第八章 粱与柱的焊接

1概述

梁和柱是金属结构中的基本元件，是承受载荷的主要构件。其中，受力时承受弯曲的构件称为梁，承受压缩的构件称为柱。

(1)箱形梁多为封闭形的长方形状。(2)箱形柱截面多为正方形状，其壁厚较箱形梁厚，也是通过四条焊缝连结而成。工字形截面箱形截面由三块板组成，上、下为翼板，中间为腹板，通过4条焊缝连接组成。梁、柱的截面形式管形截面一、梁、柱的截面形式a)板材或型材组成的梁、柱

b)弯曲件组成的梁、柱c)断面简图焊接梁、柱的断面图二、梁、柱焊接接头的坡口形式箱型梁下翼板筋板腹板上翼板工字型梁均为T形角接接头均为L形角接接头1、拼板对接坡口二、梁、柱焊接接头的坡口形式大型梁和柱使用的板材均较厚，而且要求全焊透，一般选择X形坡口：（a）埋弧自动焊；（b）CO2气体保护焊或焊条电弧焊。图8-1梁、柱拼板焊接坡口注：焊接时应加引弧板和熄弧板。二、梁、柱焊接接头的坡口形式2、“T”形角焊坡口项目坡口形式示意图适用条件T形角接接头坡口形式部分焊透当板厚≤18mm，焊角尺寸≤12mm时，可不用开口。当板厚＞18mm，焊角尺寸＞12mm的角焊缝，可采用部分焊透的角接接头，焊后引起的角变形较小些。二、梁、柱焊接接头的坡口形式2、“T”形角焊坡口

注：腹板和翼板的拼接焊缝至少错开500ｍｍ，避免焊缝交叉。项目坡口形式示意图适用条件T形角接接头坡口形式全焊透采用埋弧自动焊时：采用焊条电弧焊或C02气体保护焊时：对于长方形箱型截面的“T”形角接接头，采用V形坡口加钢衬垫，以保证焊接质量，提高生产效率ta2梁的焊接图8-1焊前准备a)安装引弧、熄弧板b)预制反变形c)坡口清理区宽度一、工字梁的焊接施工为了减少焊后翼板的角变形，可考虑对翼板焊前使用翼板反变形机预制（压出）反变形。1、焊前准备

★简单对称的工字梁制造的程序应是先装配后焊接。

★如果加有肋板（也称筋板）的工字梁，而且是采用焊条电弧焊或半自动二氧化碳气体保护焊，更应把肋板装配好后，最后再焊接，否则翼板的角变形影响肋板的装配。一、工字梁的焊接施工2、工字梁的装配a)划线与安装定位角铁b)装配T形梁c)装配工字梁其中：1、3－翼板2－定位角铁4－腹板5－吊具6－直角尺图8-2工字梁的装配定位焊的焊脚尺寸不能超过焊接时焊缝尺寸的一半；焊缝长度30～40mm为宜；反、正面定位焊缝要错开。

一、工字梁的焊接施工3、工字梁的焊接

为保证四条纵向角焊缝的焊接质量，生产中常采用“船形”位置施焊，其倾角为45°。

图8-3为倾斜焊件的简易装置如果不需要采用“船形”位置焊接时，批量生产的条件下可采用双头自动焊。

一、工字梁的焊接施工3、工字梁的焊接1－从动轮2－工件3－导向轮4－焊接机头5－主动轮图8-4龙门式双头焊接装置1－移动式龙门架2－焊机头3－轨道4－工件注意：焊接时两机头前后要错开一定距离，以免烧穿腹板。

★腹板高度大于800～900mm就要加装肋板。肋板的焊接一般为焊条电弧焊或二氧化碳气体保护焊。

★为减少焊接变形，焊接时应从梁长度方向的中间向两端进行对称焊接，对于有顶紧要求的加劲板，应从顶紧端向另一端焊接。一、工字梁的焊接施工4、筋板的焊接图8-6由中间向两端图8-7由顶紧一端向另一端二、箱形梁的焊接施工1、箱形梁的组装

将一侧盖板置于平台上;

组对隔板;

组装两侧腹板形成槽形;

焊接隔板的三面角焊缝（可采用CO2气体保护焊）;

最后在槽形上组装另一盖板，形成箱形。图8-8箱形梁的组装顺序二、箱形梁的焊接施工2、箱形梁的焊接

主角焊缝的焊接：四条主角焊缝一般采用埋弧焊，为了防止箱形杆件产生扭曲变形，四条主角焊缝应同向焊接，同一腹板侧两条主角焊缝需对称焊接。

焊缝坡口根部焊道的焊接：其焊接顺序如图所示。为便于埋弧焊焊接操作，也可以将2～3根截面相同的箱形杆件并排在平台上一起顶紧焊接，焊接时可利用刚性固定的方法，有利于控制杆件的扭曲变形。对称焊接①②填充焊道对称焊接③④打底焊道；对称焊接③④填充焊道。对称焊接①②打底焊道

图8-3箱形梁主角焊缝的焊接顺序图8-9箱形梁的焊接顺序3柱的焊接柱的分类柱的结构组成柱的焊接施工part3part2part1

断面形状：可分为工字柱、梅花形柱、箱形柱和圆形柱等。可分为阶形柱和分离式柱。

柱的结构：

截面形状：可分为等截面柱、实腹式截面柱和格构式截面柱。一、柱的分类

截面形状：可分为等截面柱、实腹式截面柱和格构式截面柱。一、柱的分类图8-11实腹式截面柱图8-10等截面柱等截面柱一般用作工作平台柱，无起重机或起重机起重量Q<15t、柱距Z≤12m的轻型厂房中的框架柱等实腹式截面柱适用于重型平台柱、框架柱、墙架柱及组合柱的分肢、变截面柱的上段柱等

截面形状：可分为等截面柱、实腹式截面柱和格构式截面柱。一、柱的分类图8-12格构式截面柱格构式截面柱一般由每肢为型钢截面的双肢组成，当采用钢管（包括钢管混凝土）组合柱时，也可采用三肢或四肢组合截面。格构的柱肢之间均由缀条或缀板相连，以保证组合截面整体工作。钢管组合截面柱

断面形状：可分为工字柱、梅花形柱、箱形柱和圆形柱等。一、柱的分类(a)工字柱；(b)梅花形柱；(c)箱形柱；(d)圆形柱图8-13柱的断面形状可分为阶形柱和分离式柱。

柱的结构：一、柱的分类阶形柱为单层工业厂房中的主要柱型，其上段柱一般采用实腹式截面，下段柱当柱高不大(h≤1000mm)时，宜采用实腹式截面；而当柱高较大(h>1000mm)时，为节约用材一般多采用格构式截面。单阶柱双阶柱图8-14阶形柱可分为阶形柱和分离式柱。

柱的结构：一、柱的分类分离式柱由支撑屋盖结构的厂房框（排）架柱与一侧独立承受起重机梁荷重的分离柱肢相组合而成，二者之间以水平板件铰接。分离式柱具有起重机肢可灵活设置的特点。邻跨为扩建跨，其起重机柱肢可以在扩建时再设置的情况。相邻两跨起重机的轨顶标高相差悬殊且低跨起重机起重量又较大时。图8-15分离式柱二、柱的焊接施工

工字形实腹柱和箱形实腹柱的焊接要求与工字梁和箱形梁的焊接要求相近，一般主角焊缝采用埋弧焊，加