焊缝连接形式及形式(钢结构设计原理)

1．焊缝连接形式

焊缝连接形式按被连接钢材的相互位置可以分为对接、塔接、T形连接和角部（L 形）连接四种（图 3.8）。T形连接和角部（L形）连接常用在箱型截面和组合截面中，其中T形连接和角部（L形）连接中也有连接件与被连接件不是相互垂直的情况。

图3.8　焊缝连接的形式

2．焊缝形式

焊缝连接按所用焊缝本身的构造区分，通常有对接焊缝、角焊缝等形式。对接焊缝按所受力的方向可分为正对接焊缝和斜对接焊缝。角焊缝按所受力的方向可分为正面角焊缝、侧面角焊缝和斜焊缝（图 3.9）。

图3.9　焊缝形式

对接焊缝位于板件同一平面且截面相同，因而传力均匀平顺，没有明显的应力集中，受力性能较好。角焊缝位于板件边缘，传力线曲折，受力情况较复杂，易引起应力集中和受力不均匀。在受力要求较高和直接承受较大动荷载的情况下，宜采用对接焊缝形式。

对接焊缝一般焊透全厚度，当钢构件中板件较厚而板件间连接受力较小或主要起联系作用时，也可采用不焊透的对接焊缝（图 3.10）。不焊透的对接焊缝通常用于承受静力荷载的结构，其受力情况与斜角角焊缝类似。(www.xing528.com)

图3.10　不焊透对接焊缝图

在角焊缝中，焊缝沿长度方向的布置又可分为连续角焊缝和间断角焊缝两种（图 3.11）。连续角焊缝的受力性能良好，为角焊缝的主要形式。间断角焊缝存在多处的起、落弧点容易引起应力集中现象，重要结构应避免采用，但可用于一些次要的构件或次要的焊接连接中。间断角焊缝的长度不得小于f10h（fh为焊脚尺寸）或 50 mm，间断距离l也不宜过长，以免连接不紧密时外界潮气侵入引起钢结构锈蚀。腐蚀环境中不宜采用断续角焊缝。一般在受压构件中应满足 l≤15t，在受拉构件中应满足 l≤30t，t 为较薄焊件的厚度。

图3.11　连续角焊缝和间断角焊缝示意图

焊缝按施焊位置可分为平焊、横焊、仰焊及立焊等几种（图 3.12）。

图3.12　焊缝施焊位置

平焊有时称作俯焊，其焊接工作条件最方便，质量最易保证；立焊和横焊的质量及生产效率比平焊差一些；仰焊的操作条件最差，焊缝质量不易保证，因此应尽量避免采用。有时因构造需要，在一条焊缝中有俯焊、仰焊和立焊（或横焊），称它为全方位焊接。焊缝的焊接位置是由连接构造决定的，在设计焊接结构时要尽量采用便于俯焊的焊接构造。

钢结构焊接连接构造设计应符合下列规定：① 尽量减少焊缝的数量和尺寸；② 焊缝的布置宜对称于构件截面的形心轴；③ 节点区留有足够空间，便于焊接操作和焊后检测；④ 应避免焊缝密集和双向、三向相交；⑤ 焊缝位置宜避开最大应力区；⑥ 焊缝连接宜选择等强配比，当不同强度的钢材连接时，可采用与低强度钢材相匹配的焊接材料。