鋼結構的連接方法有哪些?
- 發布者:宏圖鋼結構
- 時間:2018-04-19
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★ 焊接
優點(dian): 對(dui)幾何形體適應性強;構造簡單; 不削弱截(jie)面,可實現(xian)自動化(hua)操作;連(lian)接(jie)的密閉(bi)性好,結構剛(gang)度大
缺點: 對材(cai)質(zhi)要求高;熱影響區內,容易導致局部材(cai)質(zhi)變;焊(han)接殘(can)余應力(li)和殘(can)余變形使受壓(ya)構件承載力(li)降低(di);焊(han)接結構對裂紋很敏感(gan);低(di)溫冷脆問題較突(tu)出
★ 鉚接
優點(dian): 傳力可靠,韌性和塑性好,質量(liang)易于(yu)檢查,抗動力荷載性能好
缺點: 構造(zao)復雜,費(fei)鋼費(fei)工(gong)
★ 普通(tong)螺栓(shuan)連(lian)接
優點: 裝卸(xie)便利(li),設備簡單
缺點: 螺(luo)栓精度低時不宜(yi)受剪;螺(luo)栓精度高時加工和安裝復雜,價格較高
★ 高強螺(luo)栓連接
優(you)點: 摩擦型剪切變形小(xiao),彈性性能好(hao),特別適用于隨動(dong)荷載的結構.承壓型承載力(li)高于摩擦型,連接(jie)緊(jin)湊
缺點: 摩(mo)擦面處理(li),安裝(zhuang)工藝略為復雜,造價略高(gao);承(cheng)壓型(xing)連(lian)接的剪切(qie)變形大(da),不得用于承(cheng)受動力荷載的結構中(zhong)。
二、焊接(jie)連(lian)接(jie)及焊接(jie)結(jie)構的特性(xing)
1、焊接連接的優缺點(dian)
焊(han)接(jie)(jie)連接(jie)(jie)與鉚釘、螺栓連接(jie)(jie)比(bi)較(jiao),有以下優點:
1)不(bu)需打孔,省(sheng)工省(sheng)時;
2)任(ren)何(he)形狀的(de)構件可直接連接,連接構造方便;
3)氣(qi)密性(xing)(xing)(xing)、水密性(xing)(xing)(xing)好(hao),結構剛(gang)度較(jiao)大,整體(ti)性(xing)(xing)(xing)較(jiao)好(hao)。
缺點(dian):
1)焊(han)接附近有熱影響(xiang)區(qu),材(cai)質變(bian)脆(cui);
2)焊接的殘(can)余應力使(shi)結(jie)構易(yi)發生(sheng)脆性破壞,殘(can)余變形(xing)使(shi)結(jie)構形(xing)狀、尺寸發生(sheng)變化;
3)焊接裂縫一(yi)經發生,便容(rong)易擴展。
2、常見的焊接(jie)缺陷(xian):
裂紋、氣孔、未(wei)焊(han)透、夾渣、咬(yao)邊、燒穿(chuan)、凹(ao)坑、塌陷(xian)、未(wei)焊(han)滿。
3、焊接質量檢查:
焊縫質量檢(jian)(jian)驗(yan)方法:外觀(guan)檢(jian)(jian)查、超聲波探傷檢(jian)(jian)驗(yan)、 x射線檢(jian)(jian)驗(yan).
焊(han)(han)縫質量分級(ji): 一級(ji)焊(han)(han)縫需經外(wai)觀(guan)檢查、超(chao)聲波(bo)探傷(shang)、x射線檢驗都合(he)格(ge);二(er)級(ji)焊(han)(han)縫需外(wai)觀(guan)檢查、超(chao)聲波(bo)探傷(shang)合(he)格(ge);三(san)級(ji)焊(han)(han)縫需外(wai)觀(guan)檢查合(he)格(ge)。
三(san)、焊縫連接型式(shi)和焊縫型式(shi)
1、焊縫(feng)連接型(xing)式(shi)
按兩焊件的相對(dui)位(wei)置分:平(ping)接(jie)、搭接(jie)、T(頂)接(jie)和(he)角接(jie)。
2、焊縫(feng)型式
1)、對接焊縫按受力與焊縫方向(xiang)分(fen):
a)直縫:作用力方向與焊縫方向正交
b)斜縫:作用力方向與焊縫方向斜交
2)、角焊縫(feng)按(an)受力(li)與焊縫(feng)方向分:
a)端(duan)縫(feng):作用力方向與焊縫(feng)長(chang)度方向垂(chui)直
b)側縫:作用力(li)方(fang)向(xiang)與(yu)焊縫長度方(fang)向(xiang)平行
3)、按焊縫連續(xu)性:
a)連續(xu)焊縫:受力較好
b)斷續焊縫:易(yi)發生(sheng)應(ying)力集中
4)、按施工位置:
俯焊(han)(han)、立焊(han)(han)、橫(heng)焊(han)(han)、仰焊(han)(han),其中(zhong)以(yi)俯焊(han)(han)施工(gong)位置好(hao),所以(yi)焊(han)(han)縫質(zhi)量也好(hao),仰焊(han)(han)差。
螺栓的(de)排列和構造要求
1、螺栓排列需滿足的(de)要求
1)受力要求:
在受力方(fang)向螺栓(shuan)的(de)端(duan)距過小時(shi),鋼材有剪斷或撕裂的(de)可能(neng)(端(duan)距≥2d0).各排(pai)螺栓(shuan)距和線距太小時(shi),構件(jian)有沿(yan)折(zhe)線或直線破壞的(de)可能(neng)。對受壓構件(jian),當沿(yan)作用方(fang)向螺栓(shuan)距過大時(shi),被連板間易發生鼓曲和張口(kou)現(xian)象。
2)構造要求:防止板翹曲后浸入(ru)潮(chao)氣而腐(fu)蝕(shi),限制螺孔中矩很大值;
3)施工要求(qiu):為(wei)便于(yu)擰緊螺栓(shuan),留適當間(jian)距(不(bu)同(tong)的工具有不(bu)同(tong)要求(qiu))。
2、螺栓的排列
普通(tong)螺栓的計算
1、螺栓的工作性(xing)能
按受力性能分類:抗剪螺(luo)栓(shuan)、抗拉(la)螺(luo)栓(shuan)和拉(la)剪螺(luo)栓(shuan)。
抗(kang)剪(jian)(jian)螺(luo)栓(shuan):靠孔壁承壓(ya)、螺(luo)桿(gan)抗(kang)剪(jian)(jian)傳力;
抗拉(la)螺(luo)栓(shuan):靠螺(luo)栓(shuan)受(shou)拉(la);
拉剪螺栓:同時靠螺栓受(shou)剪、受(shou)拉傳力(li)
螺栓破壞形式(shi)
a)螺栓剪斷;
b)鋼板(ban)孔壁(bi)擠(ji)壓(ya)破壞;
c)鋼板由于螺(luo)孔削弱(ruo)而(er)凈截面(mian)拉斷 ;
d)鋼板因螺孔(kong)端距或(huo)螺孔(kong)中(zhong)距太(tai)小而剪壞(端距e3≥2d0);
e)螺(luo)桿因太(tai)長或螺(luo)孔大于螺(luo)桿直徑而產(chan)生(sheng)彎(wan)、剪破壞(板疊厚度(du)≤5d);
其中:后兩種破壞(huai)通過構造保證(zheng),前三種需計算保證(zheng)。
高強度螺栓連(lian)接的(de)性能(neng)
1、性能(neng)等級和材(cai)料
性能(neng)等級(ji):高(gao)強(qiang)度(du)螺栓(shuan)性能(neng)等級(ji)有有8.8級(ji)和(he)10.9級(ji)。 材料:8.8級(ji)采用(yong)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)材有40B鋼(gang)(gang)(gang)、45號鋼(gang)(gang)(gang)和(he)35號鋼(gang)(gang)(gang),10.9級(ji)采用(yong)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)材有20MnTiB鋼(gang)(gang)(gang)和(he)35VB鋼(gang)(gang)(gang)。級(ji)別劃分(fen)的(de)(de)(de)(de)小(xiao)數點(dian)前數字是螺栓(shuan)熱(re)處理(li)后(hou)的(de)(de)(de)(de)低抗(kang)拉強(qiang)度(du),小(xiao)數點(dian)后(hou)的(de)(de)(de)(de)數字是屈強(qiang)比。如8.8級(ji)鋼(gang)(gang)(gang)材的(de)(de)(de)(de)低抗(kang)拉強(qiang)度(du)為(wei)fu=800N/mm2,fy/fu= 0.8;10.9級(ji)為(wei)fu=1000N/mm2,fy/fu= 0.9。采用(yong)的(de)(de)(de)(de)孔洞為(wei)Ⅱ類孔
2、受力(li)性能
高強螺(luo)栓(shuan)連(lian)接按受(shou)力特(te)征分高強螺(luo)栓(shuan)摩擦(ca)型(xing)連(lian)接、高強螺(luo)栓(shuan)承壓型(xing)連(lian)接和(he)承受(shou)拉力的(de)高強度螺(luo)栓(shuan)連(lian)接。其螺(luo)栓(shuan)構造、安裝基本相同。
摩擦(ca)(ca)型高(gao)強(qiang)螺栓(shuan):靠摩擦(ca)(ca)力傳遞荷載,以(yi)剪(jian)力等于摩擦(ca)(ca)力為承載力極限狀態,所以(yi)螺桿(gan)與螺孔之差可達(da)1.5~2.0mm.摩擦(ca)(ca)型高(gao)強(qiang)螺栓(shuan)的(de)連接較承壓(ya)型高(gao)強(qiang)螺栓(shuan)的(de)變形小,承載力低(di),耐疲勞、抗動力荷載性能好。
承(cheng)壓型高強(qiang)(qiang)螺(luo)栓 :連(lian)接(jie)依靠螺(luo)桿抗剪(jian)和(he)(he)孔壁承(cheng)壓來傳(chuan)力,以(yi)螺(luo)栓或鋼板破壞為(wei)承(cheng)載力極限狀態,可能(neng)的破壞形式與普通(tong)受剪(jian)螺(luo)栓相同,所以(yi)螺(luo)桿與螺(luo)孔之(zhi)差略(lve)小些,為(wei)1.0~1.5mm。承(cheng)壓型高強(qiang)(qiang)螺(luo)栓連(lian)接(jie)承(cheng)載力高,但抗剪(jian)變形大,所以(yi)一般僅用(yong)于承(cheng)受靜力荷載和(he)(he)間接(jie)承(cheng)受動(dong)力荷載結構中的連(lian)接(jie)。
承受拉(la)(la)(la)力的高(gao)強(qiang)度螺栓:連接靠螺栓受拉(la)(la)(la)力來承擔外(wai)力,應保證板疊始終受擠(ji)壓(ya)而(er)不被拉(la)(la)(la)開為承載力極限狀態(tai).
強度螺栓的預拉(la)力
預(yu)拉力施(shi)加方法(fa)(fa):扭矩法(fa)(fa)、轉角(jiao)法(fa)(fa)和扭剪法(fa)(fa) .
轉(zhuan)角法(fa):通過(guo)工藝試驗,確定滿足預拉力要(yao)求所需角度(du),在實際工程中采用(yong)固(gu)定轉(zhuan)角,不好(hao);
扭(niu)矩法:通(tong)過工藝試驗,確定滿(man)足預拉力要求所需(xu)扭(niu) 矩,制做特殊扳(ban)(ban)手,如機械扳(ban)(ban)手,光電扳(ban)(ban)手等(deng)等(deng);
扭剪法(fa):一(yi)種特制(zhi)螺(luo)栓,用特殊扳手,擰斷為(wei)止——預拉力建立完成(cheng)。比較準(zhun)確,且施工簡便