第 4 章 钢结构的连接 主要连接方法 1.焊缝连接 2.螺栓连接 3.铆钉连接

第4页 §4.1钢结构的连接方法及其应用 一、焊缝连接 优点：构造简单、适应性强、自动化程度高、连接刚度大、 不削弱截面、方便施工、密闭性好。 缺点：降低被焊钢材的塑性韧性、焊缝热影响区易出现微裂 纹、焊渣等缺陷、产生较大的焊接残余应力，容易发 生脆断和疲劳破坏。 车间焊接易于控制质量； 现场焊接受施工条件、季 节影响大，质量 不易保证

第4页 一、焊缝连接 优点：构造简单、适应性强、自动化程度高、连接刚度大、 不削弱截面、方便施工、密闭性好。 缺点：降低被焊钢材的塑性韧性、焊缝热影响区易出现微裂 纹、焊渣等缺陷、产生较大的焊接残余应力，容易发 生脆断和疲劳破坏。 车间焊接易于控制质量； 现场焊接受施工条件、季 节影响大，质量 不易保证。 §4.1 钢结构的连接方法及其应用

第5页 §4.1钢结构的连接方法及其应用 二、螺栓连接： 优点：安装拆卸方便。 缺点：构造复杂，削弱截面，不经济。 1、普通螺栓连接 由235钢制成，根据加工精度分A、B、C三级。 A、B级精制螺栓，I类孔，孔径比杆径大0.3-0.5mm, 抗剪性能好，制造安装费工，少用。 C级粗制螺栓，Ⅱ类孔，孔径比杆径大1.5-2.0mm, 抗剪性能差，但传递拉力性能好，性能等级为4.6级或4.8级

第5页 §4.1 钢结构的连接方法及其应用 二、螺栓连接： 优点：安装拆卸方便。 缺点：构造复杂，削弱截面，不经济。 1、普通螺栓连接 由235钢制成，根据加工精度分A、B、C三级。 A、B级精制螺栓,Ⅰ类孔，孔径比杆径大0.3-0.5mm， 抗剪性能好, 制造安装费工，少用。 C 级粗制螺栓,Ⅱ类孔，孔径比杆径大1.5-2.0mm， 抗剪性能差，但传递拉力性能好，性能等级为4.6级或4.8级

第6页 §4.1钢结构的连接方法及其应用 2.高强度螺栓连接： (1)性能等级 高强钢材制成：优质碳素钢：35号、45号 合金钢：20 MnTiB、40B、35VB 性能等级：8.8级、10.9级。 小数点前8、10 螺栓材料经热加工后的最低抗拉 强度为800、1000N/mm2; 小数点后0.8、0.9一屈强比

第6页 §4.1 钢结构的连接方法及其应用 2.高强度螺栓连接： （1）性能等级 高强钢材制成：优质碳素钢：35号、45号 合 金 钢：20MnTiB、40B、35VB 性能等级：8.8级、10.9级。 小数点前8、10——螺栓材料经热加工后的最低抗拉 强度为800、1000N/mm2； 小数点后0.8、0.9——屈强比

第7页 §4.1钢结构的连接方法及其应用 2.高强度螺栓连接： (2)按抗剪性能分 摩擦型：只靠摩擦阻力传力，以剪力达到接触面的摩擦力 作为承载力极限状态—一设计准则。 承压型：以作用剪力达到栓杆抗剪或孔壁承压破坏作为承 载力极限状态—一设计准则。 摩擦型螺栓连接：变形小，弹性性能好，耐疲劳，施工较 简单，适用于承受动力荷载的结构。 承压型螺栓连接：承载力高于摩擦型连接，连接紧凑，剪切 变形大，不能用于承受动力荷载的结构

第7页 §4.1 钢结构的连接方法及其应用 2.高强度螺栓连接： 摩擦型：只靠摩擦阻力传力，以剪力达到接触面的摩擦力 作为承载力极限状态——设计准则。 （2）按抗剪性能分 承压型：以作用剪力达到栓杆抗剪或孔壁承压破坏作为承 载力极限状态——设计准则。 摩擦型螺栓连接：变形小，弹性性能好，耐疲劳，施工较 简单，适用于承受动力荷载的结构。 承压型螺栓连接：承载力高于摩擦型连接，连接紧凑，剪切 变形大，不能用于承受动力荷载的结构

第8页 §4.1钢结构的连接方法及其应用 三、铆钉连接 铆接连接—— 是将半成品铆钉烧成红热状后填入钉孔， 再用压铆机或铆钉枪实施铆合。由于铆 合过程中钉身被压粗，钉身和钉孔之间 的空隙被大部分填实，因此结构变形比 普通螺栓连接小。 优点：塑性极好，稳妥可靠； 缺点：工艺复杂，造价高， 施工噪音大

第8页 三、铆钉连接 铆接连接——是将半成品铆钉烧成红热状后填入钉孔， 再用压铆机或铆钉枪实施铆合。由于铆 合过程中钉身被压粗，钉身和钉孔之间 的空隙被大部分填实，因此结构变形比 普通螺栓连接小。 优点：塑性极好，稳妥可靠； 缺点：工艺复杂，造价高， 施工噪音大。 §4.1 钢结构的连接方法及其应用

第9页 §4.1钢结构的连接方法及其应用 四、不同连接的适用范围 1.焊接连接：适于静力结构对接焊缝适用于承受各种荷载 的永久性结构； 2.普通螺栓：内力较小，次要结构，临时结构，安装连接； 3.摩擦型高强度螺栓：内力较大的永久性结构，直接承受动 载的结构； 4.承压型高强度螺栓： 内力较大的永久性结构，间接承受动 载的结构； 5.铆钉连接：内力较大，承受各种荷载的永久性结构

第9页 四、不同连接的适用范围 1.焊接连接：适于 焊接连接：适于静力结构对接焊缝适用于承受各种荷载 的永久性结构； 2.普通螺栓：内力较小，次要结构，临时结构，安装连接； 3.摩擦型高强度螺栓：内力较大的永久性结构，直接承受动 载的结构； 4.承压型高强度螺栓：内力较大的永久性结构，间接承受动 载的结构； 5.铆钉连接：内力较大，承受各种荷载的永久性结构 。 §4.1 钢结构的连接方法及其应用

第10页 §4.2焊接方法、S焊缝形式和质量等级 一、焊接方法 主要为电弧焊，少量采用电渣焊、电阻焊等； 电弧焊一利用焊条或焊丝与焊件间产生的电弧热将金属 加热并熔化的焊接方法。 包括手工电弧焊、自动或半自动埋弧焊和二氧化碳保护焊等。 焊枪 药皮 焊车行进方向 导线 气体 焊条 焊渣 焊丝 料斗 电弧 焊丝 焊 电源 焊缝金属 电弧 焊件 手工焊 埋弧自动焊 第4章钢结构的连接

第10页 第 4 章 钢结构的连接 §4.2 焊接方法、焊缝形式和质量等级 一、焊接方法 主要为电弧焊，少量采用电渣焊、电阻焊等； 电弧焊—利用焊条或焊丝与焊件间产生的电弧热将金属 加热并熔化的焊接方法。 包括手工电弧焊、自动或半自动埋弧焊和二氧化碳保护焊等。 焊件 导线 电源 焊枪 焊条 焊 机 电弧 焊渣 焊缝金属 气体 药皮 焊丝 电弧 焊车行进方向 手工焊 埋弧自动焊 焊丝 料斗