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三種鋼結構連接方式的優缺點

三種鋼結構連接方式的優缺點

來源:巨龍金屬發表時間:2018-08-22 12:00瀏覽量:

鋼結構制作安裝時最常用的三種連接方式:焊接連接,螺栓連接,鉚釘連接。本文由三維鋼結構公司分析這三種鋼結構連接方式的優缺點 一、焊接連接 (一)焊接連接的概念及特點 焊接...
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  鋼結構制作安裝時最常用的三種連接方式:焊接連接,螺栓連接,鉚釘連接。本文由三維鋼結構公司分析這三種鋼結構連接方式的優缺點

  一、焊接連接

  (一)焊接連接的概念及特點

  焊接連接是通過電弧產生熱量,使焊條和焊件局部熔化,經冷卻凝結成焊縫,從而將件連接成一體。

  焊接連接具有如下特點:

  (1)優點:任何形式的構件一般都可直接相連,不會削弱構件截面,且用料經濟,構造簡單,加工方便,連接剛度大,密封性能好,可采用全自動或半自動作業,提高生產效率。

  (2)缺點:焊縫附近的鋼材,在高溫作用下形成熱影響區,使其金相組織和力學性都發生變化,導致材質局部變脆;焊接過程中鋼材由于受到不均勻的加溫和冷卻,使結構產生焊

  接殘余應力和殘余變形,也使鋼材的承載力、剛度和使用性能受到影響。

  (二)焊接連接的方法

  焊接連接有氣焊、接觸焊和電弧焊等方法。在電弧焊中又分為手工焊、自動焊和半自動焊三種。目前,鋼結構中較常用的焊接方法是手工電弧焊。

  1.手工電弧焊

  手工電弧焊是指以手工操作的方法,利用焊接電弧產生的熱量使焊條和焊件熔化,并凝固成牢固接頭的工藝過程。

  手工電弧焊是一種適應性很強的焊接方法。它在建筑鋼結構中得到廣泛使用,可在室內、室外及高空中平、橫、立、仰的位置進行施焊。它的焊接設備簡單,使用靈活、方便;不

  足之處是生產效率低、勞動強度大、對焊工的操作技能要求較高。

  2.自動(半自動)電弧焊

  自動電弧焊是利用小車完成施焊過程的焊接方法。將自動電弧焊的設備裝在小車上,使小車按規定速度沿軌道移動。通電引弧后,焊絲附件的構件熔化,焊渣浮于熔化的金屬表面,將焊劑埋蓋,保護熔化后的金屬。若焊機的移動是通過人工操作實現的,則稱為半自動電弧焊。自動(半自動焊)電弧焊的焊接質量明顯比手工電弧焊要高,特別適用于焊縫較長的直線焊縫。

  3.氣體保護焊

  氣體保護焊是用噴槍噴出二氧化碳氣體或其他惰性氣體作為電弧的保護介質,使熔化金屬與空氣隔絕,以保持焊接過程穩定。由于焊接時沒有焊劑產生的熔渣,故便于觀察焊縫的

  成型過程,但操作時須在室內避風處,在工地則須搭設防風棚。

  氣體保護焊電弧加熱集中、焊接速度快、熔深大,故焊縫強度比手工焊高,且塑性和抗腐性好,適合厚鋼板或特厚鋼板(t>100mm)的焊接。

  二、螺栓連接

  (一)螺栓連接的分類與特點

  螺栓連接分為普通螺栓連接和高強度螺栓連接兩種。

  螺栓連接具有如下特點:

  (1)優點:螺栓連接施工工藝簡單,安裝方便,適用于工地安裝連接,能更好地保證工程進度和質量。

  (2)缺點:螺栓連接因開孔對構件截面會產生一定的削弱,且被連接的構件需要相互搭接或另加拼接板、角鋼等連接件,囚而相對耗材較多,構造較繁。

  (二)螺栓連接的方法

  1.普通螺栓連接

  普通螺栓連接一般有粗制螺栓和精制螺栓兩種。粗制螺栓由圓鋼熱壓而成,表面粗糙。螺桿與孔之間有空隙,受剪能力較差,一般用于安裝連接中;精制螺栓在車床上加工而成,

  螺桿直徑基本與孔徑相同,抗剪能力較好,但制造過程比較費工,成本較高,一般很少采用。

  粗制螺栓與精制螺栓不僅螺桿不同,孔壁也不同,螺栓孔壁按質量可分為一類孔與二類孔,粗制螺栓用二類孔,精制螺栓用一類孔。

  2.高強度螺栓連接

  高強度螺栓連接是一種新的鋼結構連接形式,它具有施工簡單、受力性能好、可拆換、耐疲勞以及在動力荷載作用下不致松動等優點,是很有發展前途的連接方法。在現代鋼結構

  建筑的主結構系統中被廣泛采用。

  三、鉚釘連接

  鉚釘是由頂鍛性能好的鉚釘鋼制成。

  進行鉚釘連接時,先在被連接的構件上制成比釘徑大1.0~1.5mm的孔,然后將一端有半圓釘頭的鉚釘加熱,直到鉚釘呈櫻桃紅色時將其塞人孔內,再用鉚釘槍或鉚釘機進行鉚合,

  使鉚釘填滿釘孔,并打成另一鉚釘頭。鉚釘在鉚合后冷卻收縮,對被連接的板束產生夾緊力,這有利于傳力。

  鉚釘連接的韌性和塑性都比較好。但鉚釘連接比較費工,且耗材較多,目前只用于承受較大動力荷載的大跨度鋼結構。在工廠幾乎被焊接代替,在工地幾乎被高強度螺栓連接所代替。 鋼結構的連接方法主要有焊接連接、螺栓連接和鉚釘連接三種。目前,焊接連接被廣泛應用,鉚釘連接已基本不用。

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