H 型钢工厂拼接，为什么《16G519》最终只留下了一种做法？

本文转载自 公众号愚公解构

大家好，我是双无余。

前一篇文中留下了一个问题： 为什么在《16G519》P33页中，H型钢的工程拼接构造，只保留了一种类型呢？  不管是热轧的、还是焊接的H型钢，采用的都是一种： 直接平齐对接剖口全熔透焊。

之前在已经作废的《01SG519》和现行的《15G909-1》都有给出了 三种方式 。

三种方式中除了平齐对接，还有翼缘侧的Z字形对接、和腹板中间的Z字形。

过焊孔有可以开和不开的两种情况。

其他的规范、手册、图集资料也有涉及的相关内容，我们先来一一罗列一下，最后一起聊聊其中可能的原委 。仅仅代表个人的理解，如果有读者知道其中真正原委，还望不吝指教。

焊缝的表示方法

在聊其他几本参考资料给出的做法前，为了照顾对焊缝标识不熟悉的读者。我们先说明相关的几个关键焊缝表示方法：

直缝全熔透焊

剖口全熔透焊

角焊缝

过焊孔

具体做法的罗列

1 《钢结构连接节点设计手册（第五版）》

书中给出了两种焊法，但是没有给出具体适用范围。

2 《  钢结构设计手册（第四版） 》

腹板斜缝对接并特别说明适用于重要构件， 那什么才是重要构件？  设计人员会给出，还是深化人员自己去理解呢？

3 《05G359-3》

图集中给出了一种焊法，腹板直焊，上下翼缘斜缝，适用于轨道工字钢翼缘，但工字钢和H型钢好像还是有些不同之处的。 不知道这种腹板斜着切的，翼缘开剖口，加工是否方便？

4 《钢结构焊接规范》GB50661

这种焊接，工厂的加工一看，脑袋估计要大起来了， 腹板上要留四个过焊孔 。 再细看腹板拼接处的线，上下出了头 ，估计是忘记删掉了。规范图集中出现类似的错误，也是在所难免的。

5. 《热轧H型钢设计应用手册(2020年)》

这本书关于这块内容，也是将前面数本的内容进行了一些汇总，在9.2节中图9.2-1、2、6、7都有提到拼接的图示。

看了以后，是不是会眼花缭乱？ 如果设计没有明确，深化人员估计更加不知该如何是好。

该如何取舍

1. 腹板中部的Z形焊缝

纵横交错的焊缝，会产生过多的焊接残余应力 ，可能会在冷却过程中收缩，产生过大的拉应力， 导致焊缝开裂 。

腹板中部的焊缝改成水平，焊接的长度被加长，本意可能是想让连接更强。

其实不然，因为一般在H型钢的中性轴上的应力是没有的，在这里焊得更长，如何发挥作用呢？

增加了焊接成本，可能没有带来好处，反而变得带来负面作用 。

2. 腹板与翼缘交界处的Z形焊缝

这种在翼缘和腹板间的焊接残余应力更大。上一种的焊接残余应力更多在腹板上，这一种方式的 焊接残余应力的分布变得更加复杂。 而且在转运过程中，上下翼缘很容易发生碰撞变形。

如果按照这种形式对接焊，水平方向的翼缘与腹板间的焊缝是采用角焊缝还是全熔透对接焊缝呢？

同样会是焊接成本增加，效果变差。像上面的某个节点，为了消除焊接残余应力， 留四个过焊孔 ，又 有些得不偿失。

3. 齐口拼接焊

这种方式是最好的。 首先加工方便，便于标准化，其次留有过焊孔，避免了焊缝纵横交错引起过多的焊接残余应力。

所以在《16G519》只保留这一种，可能是最合理的做法，在《现代钢结构设计师手册（上册）》中也只给了一种同样的做法。

小结

如果只是为了担心焊接质量问题，而加长焊缝，真的值得吗？

质量不控制好，焊缝越多，可能存在的缺陷更多 ，缺陷会带来更大的破坏随机性。所以，这种前提下加长焊缝，真的能提高安全度吗？

如果焊接质量可以保证，那么还要采用焊缝错开的复杂构造，是不是就有些多余呢？ 梁柱连接这么重要的焊缝，现场也都是直接齐平焊上去的。

说到钢结构，做得越多乱象越多，同行们都有表达一些同感，那么问题到底是出在哪里了呢？

参考资料：《 钢结构设计手册上册（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构造详图》 01SG519（旧）16G519（新）、《 钢结构连接施工图示（ 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、 《现代钢结构设计师手册（上册）》

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