文档介绍：《钢结构》网上辅导材料二
钢结构的焊接连接
钢结构的连接方法可分为焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种。焊接连接是现代钢结构最主要的连接方法。它的优点是:(1)焊件间可直接相连，构造简单，制作加工方便;(２）不削弱截面,用料经济;(3)连接的密闭性好,结构刚度大;(4)可实现自动化操作,提高焊接结构的质量。缺点是:(1)在焊缝附近的热影响区内，钢材的材质变脆;(2)焊接残余应力和变形使受压构件承载力降低；(3)焊接结构对裂纹很敏感,低温时冷脆的问题较为突出。
一、焊缝的形式
图 1 直角角焊缝截面
图 2 斜角角焊缝截面
角焊缝按其截面形式可分为直角角焊缝和斜角角焊缝。两焊脚边的夹角为90°的焊缝称为直角角焊缝，直角边边长hf称为角焊缝的焊脚尺寸,ｈｅ＝0．７ｈf为直角角焊缝的计算厚度。斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管结构中。对于夹角大于1３5°或小于６０°的斜角角焊缝,不宜用作受力焊缝（钢管结构除外)。
２．对接焊缝
对接焊缝的焊件常需加工成坡口,故又叫坡口焊缝。焊缝金属填充在坡口内，所以对接焊缝是被连接件的组成部分。
坡口形式与焊件厚度有关。当焊件厚度很小(手工焊６mｍ,埋弧焊1０mm)时，可用直边缝。对于一般厚度（t=1０~20mm)的焊件可采用具有斜坡口的单边Ｖ形或V形焊缝。斜坡口和离缝c共同组成一个焊条能够运转的施焊空间,使焊缝易于焊透;钝边ｐ有托住熔化金属的作用。对于较厚的焊件
（t>20ｍm),则采用U形、K形和Ｘ形坡口。对于V形缝和U形缝需对焊缝根部进行补焊。对接焊缝坡口形式的选用,应根据板厚和施工条件按现行标准《建筑结构焊接规程》的要求进行。
凡T形,十字形或角接接头的对接焊缝称之为对接与角接组合焊缝。
图３ 对接焊缝的坡口形式
《钢结构工程施工质量验收规范》规定焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三级。三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合三级质量标准;一级、二级焊缝则除外观检查外,还要求一定数量的超声波检验并符合相应级别的质量标准。焊缝质量的外观检验检查外观缺陷和几何尺寸,内部无损检验检查内部缺陷。
二、直角角焊缝的构造与计算
角焊缝按其与作用力的关系可分为正面角焊缝、侧面角焊缝和斜焊缝。正面角焊缝的焊缝长度方向与作用力垂直，侧面角焊缝的焊缝长度方向与作用力平行，斜焊缝的焊缝长度方向与作用力倾斜,由正面角焊缝、侧面角焊缝和斜焊缝组成的混合,通常称作围焊缝。
侧面角焊缝主要承受剪力,塑性较好,强度较低。应力沿焊缝长度方向的分布不均匀,呈两端大而中间小的状态。焊缝越长,应力分布不均匀性越显著。
正面角焊缝受力复杂,其破坏强度高于侧面角焊缝，但塑性变形能力差。斜焊缝的受力性能和强度值介于正面角焊缝和侧面角焊缝之间。
(１) 最小焊脚尺寸
hｆ≥ (1)
式中 t2—较厚焊件厚度,单位为mｍ。
计算时,焊脚尺寸取整数。
自动焊熔深较大,可减小１mm;Ｔ形连接的单面角焊缝,应增加１mm;当焊件厚度小于或等于4mm时,则取与焊件厚度相同。
（2)最大焊脚尺寸
(２）
式中 t1—较薄焊件的厚度,单位为ｍm。
对板件边缘的角焊缝,当板件厚度t>6mm时,取ｈf≤ｔ-（１~2)mm;当ｔ≤6mm时,取hｆ≤t。
图４ 最大焊角尺寸
（３)角焊缝的最小计算长度
侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不得小于８hｆ和４０mｍ。
（4) 侧面角焊缝的最大计算长度
侧面角焊缝在弹性阶段沿长度方向受力不均匀,两端大而中间小，可能首先在焊缝的两端破坏,故规定侧面角焊缝的计算长度ｌw≤６0hf。若内力沿侧面角焊缝全长分布，可不受上述限制。
(5)搭接连接的构造要求
当板件端部仅有两条侧面角焊缝连接时,应使每条侧焊缝的长度不宜小于两侧焊缝之间的距离。两侧面角焊缝之间的距离也不宜大于１6t（t>12mｍ)或1９０mm（t≤1２ｍm)，t为较薄焊件的厚度。
搭接连接中，当仅采用正面角焊缝时,其搭接长度不得小于焊件较小厚度的5倍,也不得小于25mｍ。
图5 焊缝长度及两侧焊缝间距 图６ 搭接连接
(6) 间断角焊缝的构造要求
间断角焊缝只能用于一些次要构件的连接或受力很小的连接中。间断角焊缝的间断距离ｌ不宜过长,以免连接不紧密。一般在受压构件中应满足l≤15t;在受拉构件中l≤30t,t为较薄