钢 结 构 的 连 接 方 法
连接方法 优 点 缺 点
焊 接 对几何形体适应性强，构造简单，省材省工，易于自动化，工效高 对材质要求高，焊接程序严格，质量检验工作量大
铆 接 传力可靠，韧性和塑性好，质量易于检查，抗动力荷载好 费钢、费工
普通螺栓连接 装卸便利，设备简单 螺栓精度低时不宜受剪，螺栓精度高时加工和安装难度较大
高强螺栓连接 加工方便，对结构削弱少，可拆换，能承受动力荷载，耐疲劳，塑性、韧性好 摩擦面处理，安装工艺略为复杂，造价略高
射钉、自攻螺栓连接 灵活，安装方便，构件无须予先处理，适用于轻钢、薄板结构 不能受较大集中力
焊接连接及焊接结构的特性
焊接方法
焊接方法 焊 条 焊 剂 操作方式 适应范围 质量状况
电
弧
焊
手工焊 短焊条(350－400mm) 附于焊条之药皮 全手动 工位复杂，形状复杂之焊缝 比自动焊略差
自动焊 连续焊丝 焊剂 全自动 长而简单的焊缝 质量均匀、塑性、韧性好，抗腐蚀性强
半自动焊 连续焊丝 CO2气体保护 人工操作前进 任意焊缝 质量均匀、塑性、韧性好，抗腐蚀性强
电 阻 焊 无 无 通电、加压、机械 薄板点焊 一般用作构造焊缝
气 焊 短、光焊条 无（乙炔
还原） 手工 薄板、小型、不同材质结构中 一般用作构造焊缝
焊接结构特性
焊接连接与铆钉、螺栓连接比较，有以下优点：
1）不需打孔，省工省时；
2）任何形状的构件可直接连接，连接构造方便；
3）气密性、水密性好，结构刚度较大，整体性较好。
缺点是：
1）焊接附近有热影响区，材质变脆；
2）焊接的残余应力使结构易发生脆性破坏，残余变形使结构形状、尺寸发生变化；
3）焊接裂缝一经发生，便容易扩展。
常见的焊接缺陷：
裂纹、气孔、未焊透、夹渣、咬边、烧穿、凹坑、塌陷、未焊满。（相关知识一）
第二节 焊缝连接
第８．２．１条 焊缝金属宜与基本金属相适应。当不同强度的钢材连
接时，可采用与低强度钢材相适应的焊接材料。
第８．２．２条 在设计中不得任意加大焊缝，避免焊缝立体交叉和在
一处集中大量焊缝，同时焊缝的布置应尽可能对称于构件重心。 注：钢板的拼接：当采用对接焊缝时，纵横两方向的对接焊缝，可采用十字形交叉或Ｔ形交叉；当为Ｔ形交叉时，交叉点的间距不得小于２００ｍｍ。 第８．２．３条 对接焊缝的坡口形式，应根据板厚和施工条件按现
行标准《手工电弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》和《埋弧焊焊接接
头的基本型式与尺寸》的要求选用。
第８．２．４条 在对接焊缝的拼接处，当焊件的宽度不同或厚度相
差４ｍｍ以上时，应分别在宽度方向或厚度方向从一侧或两侧做成坡度
不大于１／４斜角（图８．２．４）；当厚度不同时，焊缝坡口形式应根据
较薄焊件厚度按第８．２．３条的要求取用。
＜＝１：４
图８．２．４ 不同宽度或厚度钢板的拼接ａ－不同宽度；ｂ－不同厚度＜＝１：４
＜＝１：４
第８．２．５条 当采用不焊透的对接焊缝时，应在设计图中注明坡口的形式和尺寸，其有效厚度eh（ｍｍ）不得小于１．５t，ｔ为坡口所在
焊件的较大厚度（ｍｍ）。
在承受动力荷载的结构中，垂直于受力方向的焊缝不宜采用不焊
透的对接焊缝。
第８．２．６条 角焊缝两焊脚边的夹角α一般为090（直角角焊缝）。
夹角α＞0120或α＜060的斜角角焊缝，不宜用作受力焊缝（钢管结构
除外）。
第８．２．７条 角焊缝的尺寸应符合下列要求： 一、 角焊缝的焊脚尺寸fh（ｍｍ）不得小于１．５t，ｔ为较厚焊件
厚度（ｍｍ）。但对自动焊，最小焊脚尺寸可减少１ｍｍ；对Ｔ形连接的单
面角焊缝，应增加１ｍｍ。当焊件厚度等于或小于４ｍｍ时，则最小焊脚
尺寸应与焊件厚度相同。
二、 角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的１．２倍（钢管
结构除外），但板件（厚度为ｔ）边缘的角焊缝最大焊脚尺寸，尚应
符合下列要求： １． 当ｔ≤６ｍｍ时，fh≤ｔ；
1、节点信息
弯矩M=50KN.m
轴力（压力）N=280KN
剪力V=240KN
2、截面信息
腹板高H=200mm
翼板宽W=100mm
腹板厚tb=8mm
翼板厚tw=12mm
3、材质16Mn
16Mn
Q235
4、材质特性
抗剪强度fvw=185N/mm2
抗拉强度ftw=315N/mm2
5、截面特性
面积Aw=40cm2
面积距Sw=167.2cm3
惯性距Iw=3230cm4
抗弯模量Ww=288.39cm3
翼缘面积距S1=127.2cm3
6、计算各应力值
拉力作用下应力σN=70N/mm2
弯矩作用下应力σM=173.38N/mm2
腹板端部正应力σ1=154.8N/mm2
腹板端部剪应力τ1=118.14N/mm2
剪应力τmax=155.3N/mm2 正应力σmax=243.38N/mm2 翼板腹板相交处折算应力=303.99N/mm2<1.1ftw=347N/mm2 中和轴处折算应力=277.94N/mm2<1.1ftw=347N/mm2 7、验算结果TRUE通过号节点焊接强度计算
钢构焊缝计算(受力)
1 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
1．角焊缝
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
1
1
1
1
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
2 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为较薄焊件的厚度。
