建筑结构与设备辅导

四。钢结构的连接
钢结构的连接方式
钢结构的连接方式有焊接连接、铆钉连接和螺栓连接。
1。焊接连接
焊接是钢结构中应用最广泛的连接方式。其优点是结构简单，用钢量少，加工简单，连接密封性好，刚性高，易于自动化操作。缺点是焊接残余应力和焊接残余变形；焊接结构对裂纹敏感，局部裂纹会迅速蔓延到整个截面；焊缝附近的材料变脆。
焊接方法很多，其中最常用的有手工电弧焊、自动或半自动埋弧焊和二氧化碳气体保护焊。
手工电弧焊由焊条、焊条手柄、电焊机、焊件和焊丝组成。常用的药皮焊条有E43xx、E50x x和E55x x，字母e表示药皮焊条，后两位数字表示熔敷金属(焊缝金属)的最小抗拉强度。比如43表示熔敷金属的抗拉强度Fu = 43kg/mm2；第三位数字表示适用的焊接位置(横焊、横焊、竖焊、仰焊)；第三个数字和第四个数字的组合表示涂层类型和适用的焊接电源类型。根据焊条的选择应与焊件钢的强度相适应的原则，Q235钢应选择E43xx焊条(E4300-E4316 );16Mn钢应选用E50x x钢焊接(E5000、e 5018)；15MnV钢应选用E55x x型焊条(E5500，E5518)。手工电弧焊设备简单、灵活、适用，是钢结构中最常用的焊接方法。后两种焊接方法生产效率高，焊接质量好，常用于金属结构工厂。
2。铆钉连接
铆钉连接是将一端带有预制钉头的铆钉插入被连接构件的钉孔内，用铆钉或铆接机将另一端压入封闭的钉头内。铆钉连接现在很少使用，因为它的钢材和劳动力昂贵，工作条件差，成本高。但由于铆钉连接具有良好的塑性和韧性，传力可靠，易于质量检验，有时在一些经常承受动荷载的重载结构中仍采用铆钉连接。
3。螺栓连接
螺栓连接可分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接。
(1)普通螺栓连接主要用于安装连接和可拆卸结构。常见的螺栓有两种:一种是粗螺栓(称为C级)，制造精度差。孔径比螺栓杆直径为1.0-1.5毫米，易于制造和安装。粗糙螺栓连接适用于承受拉力，但其抗剪性能较差。因此常用于受拉状态下的安装螺栓连接(同时，在有较大剪力的情况下，常由附加支撑支撑)、二次结构与可拆卸结构之间的剪切连接以及安装时的临时固定。另一种是精制螺栓(A级或B级)，制造精度高。孔径比螺栓直径仅为0.3-0.5毫米，连接的力学性能优于粗螺栓连接。但其制造和安装劳动强度大，价格昂贵，所以在钢结构中很少使用。
(2)高强度螺栓(包括螺母和垫圈采用高强度材料)。安装时，用专用扳手拧紧螺母，对螺栓杆施加很大的预紧力，从而对连接板的接触面产生很大的压力。受剪力时，根据设计和受力要求的不同，可分为摩擦型和压力型。
高强度螺栓摩擦连接:这种连接仅依靠板材接触面之间的摩擦力来传递剪力，也就是说，在连接的整个使用过程中，剪力不会超过摩擦力。这种连接不会产生板与板之间的相对滑移，工作性能可靠，耐疲劳，在国内已经越来越广泛地代替铆钉连接使用。
高强度螺栓承压连接:这种连接依靠板与板之间的摩擦力，与螺栓的压力和抗剪共同承受剪力。连接的承载能力比摩擦式高，可以节省螺栓。但这种连接的剪切变形比摩擦连接大，所以只适用于承受静荷载，对结构变形不敏感的连接。
高强度螺栓的强度等级为8.8和10.9。小数点前的“8”和“10”表示热处理后螺栓的最低抗拉强度；“. 8”和“. 9”表示热处理后螺栓屈服点与抗拉强度的比值。例如，8.8级表示螺栓热处理后的最小抗拉强度为800N/mm2，屈服点与抗拉强度之比为0.8。根据摩擦设计，孔径比螺栓直径为1.5-2.0mm；；根据承压设计，孔径比螺栓直径为1.0-1.5毫米