本文对钢结构拼接的各项规范要求进行了全面梳理，其中包含了柱拼接连接的一般规定。

一、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2020

对于焊接 H 型钢而言，翼缘板拼接缝与腹板拼接缝的间距要大于或等于 200mm。翼缘板的拼接长度要达到 2 倍板宽或者超过 2 倍板宽。腹板的拼接宽度至少为 300mm，腹板的拼接长度至少为 600mm。

二、《钢结构工程施工规范》GB50755-2012

同样地，焊接 H 型钢时，翼缘板与腹板的拼接缝间距不应小于 200mm。翼缘板的拼接长度要不小于 600mm，腹板的拼接宽度不应小于 300mm，腹板的拼接长度也不应小于 600mm。

对于箱型构件而言，侧板的拼接长度要达到或超过 600mm。相邻两侧板的拼接缝间距不宜小于 200mm。在宽度方向上，侧板应尽量避免拼接。但若侧板宽度超过 2400mm 且确实需要拼接，那么最小拼接宽度不应小于板宽的 1/4。

在没有特殊设计要求时，对于次要构件所使用的热轧型钢，能够采用直口全熔透焊接来进行拼接，并且这种拼接的长度要达到 600mm 或者超过 600mm。

当进行钢管接长操作时，每个节间只应设置一个接头。并且，最短接长长度需要满足相关规范的要求。

直径 d 小于等于 500mm 的钢管，其最短接长长度需不小于 500mm。钢管直径处于 500mm 到 1000mm 之间（500mm＜d≤1000mm）时，最短接长长度应至少等于该钢管的直径 d。若钢管直径超过 1000mm，那么其最短接长长度不应小于 1000mm。钢管若采用卷制方式成型，便可设置多个接头。然而，每个接头的最短接长长度仍需符合上述第 1 至第 3 款的规定。在进行钢管接长作业时，相邻管节或管段的纵向焊缝必须相互错开。并且，错开的最小距离（沿弧长方向）至少应为钢管壁厚的 5 倍，同时也不能小于 200mm。部件的拼接焊缝需严格依照设计文件中的要求来执行。如果设计文件中没有明确的要求，那么就应该使用全熔透等强对接焊缝来进行拼接。

接下来探讨《钢结构焊接规范》GB50661-2011 的相关规定。该规范表明，焊缝质量等级的选择需综合多方面因素，包括钢结构的重要性、荷载特性、焊缝的具体形式、所处的工作环境以及应力状态等。

承受动荷载且需进行疲劳验算的构件，要求与母材等强连接的焊缝必须焊透。其质量等级应严格按照相关规定来遵循。

作用力垂直于焊缝长度方向的横向对接焊缝或 T 形对接与角接组合焊缝，在受拉的情况下，其质量等级需达到一级；在受压的情况下，其质量等级不应低于二级。

当作用力的方向与焊缝的长度方向相平行的时候，纵向对接焊缝的质量等级应该是不低于二级的。

铁路、公路桥有特定部位，像横梁接头板与弦杆的角焊缝，其质量等级需为一级；桥面板与弦杆的角焊缝以及桥面板与 U 形肋的角焊缝，质量等级不应低于二级。

重级工作制（A6～A8）吊车梁的特定位置，像腹板与上翼缘板之间，以及中级工作制（A4、A5）起重量 Q≥50t 吊车梁的特定位置，像吊车桁架上弦杆与节点板之间的 T 形接头焊缝，必须焊透，且采用对接与角接的组合焊缝形式，其质量等级不应低于二级。

在无需进行疲劳验算的构件里，如果要求与母材等强，那么对接焊缝应尽量做到焊透。对于这样的焊缝，在受拉的情况下，其质量等级不应低于二级；在受压的情况下，不宜低于二级。

若采用部分焊透的对接焊缝，其质量等级需遵循以下规定；若采用角焊缝，其质量等级需遵循以下规定；若采用部分熔透的对接与角接组合焊缝的 T 形接头，其质量等级需遵循以下规定；若采用搭接连接角焊缝，其质量等级需遵循以下规定。

直接承受动荷载且需进行疲劳验算的结构，其焊缝质量等级不应低于二级；吊车起重量达到或超过 50t 的中级工作制吊车梁，其焊缝质量等级不应低于二级；梁柱等关键节点，其焊缝质量等级不应低于二级；牛腿等关键节点，其焊缝质量等级不应低于二级。

2）其他非关键结构部位，焊缝质量等级可接受为三级。

5.6.2关于工地安装焊接节点的要求：

并且，翼缘板应采用单面 V 形坡口配合衬垫的全焊透焊缝进行连接。若选择全焊接节点，翼缘板采用单 V 形坡口加衬垫的全焊透焊缝。腹板推荐使用 K 形坡口进行双面部分焊透焊缝的焊接，且反面无需清根。若设计要求腹板全焊透，同时腹板厚度不超过 20mm，可选用单面 V 形坡口加衬垫焊接。若腹板厚度超过 20mm，就应选择 K 形坡口并进行反面清根焊接。

钢管的安装拼接应选用全焊接接头，箱型框架柱的安装拼接也应选用全焊接接头。并且要依据设计要求进行全焊透或部分焊透的焊接。对于全焊透焊缝的坡口设计，推荐采用单 V 形坡口配合衬垫，具体可参照图 5.6.2-2。

在桁架或框架梁的安装过程里，要是用全焊接方式来连接焊接组合 H 形、T 形或箱形梁，就得保证翼缘板与腹板的拼接截面符合图 5.6.2 - 3 所呈现的形式。并且，工地现场的纵向焊缝焊接质量，一定要和工厂制作时的焊缝质量保持相同。

《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81 - 2002 里的 4.6.2.3 条作出规定：

桁架或框架梁安装时，若用全焊接方式连接焊接组合 H 形、T 形或箱形梁，需遵循以下原则：

翼缘板与腹板的拼接截面适宜采用错位的设计方式。这样做是为了避免出现直接相邻的拼接情况。对于 H 形以及 T 形截面组焊而成的型钢来说，其错开的距离应该不小于 200mm。这样做的目的是能够确保焊接的质量。

纵向连接焊缝的焊接需分阶段进行。最后一段焊缝与翼缘板对接焊缝之间的距离应不小于 300mm。这样做有利于焊接过程中的热扩散，也有利于减少焊接应力。

当腹板厚度大于 20mm 时，推荐使用 X 形坡口进行反面清根双面焊；如果腹板厚度不大于 20mm，那么可以依据具体的焊接位置，选择 V 形坡口单面焊并进行反面清根后封焊，也可以采用 V 形坡口加垫板单面焊的方式。

箱形截面构件的翼缘板与腹板接口距离需大于 500mm，这样能保证焊接质量以及结构的稳定性。上翼缘板和下翼缘板的焊接适宜运用 V 形剖口加垫板单面焊的方式，并且其他方面的要求和 H 形截面是一样的。

在进行框架柱与梁的刚性连接时，应选用以下连接节点方式：

当柱子上有悬臂梁时，要确保连接稳固。需用高强螺栓连接梁的腹板与悬臂梁腹板。并且，为增强连接强度，梁翼缘板与悬臂梁翼缘板宜选用 V 形坡口加垫板单面全焊透焊缝连接方式，也可采用双面焊全焊透焊缝进行连接。

若柱子上未设置悬臂梁，那么梁的腹板能够与柱上预先焊好的承剪板通过高强螺栓相连接。并且，为了确保连接的完整性，梁翼缘板与柱身应该采用单边 V 形坡口并加上垫衬垫，然后用单面全焊透焊缝来进行连接。

同时，为增强连接的强度与稳定性，梁的翼缘板应与柱的横隔板采用 V 形坡口加衬垫单面全焊透焊缝进行连接。

在管材与空心球进行工地安装的时候，为了保证焊接节点的稳固以及质量，应当使用以下这些形式来进行连接。

当在钢管内壁设置套管作为单面焊接的坡口衬垫时，需保证坡口的角度要符合要求，根部间隙也要符合要求，焊缝的加强部分同样要严格遵循图 b 中的要求。

若钢管内壁未使用套管，那么建议把管端打磨成折线形坡口，其角度在 300 至 600 之间。在预装配结束后，要依据间隙的具体大小，对管端进行再次加工，就像图 c 所展示的那样。

对于要求焊缝与母材等强并且需承受动荷载的对接接头，其纵横两方向的对接缝应优先选择采用 T 形交叉设计。交叉点的间距得大于等于 200mm钢结构安装安全技术规范，并且拼接料的长度和宽度也得大于等于 300mm。要是有特殊需求的话，施工图中就得明确地标注出焊缝的具体位置。

四、《铁路钢桥制造规范》TB10212-2009

4.8.1

桥梁盖板与腹板的接料长度需不小于 1000mm，宽度不得小于 200mm。横向接料焊缝的轴线距孔洞中心的距离至少为 100mm。板梁的腹板以及箱型梁的盖板和腹板，其接料焊缝可采用十字形或 T 字形。需注意，T 字形交叉点的间距不得小于 200mm。另外，腹板的纵向接料焊缝应优先布置在受压区域。在进行组装操作时，要保证相邻焊缝之间存在一定的错开距离，这样才能符合相关的规范要求。关于具体的错开距离，可依据《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000 里的 17.2.5 组装要求来进行参考。

五、《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010

依据《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010的规定，在建造桥梁或其他空间网格结构时，需严格依照其技术要求。这些规程包含了从设计到施工的各个环节，以此来保证结构的安全性与稳定性。

在制作空间网格结构以及进行安装的过程里，要保证各个环节都能符合设计的要求。要是设计中没有明确地指出具体的要求，那就应该依照下面这些规定：

在空间网格结构的制作与安装期间，要严格依照相关规范。对于钢管的对接焊缝，需达到一级标准；球管的对接焊缝以及钢管与封板（或锥头）的对接焊缝，应达到二级标准。另外，支管与主管、支管与支管之间的相贯焊缝，也必须符合现行的《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的行业标准。

同时，杆件的对接焊缝与节点或端头的距离应不少于 500mm。

其他

在遵循上述规定的同时，要参照钢结构制造技术规程。还要参照其他钢构公司的相关工艺文件。这样才能确保空间网格结构制作的准确性与安全性。

箱型构件的翼缘板拼接缝与腹板拼接缝的间距至少要有 500mm。翼缘板的拼接长度要达到自身宽度的两倍以上。腹板的拼接缝拼接长度小于自身宽度，却要大于 600mm。在宽度方向上，应尽量避免对翼缘板和腹板进行拼接，首选整块宽度的板。若确实需要拼接板件且其宽度超过 2400mm，那么这种拼接的最小宽度不能小于板宽的四分之一，同时至少要大于 600mm。

管桁架结构节点的焊缝间距要求，会在后续部分进行详细的阐述。

在梁上安装附件时，要保证附件的焊接位置与拼缝错开，且错开的距离至少为 100mm。如果无法达到这个要求，那么就必须在焊接之前对主件的拼缝进行无损检测（NDE）的检查。

对于长度不超过 15m 的梁，拼缝只可存在于梁两端的 1/3 处，并且每端仅能有一条拼缝。长度在 15m 至 35m 之间的梁，翼缘板可以有三条拼缝，腹板也可以有三条拼缝，不过要特别留意，绝对不能在梁中部以及左右各 1m 的范围内设置拼缝。

接下来，我们谈谈引弧板、引出板的相关规范。

根据《钢结构焊接规范》GB50661-2011中的规定：

引弧板的材质必须符合规范第 4 章的要求，其强度不得高于被焊钢材，且应具备与被焊钢材相近的焊接性；引出板的材质也必须符合规范第 4 章的要求，其强度不得高于被焊钢材，同时应具备与被焊钢材相近的焊接性；钢衬垫的材质同样必须符合规范第 4 章的要求，其强度不得高于被焊钢材，并且应具备与被焊钢材相近的焊接性。

在焊接接头的末端，需设置焊缝引弧板和引出板。这样做是为了确保焊缝能在提供的延长段上平稳引弧和结束。对于焊条电弧焊和气体保护电弧焊来说，引弧板和引出板的长度至少要达到 25mm；而对于埋弧焊，引弧板和引出板的长度应大于 80mm。

去除引弧板和引出板时，可采用火焰切割，也可采用碳弧气刨，还可采用机械方法。并且要确保不会损伤母材。割口处需要修磨至与焊缝端部相平。严禁通过锤击的方式来去除这些板材。

衬垫的材质可以是金属，也可以是焊剂，还可以是纤维或者陶瓷等。如果选用钢衬垫，那么就需要注意以下这些事项：

钢衬垫与接头母材金属需紧密贴合，并且它们之间的间隙不能超过 1.5mm。

2 钢衬垫在整个焊缝长度上需保持连续性。

电渣焊时，衬垫板厚度要达到 25mm 以上。

4 必须确保钢衬垫与焊缝金属能够顺畅融合。

《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002明确规定了引弧板的使用要求，同时也明确规定了引出板的使用要求，并且还明确规定了垫板的使用要求。

严禁在承受动荷载且需经疲劳验算的构件焊缝以外的母材上进行打火等操作，也不能在焊缝以外的母材上进行引弧。在 T 形接头、十字形接头、角接接头和对接接头的主焊缝两端，必须配备引弧板和引出板，且引弧板和引出板要与被焊母材材质相同、坡口形式一致，严禁用其他材质的材料来替代。手工电弧焊和气体保护电弧焊的焊缝引出长度需超过 25mm。引弧板和引出板的宽度要大于 50mm，其长度宜为板厚的 1.5 倍且不小于 30mm，厚度应不小于 6mm。

非手工电弧焊的焊缝引出长度需大于 80mm。引弧板和引出板的宽度要大于 80mm，其长度宜为板厚的 2 倍且不小于 100mm，厚度也应不小于 10mm。焊接结束后，要用火焰切割法把引弧板和引出板去除掉，并且要保证修磨后的表面平整光滑。严禁通过锤击的方式来去除这些板材。

接下来，我们转向定位焊的相关规定。

一、参照《钢结构焊接规范》GB50661-2011：

定位焊工作必须由有相应资格证的焊工来负责。所使用的焊接材料要与正式焊缝的焊接材料保持一致。

定位焊缝附近的母材表面质量要符合规定。

定位焊缝的厚度要达到 3mm 及以上。定位焊缝的长度不能小于 40mm。定位焊缝的间距最好在 300mm 到 600mm 这个范围内。

当使用钢衬垫进行焊接时，定位焊需在接头坡口内进行。定位焊时的预热温度要比正式施焊时的预热温度高 20℃到 50℃。并且，定位焊缝与正式焊缝要遵循一样的焊接工艺和质量标准。要是发现定位焊缝有裂纹、气孔或夹渣等缺陷，就必须将其彻底清除然后重新焊接。

二、依据《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002：

同样地，定位焊需由持有相应合格证的焊工来进行。所使用的焊接材料要与正式施焊的材料相当。定位焊缝要能满足最终焊缝的质量要求。对于使用钢衬垫的焊接接头，定位焊应在坡口内进行。要确保焊缝厚度不超过设计焊缝厚度的三分之二。焊缝长度宜大于 40 毫米。间距需控制在 500 至 600 毫米之间。同时还应填满弧坑。此外，定位焊的预热温度比正式施焊的预热温度要高。如果定位焊缝出现了气孔，就必须将其清除掉，然后重新进行焊接；如果定位焊缝出现了裂纹，同样必须将其清除掉，接着重新进行焊接。

九、钢结构设计规范与钢结构设计计算、安装技术实用手册

我们接着来探讨钢结构的相关规范以及实用手册。这些规范和手册对于保证钢结构的质量与安全有着极为重要的作用。它们包含了从设计层面到计算方面，再到安装环节等各个部分，给工程师和焊工给予了详细的指引与标准。要是遵循这些规范和手册，我们就能够确保钢结构的安全性和稳定性，进而为各类建筑项目提供坚实且可靠的基础。

要求焊缝与母材等强且需承受动荷载的对接接头，其纵横两方向的焊缝需采用 T 形交叉设计。交叉点距离不能小于 200mm，拼接料的长度不应小于 300mm，宽度也不应小于 300mm。若有特殊要求，施工图中要明确标注焊缝的具体位置。

在焊接组合形的梁和柱时，如果腹板的厚度超过了 20 毫米，那么建议使用全焊透的对接焊缝或者部分焊透的角接与对接组合焊缝，这样能确保焊接的质量。

箱形柱与隔板的焊接需采用全焊透焊缝。若焊缝无法进行手工焊接，那么推荐使用熔嘴电渣焊，同时要确保焊缝对称布置。

在设计和安装柱与柱的拼接连接节点时，需优先将节点设置在内力较小的地方。然而，鉴于现场施工的便捷性与效率，通常建议把框架柱的拼接连接接头设置在框架梁上方约 1.3m 的位置。为了简化制造和安装过程，降低柱的拼接连接节点数量，一般将三根柱作为一个安装单元。特大或特重的柱子，其安装单元要依据吊装机械设备的能力来确定。

二、拼接连接节点的内力分析

拼接连接节点处通常会受到轴心压力 N、弯矩 M 和剪力 V 的作用（见图-1）。要评估拼接连接节点的性能，当它的内力小于柱承载力设计值的一半时，我们能够依据柱的连续性来选取设计用内力，也就是取柱承载力设计值的 1/2。

在非抗震设防的高层钢结构里，要是拼接连接处不产生拉力，并且柱端面经过铣平加工后紧密贴合，那么轴心压力和弯矩的 25%能由柱端面直接传递。这就表示，符合这些条件的柱的拼接节点连接，在计算时可以分别依据轴心压力和弯矩的 75%来进行。同时要注意，剪力是无法通过柱端接触面来传递的。

箱形截面柱一般在工厂里是由四块钢板组合焊接而成的。它的角部焊缝常常采用 V 形或者 J 形部分焊透的设计。焊脚尺寸的确定要依据实际的水平剪力来进行计算。不过要保证在任何情况下，焊脚尺寸 s 最少要为 tw/2 （图-2）。对于构成节点板域的那部分，以及水平加劲隔板外侧 600mm 的区域内，要采用完全焊透的坡口焊缝来进行连接。（图-2）

四、柱的拼接连接方式会根据截面形状而有所不同。H 形截面柱的翼缘通常是用完全焊透的坡口对接焊缝来进行连接的，腹板则选用高强度螺栓进行连接（见图-1b）。另外，全部使用高强度螺栓连接这种方式也是可以的（见图-1a）。箱形或圆管形截面柱，应该采用完全焊透的坡口对接焊缝来进行拼接连接（见图-1c）。

采用高强度螺栓进行柱的拼接连接时，要保证翼缘的拼接连接板与腹板的拼接连接板成对设置。两侧连接板的面积分布要和柱的截面相契合钢结构安装安全技术规范，就如同图-3a 所展示的那样。在拼接连接节点受到弯矩作用的情况下，拼接连接板的截面面积以及截面抵抗矩都必须比母材的相应数值要大。

当采用坡口对接焊缝来进行柱的拼接连接且该焊缝需完全焊透时，需要采取以下这些措施。

为确保上柱与下柱拼接连接焊缝根部的间隙能被妥善处理，可选用以下几种方法：一是采用垫板法，通过在焊缝根部放置垫板来控制间隙；二是采用间隙调整器，利用其特定的结构来调整间隙大小；三是采用手工电弧焊，在焊接过程中通过焊工的操作来控制间隙。

（1）借助柱腹板的拼接连接板来承托上柱；

确保上柱腹板的端面和下柱腹板的端面能够紧密结合，且这两个腹板的端面已过加工。

在工厂，要在拼接位置按照要求预先安置连接衬板，并且要保证经加工的端面能够紧密接触。

（4）综合考虑并灵活运用上述几种方法。

为了保障柱的拼接连接节点安装的质量和架设的安全，在柱的拼接处需要合理地设置安装耳板，以便实现临时固定。（可参考图-4、图-5、图-6）

确定安装耳板的尺寸及连接方式时，要综合进行考虑。其一要考虑柱子安装单元的重量；其二要考虑可能遭遇的最大阵风；其三要考虑其它施工荷载。

一般来说，耳板的厚度要不少于 10mm；要是用双面角焊缝与柱连接，焊脚尺寸得不低于 8mm；每侧柱子上要设置 3 个连接螺栓，并且螺栓直径至少是 20mm。另外，耳板的长度和宽度得根据连接螺栓的布置需求以及焊接操作的极限尺寸来具体进行确定。

以 H 形截面柱为例，在其拼接连接节点里，翼缘是通过完全焊透的坡口对接焊缝来相互连接的，腹板则是利用高强度螺栓进行连接的，这种设计为安装耳板的设置提供了一个可供参考的示例。

图 5 展示了箱形截面柱的拼接连接节点，在该节点中，沿柱的全周是通过完全焊透的坡口对接焊缝来进行连接的。并且，为了保障安装的质量与安全，还示例了怎样合理地设置安装耳板、水平加劲隔板以及衬板。

图-6描绘了圆管形截面柱的拼接连接节点。在这个节点中，沿柱圆周是通过完全焊透的坡口对接焊缝来进行连接的。并且，为了保障安装的质量与稳固性，图中展示了怎样恰当设置安装耳板以及环形衬板。

当柱的截面需要改变时，应尽量让其高度保持不变，可通过调整翼缘厚度（或板件厚度）来达成。要是确实需要改变柱的截面高度，一般把变截面段设置在梁与柱的连接节点处，以此来保证层间柱是等截面的。如此一来，带有悬臂梁段的不规则柱连接能够在工厂预先完成，进而确保制作与安装的质量。

变截面段的坡度通常在 1:4 到 1:6 这个范围之间，一般会选用 1:5 或者 1:6。对于边列柱，能够参照图-7（a）以及图-8（a）里的方法来进行处理。不过要注意，因为上下柱的重心有可能会偏离，所以在连接的时候，还需要考虑由这种偏离所产生的附加弯矩带来的影响。而对于中列柱，则可以选用图-7（b）以及图-8（b）、（c）、（d）所展示的方法来进行处理。

当连接下柱（十字形钢骨混凝土柱）与上柱（箱形截面钢柱）时，会遇到两种不同截面的过渡情况（如图-9所示）。要保证上柱的内力能顺利传至下柱的翼缘和腹板，过渡段的长度就很关键。一般来说，过渡段的长度 L 起码得是 hc 再加上 200 毫米，这样才能确保连接的稳固以及内力的均衡传递。

另外，箱形柱内部浇灌混凝土这件事存在困难。所以，在对箱形柱与十字形柱交界处的应力进行验算时，一般不会考虑钢筋混凝土的影响。