大家好,我是双无语。
上一篇文章留下了一个问题:为什么“16G519”的P33页只剩下一种H型钢工程拼接结构?无论是热轧H型钢还是焊接H型钢,都采用一种方法:直接齐平对接截面全熔透焊。
已取消的“01SG519”和现行的“15G909-1”中给出了三种方法。
三种方式中,除齐平对接外,还有翼缘侧Z形对接和腹板中部Z形对接。
过焊孔可以开也可以不开两种情况。
其他规范、手册、图集资料也涵盖了相关内容。我们先一一列举,最后说说可能的原因。仅代表我个人理解。如果有读者知道真正的原因,希望能给我一些建议。
焊缝表示方法
在讲之前在其他几本参考资料中给出的做法,是为了照顾对焊缝标记不熟悉的读者。我们先解释一下几个相关的关键焊缝表示方法:
直缝全熔透焊
全熔透焊
角焊缝

过孔焊接
具体方法一览表1《钢结构连接节点设计手册(第五版)》
书中给出了两种焊接方法,但没有给出具体的适用范围。
2《钢结构设计手册(第四版)》
腹板的斜缝接头特别说明适用于重要部件。那么重要的组成部分有哪些呢?是设计师给的,还是深化人员自己理解的?
3《05G359-3》
图集显示了一种焊接方式,腹板直接焊接,上下翼缘采用斜缝,适用于轨道工字钢翼缘,但工字钢和H型钢似乎有些区别。我想知道腹板是否被对角切割并且凸缘是否被开槽。容易加工吗?
4《钢结构焊接规范》GB50661
这种焊接,如果看工厂加工的话,好像封头要大一些,腹板上要留四个过焊孔。仔细观察卷材拼接点处的线条,可以看到它从上到下突出。我想我忘记删除它了。类似的错误在标准图集中是不可避免的。

5、《热轧H型钢设计及应用手册(2020年版)》
关于这个内容,本书也总结了前几本书的内容。在9.2节中,图9.2-1、2、6和7都提到了拼接图。
看完之后,你会不会眼花缭乱呢?如果设计不清晰,开发人员可能不知道该怎么办。
如何选择? 1、腹板中部Z形焊缝
纵横交错的焊缝会产生过大的焊接残余应力,在冷却过程中可能会收缩,产生过大的拉应力,导致焊缝开裂。
腹板中间的焊缝改为水平的,并且焊缝的长度加长,可能是为了使连接更加牢固。
事实上并非如此,因为H型钢的中性轴上一般不存在应力。如果这里的焊接时间较长的话,效果如何呢?
增加焊接成本可能不会带来好处,反而可能会带来负面影响。
2、腹板与翼缘连接处的Z形焊缝
这样翼缘与腹板之间的焊接残余应力较大。前一种方法的焊接残余应力更多地集中在腹板上,这种方法的焊接残余应力分布变得更加复杂。而且在转移过程中,上下法兰容易发生碰撞变形。
如果按这种形式进行对接焊,水平翼缘与腹板之间的焊缝应该是角焊缝还是全熔透对接焊缝?
焊接的成本也会增加,效果也会变差。像上面的节点,为了消除焊接残余应力,留下了四个过焊孔,得不偿失。
3、齐焊
这种方式是最好的。首先,易于加工和标准化。其次,有焊接孔,避免焊缝纵横交错造成焊接残余应力过大。
因此,《16G519》中只保留这种方法可能是最合理的方法,而《现代钢结构设计手册(第一卷)》中也只给出了一种类似的方法。
概括
为了担心焊接质量而延长焊缝真的值得吗?
如果质量控制不好,焊缝越多,可能存在的缺陷就越多,而缺陷会带来更大的破坏随机性。那么,在这个前提下,加长焊缝真的能提高安全性吗?
如果焊接质量能够保证的话,采用交错焊缝的复杂结构岂不是有点多余?如此重要的连接梁、柱的焊缝均在现场直接平焊。
说到钢结构,我们做得越多,就越混乱。同事们也表达了一些类似的感受,那么问题出在哪里呢?
参考资料:《钢结构设计手册第一卷(第四版)》、《钢结构连接节点设计手册(第五版)》、《多高层民用建筑钢结构节点结构详图》01SG519(旧) 16G519(新)、《钢结构连接施工图解(焊接连接)》15G909-1、《热轧H型钢设计应用手册(2020年)》、《钢结构焊接规范》GB50661、《现代钢结构设计手册》 (第一卷)》