钢结构现场连接方式优缺点的比较

    摘要：钢结构构件的现场连接常用焊接和螺栓连接，两种连接形式在设计、加工、安装及
工程造价方面各有优缺点，在设计时应根据工程特点，选用合适的连接方式。

 

　　关键词：钢结构

;焊接;螺栓连接 

　　

 钢结构构件的现场连接常用焊接和螺栓连接。 

　　

 焊接连接常用的焊缝形式分为对接焊缝和角焊缝两种，对接焊缝主要用于刚架梁、柱

的翼缘板和腹板的连接，一般在工厂进行，现场连接较少使用；角焊缝一般用于两构件表
面成一定角度时两个构件的连接，当构件厚度较大时可开坡口焊接，现场构件间连接较多
采用角焊缝连接。

 

　　

 螺栓连接分为普通螺栓和高强螺栓连接，普通螺栓连接一般采用 C 级粗制螺栓，在现

场构件连接时一般作为承受静力荷载和间接承受动力荷载结构中的次要连接、不承受动力荷
载的可拆卸结构的连接、临时固定构件作用的安装螺栓。高强螺栓常用的螺栓等级为

8.8 级

和

10.9 级，根据受力特征分为摩擦型连接、承压性连接和承受拉力的受拉型高强螺栓连接，

工程中经常使用的为

10.9 级摩擦型高强螺栓连接（未特别说明时，本文中螺栓连接指 10.9

级摩擦型高强螺栓连接）。

 

　　

 1.设计 

　　

 在结构整体布置及计算时，一般不考虑构件间连接形式的影响，但在节点设计及施工

图绘制时，焊接和螺栓连接在计算及布置上存在许多的不同点。

 

　　

 1.1 节点大小及材料用量不同 

　　焊接连接由于单位长度焊缝强度较大，所以节点布置较灵活，一般节点区域小，节点
板尺寸小。

 

　　

 螺栓连接时单个螺栓的承载力有限，而且受螺栓间距及螺栓安装工作面的制约，螺栓

布置不灵活，造成螺栓连接的节点区域大，连接辅助材料增加，有时还要焊接一些附属的
连接板件。

 

　　

 1.2 对杆件的强度影响不同 

　　

 焊接连接对所连接的杆件强度基本没影响。螺栓连接时杆件上开螺栓孔对截面有一定

的削弱，需要核算削弱后的截面对结构安全是否有影响，如净截面承载力不满足要求时需
替换大规格材料。由于螺栓孔的影响，杆件往往要放大

15%左右。 

　　

 1.3 设计困难不同 

　　

 当荷载较大时，节点处螺栓会非常多，节点很大，特别是当节点处交汇杆件较多、节

点复杂时，节点设计非常困难，因每个螺栓都需要安装空间，相互避让进一步增大了节点
区域，节点区域一般为板件连接，过大的板件又有受压失稳的风险。

 

　　

 1.4 结构的安全储备不同 

　　

 结构设计要遵循强节点弱构件的原则，很多受压杆件，由于长细比的限制，杆件截面

往往比受力计算的截面要放大很多，此时如果按强节点弱构件或等强连接时，栓群布置很
困难，此时一般根据杆件实际受力布置螺栓，降低了结构的安全储备。焊接连接能够轻松达
到强节点弱构件或等强连接，在结构安全储备方面要强过螺栓连接。

 

　　

 1.5 对其他构件、设备等布置的影响不同 

　　

 焊接连接因节点较小，且连接处较平滑，对楼层板、栏杆等其他构件及设备布置影响

很小。螺栓连接由于螺栓头及螺母有一定的高度，螺栓连接的节点表面不平滑，对其他构件
及设备的布置造成影响。

 

　　

 1.6 对不同规格材料连接的适应性不同 

　　

 由于热轧 H 型钢和钢板在厚度上不统一（特别是由于材料公差的影响，厚度差可能会