1、钢结构中结构构件的受力和结构焊缝可以是对接焊缝、角焊缝、对接角焊缝组合、塞焊缝、槽焊缝。重要的连接可能有强烈的要求。对接焊缝应采用熔透焊缝,较厚的板材或不需要熔透时可采用部分熔透焊缝。
2、对接焊缝的坡口形式应根据板厚和施工条件选择,并符合现行国家标准《钢结构焊接规范》GB 50661的要求。
3、不同厚度、宽度的材料连接时,应平缓过渡。连接坡度值不宜大于1:2.5。连接形式如图1所示。
图1 不同宽度或厚度钢板的拼接
4、承受动载荷时,塞焊、槽焊、角焊、对接应符合下列规定:
(1)当承受动载荷且不需要疲劳的构件采用塞焊或槽焊时,垂直于应力方向上孔或槽边缘到构件边缘的距离方向不应小于元件厚度的5倍,且不应小于孔或槽宽度的2倍;构件端部搭接连接中的纵向角焊缝长度不应小于两侧焊缝之间的垂直间距a,在没有塞焊、槽焊等措施时,其间距a a 不应大于较薄部分厚度t的16倍。
(2)不得采用焊脚尺寸小于5mm的角焊缝;
(3)严禁采用断续坡口焊和断续角焊缝;
(4)T形连接的对接角接组合焊缝和全熔透坡口焊缝宜采用角焊缝加固。加强腿尺寸不应大于连接处较薄部分厚度的1/2钢结构焊接规范,但最大不超过10mm;
(5)对于承受动载荷并需要疲劳验证的连接,当拉应力垂直于焊缝轴线时,严禁采用部分熔透对接焊缝;
(6)除水平焊接位置外,不应采用L型、J型坡口;
(7)不同板厚的对接连接承受动载荷时,应平缓过渡。
5、角焊缝的尺寸应符合下列规定:
(1)角焊缝的最小计算长度应为焊脚尺寸hf的8倍,且不应小于40mm;焊缝的计算长度应为焊缝长度扣除起弧和收弧长度后的长度;
(2)间断角焊缝段的最小长度不应小于最小计算长度;
(3)角焊缝最小焊脚尺寸应按表2确定,承受动载荷时,角焊缝焊脚尺寸不应小于5mm;
(4)当被焊构件中较薄板的厚度不小于25mm时,宜采用局部坡口角焊缝;
(5)焊接连接采用角焊。不适合将厚板与薄板焊接。
表1 角焊缝最小焊脚尺寸(mm)
注:1 当采用不预热的非低氢焊接方法进行焊接时,t等于焊接连接部分中较厚部分的厚度,宜采用单道焊缝;采用预热非低氢焊接方法或低氢焊接方法。焊接时,t等于焊接连接部分中较薄部分的厚度;
2 焊缝尺寸hf不要求超过焊接连接部分中较薄部分的厚度。
6 搭接接头角焊缝的尺寸和布置应符合下列规定:
(1)对于传递轴向力的构件钢结构焊接规范,搭接连接的最小搭接长度应为较薄构件厚度的5倍,且不应小于25mm(图2中的t为t1和t2中较小的一个;hf为焊接长度)脚尺寸,按设计要求),宜焊纵向或横向双角焊缝;
图2 搭接双角焊缝的要求
(2)当异型钢杆端部仅采用纵向角焊缝连接时,异型钢杆的宽度不宜大于200mm。当宽度大于200mm时,应增设横向角焊缝或中间塞焊缝;型钢杆每侧纵向角焊缝的长度不应小于型钢杆的宽度;
(3)型钢棒材搭接采用围焊时,应在拐角处进行连续焊接。焊接棒材端部搭接角焊缝时,焊接长度不应小于焊腿尺寸的两倍,并应连续焊接;
(4)板厚不大于6mm时,沿母材边缘搭接焊缝的最大焊脚尺寸应为母材厚度。当板厚大于6mm时,应为母材厚度减1mm至2mm;
(5)采用搭接焊缝传递载荷的套管连接,可只焊1处角焊缝,管道搭接长度L不应小于5(t1+t2),且不应小于25mm。搭接焊腿尺寸应符合设计要求(图3)。
图3 管套管连接搭接焊缝最小长度
7、塞焊缝、槽焊缝的尺寸、间距和焊缝高度应符合下列规定:
(1)塞焊缝和槽焊缝的有效面积应为配合面上圆孔或槽孔的名义面积。
(2)塞焊缝的最小中心间距宜为孔径的4倍,槽焊缝的最小纵向间距宜为槽长度的2倍,垂直于槽缝长度的两排槽的最小间距槽应为槽宽度的 4 倍。
(3)塞焊孔的最小直径不应小于穿孔板厚度加8毫米,最大直径应为最小直径加3毫米或穿孔件厚度的2.25倍中的较大者。槽的长度不应超过开口厚度的10倍,最小和最大槽宽度要求应与塞焊孔的最小和最大孔径要求相同。
(4)当母材厚度不大于16mm时,塞焊缝、槽焊缝的焊缝高度应与母材厚度相同;当母材厚度大于16mm时,不应小于母材厚度的一半或16mm,取较大者。
(5)塞焊缝、槽焊缝的尺寸应根据配合面的剪切力计算确定。
8. 次要构件或次要焊接连接处可采用间断角焊缝。断续角焊缝段的长度不应小于10hf或50mm,其净距不应大于15t(受压构件)或30t(受拉构件)。 t 是较薄焊件的厚度。间断角焊缝不宜用于腐蚀环境。