钢结构的连接方法有哪些
发布时间：
2016-12-21 12:00
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连接方法
★ 焊接
优点： 对几何形体适应性强;构造简单; 不削弱截面,可实现自动化操作；连接的密闭性好,结构刚度大
缺点： 对材质要求高;热影响区内,容易导致局部材质变;焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低;焊接结构对裂纹很敏感;低温冷脆问题较突出
★ 铆接
优点： 传力可靠,韧性和塑性好,质量易于检查,抗动力荷载性能好
缺点： 构造复杂，费钢费工
★ 普通螺栓连接
优点： 装卸便利，设备简单
缺点： 螺栓精度低时不宜受剪;螺栓精度高时加工和安装复杂，价格较高
★ 高强螺栓连接
优点： 摩擦型剪切变形小,弹性性能好,特别适用于随动荷载的结构.承压型承载力高于摩擦型，连接紧凑
缺点： 摩擦面处理,安装工艺略为复杂,造价略高;承压型连接的剪切变形大,不得用于承受动力荷载的结构中。
二、焊接连接及焊接结构的特性
1、焊接连接的优缺点
焊接连接与铆钉、螺栓连接比较，有以下优点：
1）不需打孔，省工省时；
2）任何形状的构件可直接连接，连接构造方便；
3）气密性、水密性好，结构刚度较大，整体性较好。
缺点：
1）焊接附近有热影响区，材质变脆；
2）焊接的残余应力使结构易发生脆性破坏，残余变形使结构形状、尺寸发生变化；
3）焊接裂缝一经发生，便容易扩展。
2、常见的焊接缺陷：
裂纹、气孔、未焊透、夹渣、咬边、烧穿、凹坑、塌陷、未焊满。
3、焊接质量检查:
焊缝质量检验方法:外观检查、超声波探伤检验、 x射线检验.
焊缝质量分级: 一级焊缝需经外观检查、超声波探伤、x射线检验都合格；二级焊缝需外观检查、超声波探伤合格；三级焊缝需外观检查合格。
三、焊缝连接型式和焊缝型式
1、焊缝连接型式
按两焊件的相对位置分：平接、搭接、T（顶）接和角接。
2、焊缝型式
1）、对接焊缝按受力与焊缝方向分：
a）直缝：作用力方向与焊缝方向正交
b）斜缝：作用力方向与焊缝方向斜交
2）、角焊缝按受力与焊缝方向分：
a）端缝：作用力方向与焊缝长度方向垂直
b）侧缝：作用力方向与焊缝长度方向平行
3）、按焊缝连续性：
a）连续焊缝：受力较好
b）断续焊缝：易发生应力集中
4）、按施工位置：
俯焊、立焊、横焊、仰焊，其中以俯焊施工位置 最好，所以焊缝质量也最好，仰焊最差。
螺栓的排列和构造要求
1、螺栓排列需满足的要求
1）受力要求：
在受力方向螺栓的端距过小时,钢材有剪断或撕裂的可能(端距≥2d0).各排螺栓距和线距太小时,构件有沿折线或直线破坏的可能。对受压构件，当沿作用方向螺栓距过大时，被连板间易发生鼓曲和张口现象。
2）构造要求：防止板翘曲后浸入潮气而腐蚀，限制螺孔中矩最大值；
3）施工要求：为便于拧紧螺栓，留适当间距（不同的工具有不同要求）。
2、螺栓的排列
普通螺栓的计算
1、螺栓的工作性能
按受力性能分类：抗剪螺栓、抗拉螺栓和拉剪螺栓。
抗剪螺栓：靠孔壁承压、螺杆抗剪传力；
抗拉螺栓：靠螺栓受拉；
拉剪螺栓：同时靠螺栓受剪、受拉传力
螺栓破坏形式
a）螺栓剪断；
b）钢板孔壁挤压破坏；
c）钢板由于螺孔削弱而净截面拉断 ；
d）钢板因螺孔端距或螺孔中距太小而剪坏（端距e3≥2d0）；
e）螺杆因太长或螺孔大于螺杆直径而产生弯、剪破坏（板叠厚度≤5d）；
其中：后两种破坏通过构造保证，前三种需计算保证。
高强度螺栓连接的性能
1、性能等级和材料
性能等级:高强度螺栓性能等级有有8.8级和10.9级。 材料:8.8级采用的钢材有40B钢、45号钢和35号钢，10.9级采用的钢材有20MnTiB钢和35VB钢。级别划分的小数点前数字是螺栓热处理后的最低抗拉强度，小数点后的数字是屈强比。如8.8级钢材的最低抗拉强度为fu=800N/mm2，fy/fu= 0.8；10.9级为fu=1000N/mm2，fy/fu= 0.9。采用的孔洞为Ⅱ类孔
2、受力性能
高强螺栓连接按受力特征分高强螺栓摩擦型连接、高强螺栓承压型连接和承受拉力的高强度螺栓连接。其螺栓构造、安装基本相同。
摩擦型高强螺栓:靠摩擦力传递荷载，以剪力等于摩擦力为承载力极限状态，所以螺杆与螺孔之差可达1.5～2.0mm.摩擦型高强螺栓的连接较承压型高强螺栓的变形小，承载力低，耐疲劳、抗动力荷载性能好。
承压型高强螺栓 :连接依靠螺杆抗剪和孔壁承压来传力,以螺栓或钢板破坏为承载力极限状态，可能的破坏形式与普通受剪螺栓相同，所以螺杆与螺孔之差略小些，为1.0～1.5mm。承压型高强螺栓连接承载力高，但抗剪变形大，所以一般仅用于承受静力荷载和间接承受动力荷载结构中的连接。
承受拉力的高强度螺栓:连接靠螺栓受拉力来承担外力,应保证板叠始终受挤压而不被拉开为承载力极限状态.
强度螺栓的预拉力
预拉力施加方法：扭矩法、转角法和扭剪法 .
转角法：通过工艺试验，确定满足预拉力要求所需角度，在实际工程中采用固定转角，不精确；
扭矩法：通过工艺试验，确定满足预拉力要求所需扭 矩，制做特殊扳手，如机械扳手，光电扳手等等；
扭剪法：一种特制螺栓，用特殊扳手，拧断为止——预拉力建立完成。比较准确，且施工简便
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