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鋼結(jié)構(gòu)連接的主要方式有哪些?其優(yōu)缺點是什么?

來源: 時間:2020-08-18 09:15:40 瀏覽次數(shù):

鋼結(jié)構(gòu)連接的主要方式有哪些?其優(yōu)缺點是什么?

鋼結(jié)構(gòu)的銜接方式 可分為焊接銜接、鉚釘連接、螺栓連接等。焊接銜接(weldedconnection)是現(xiàn)代化鋼結(jié)構(gòu)較為關(guān)鍵的銜接方式 。其特點是:構(gòu)造簡單,任意類型的構(gòu)件都能夠直接相接;用材經(jīng)濟實惠,不削弱橫截面;生產(chǎn)加工便利,可實現(xiàn)自動化操作;銜接的密閉性好,結(jié)構(gòu)剛度大。其缺點是:在焊縫附近的熱影響區(qū)內(nèi),鋼材的金相組織發(fā)生改變,引起局部材質(zhì)變脆;焊接殘余應(yīng)力和殘余變形使受壓構(gòu)件承載力大幅度降低;焊接結(jié)構(gòu)對裂紋很敏銳,局部裂紋一旦發(fā)生,就容易擴展到整體,低溫冷脆問題較為突出。

鉚釘連接(riveted connections)的制造有熱鉚和冷鉚二種方法。熱鉚是由燒紅的釘坯插入構(gòu)件的釘孔中,用鉚釘槍或壓鉚機鉚合而成。冷鉚是在常溫下鉚合而成。在建筑結(jié)構(gòu)中一般都采用熱鉚。鉚釘連接由于構(gòu)造復雜,費鋼費工,現(xiàn)已很少采用。但是鉚釘連接的塑性和韌性較好,傳力可靠,質(zhì)量易于檢查,在一些重型和直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中,有時仍然采用。
螺栓連接分普通螺栓連接(bolted connections)和高強度螺栓連接(high-strength bolted connections)兩種。高強度螺栓連接的優(yōu)點是施工方便,對構(gòu)件的削弱較小,可拆換,能承受動力荷載,耐疲勞,韌性和塑性好,包含了普通螺栓和鉚釘連接的各自優(yōu)點,目前已成為代替鉚接的優(yōu)良連接形式。

輕鋼結(jié)構(gòu)的緊固件連接 :在冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)中經(jīng)常采用自攻螺釘(self drilling screws)、鋼拉鉚釘(steel blind rivets)、射釘(powder-actuated fasteners)等機械式緊固件連接方式,主要用于壓型鋼板之間和壓型鋼板與冷彎型鋼等支承構(gòu)件之間的連接。

焊接連接與鉚釘、螺栓連接比較有下列優(yōu)點:
1、不需要在鋼材上打孔鉆眼,既省工省時,又不使材料的截面積受到減損,使材料得到充分利用。
2、任意形狀的構(gòu)件都可以直接連接,一般不需要輔助零件。連接構(gòu)造簡單,傳力路線短,適用面廣。
3、焊接連接的氣密性和水密性都較好,結(jié)構(gòu)剛性也較大,結(jié)構(gòu)的整體性好。但是,焊縫連接也存在下列問題:
4、由于高溫作用在焊縫附近形成熱影響區(qū),鋼材的金相組織和機械性能發(fā)生變化,材質(zhì)變脆。
5、焊接殘余應(yīng)力使結(jié)構(gòu)發(fā)生脆性破壞的可能性增大,并降低壓桿穩(wěn)定承載力,同時殘余變形還會使構(gòu)件尺寸和形狀發(fā)生變化,矯正費工。
6、焊接結(jié)構(gòu)具有連續(xù)性,局部裂縫一經(jīng)產(chǎn)生便很容易擴展到整體。設(shè)計焊接結(jié)構(gòu)時,應(yīng)考慮焊接連接的上述特點,揚長避短。遇到重要的焊接結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)設(shè)計與焊接工藝要密切配合,取得一個完滿的設(shè)計和施工方案。