钢结构的连接方法:
钢结构连接方式有焊接,铆接,栓接如下图所示:
连接方法优缺点:
1、铆钉连接的优点是:塑性、韧性和整体性好,连接变形小,传力可靠,承受动力荷载时的疲劳性能好,质量也便于检查,特别使用于重型和直接承受动力荷载的结构。
铆钉连接的缺点是:构造复杂,用钢量大,施工麻烦,大铆时噪音大,劳动条件差。目前几乎已不在工程中应用。
2、焊接是钢结构最主要的连接方式,优点是任何形状的结构都可以用焊缝连接,构造简单,省工省料,而且能实现自动化操作,生产效率高。
3、螺栓连接优点:施工工艺简单、安装方便,适用于工地安装连接,能更好的保证工程进度和质量。
螺栓连接缺点:因开孔对构件的截面会产生一定的削弱,且被连接的构件需要互相搭接,或另加接板,角钢等连接构件,因而耗材较多。
钢结构的连接方法可分为焊接连接、铆钉连接、螺栓连接和轻型钢结构用的紧固件连接等。
焊接连接(welded connection)是现代钢结构最主要的连接方法。其优点是:构造简单,任何形式的构件都可直接相连;用料经济,不削弱截面;制作加工方便,可实现自动化操作;连接的密闭性好,结构刚度大。其缺点是:在焊缝附近的热影响区内,钢材的金相组织发生改变,导致局部材质变脆;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,局部裂纹一旦发生,就容易扩展到整体,低温冷脆问题较为突出。
铆钉连接(riveted connections)的制造有热铆和冷铆二种方法。热铆是由烧红的钉坯插入构件的钉孔中,用铆钉枪或压铆机铆合而成。冷铆是在常温下铆合而成。在建筑结构中一般都采用热铆。铆钉连接由于构造复杂,费钢费工,现已很少采用。但是铆钉连接的塑性和韧性较好,传力可靠,质量易于检查,在一些重型和直接承受动力荷载的结构中,有时仍然采用。
螺栓连接分普通螺栓连接(bolted connections)和高强度螺栓连接(high-strength bolted connections)两种。高强度螺栓连接的优点是施工方便,对构件的削弱较小,可拆换,能承受动力荷载,耐疲劳,韧性和塑性好,包含了普通螺栓和铆钉连接的各自优点,目前已成为代替铆接的优良连接形式。
轻钢结构的紧固件连接 :在冷弯薄壁型钢结构中经常采用自攻螺钉(self drilling screws)、钢拉铆钉(steel blind rivets)、射钉(powder-actuated fasteners)等机械式紧固件连接方式,主要用于压型钢板之间和压型钢板与冷弯型钢等支承构件之间的连接。
优点: 1、不需要在钢材上打孔钻眼,既省工省时,又不使材料的截面积受到减损,使材料得到充分利用。
2、任何形状的构件都可以直接连接,一般不需要辅助零件。连接构造简单,传力路线短,适用面广。
3、焊接连接的气密性和水密性都较好,结构刚性也较大,结构的整体性好。 缺点: 1、由于高温作用在焊缝附近形成热影响区,钢材的金相组织和机械性能发生变化,材质变脆。
2、焊接残余应力使结构发生脆性破坏的可能性增大,并降低压杆稳定承载力,同时残余变形还会使构件尺寸和形状发生变化,矫正费工。 3、焊接结构具有连续性,局部裂缝一经产生便很容易扩展到整体。
设计焊接结构时,应考虑焊接连接的上述特点,扬长避短。遇到重要的焊接结构,结构设计与焊接工艺要密切配合,取得一个完满的设计和施工方案。
钢结构中的焊缝连接,主要采用电弧焊(即在构件连接处,借电弧产生的高温,将置于焊缝部位的焊条或焊丝金属熔化,而使构件连接在一起)。电弧焊又分手工焊、自动焊和半自动焊。自动焊和半自动焊,可采用埋弧焊或气体(如二氧化碳气)保护焊(见焊接)。
分为对接焊缝和角焊缝。对接焊缝也称坡口焊缝,构造简单,传力直接简捷;但在施焊之前,焊件边缘需根据不同厚度进行加工,做成各种坡口形式,以保证焊透。角焊缝用于不在同一平面内两个焊件的相连,如两块钢板搭接,焊缝堆成接近三角形截面,贴附于被连接焊件的交搭边缘处或端头。搭接的贴角焊缝平行于作用力方向的称为侧面角焊缝,垂直于作用力方向的称为正面角焊缝。焊缝的形式有对接、搭接、T型连接和角型连接;不同连接形式可用不同形式的焊缝,以确保焊缝连接的传力可靠。
钢结构焊缝连接优点:
(1)构造简单,制造省工;
(2)不削弱截面,经济;
(3)连接刚度大,密闭性能好;
(4)易采用自动化作业,生产效率高。
钢结构焊缝连接缺点:
(1)焊缝附近有热影响区,该处材质变脆;
(2)产生焊接残余应力和残余应变;
(3)裂缝易扩展,低温下易脆断。
目前,越来越多的建筑上都使用钢结构
钢结构焊接方法包括焊条电弧焊、二氧化碳(COz)气体保护焊,自保护电弧焊、埋弧焊、电渣焊、气电立焊、栓钉焊及相应焊接方法的组合。
一、焊条电弧焊
焊条电弧焊亦称手工电弧焊、手弧焊或药皮焊条电弧焊,是一种使用手工操作焊条进行焊接的电瓤焊方法。焊条电弧焊的原理是利用焊条与工件闻产生的电弧热将金属熔化进行焊接。焊接过程中焊条药皮熔化分解,生成气体和熔渣,在气体和熔渣的联合保护下,有效地排除了周围空气的有害影响,通过高温下熔化金属与熔渣间的冶金反应、还原与净化金属,得到所需要的焊缝.
焊条电弧焊是一种适应性很强的焊接方法。它在建筑锕结构中得到广泛使用,可在室内、室外及高空中平、横、立仰的位置进行施焊。它所需的焊接设备简单,使用灵活、方便,大多数情况下焊接接头可实现与母材等强度。适应于焊接钢种的范围广,最小可焊接钢板厚度为l mm。
焊条电弧焊的缺点是生产效率低、劳动强度大,对焊工的操作技能要求较高。
二、二氧化碳(COz)气体保护焊
二氧化碳(Cq)气体保护焊是20世纪50年代发展起来的一种焊接技术,根据自动化程度分全自动co,弋体保护焊和半自动co,气体保护焊两种,在建筑钢结构中应用的主要是半自动co.气体保护焊,目前已成为一种重要的熔化焊接方法。
(1)CO:气体保护焊的特点和施焊要求。
(2)半自动气体保护焊焊机的组成。半自动C0,气体保护焊焊机一般由弧焊电源、进丝机构、焊丝、气体等部分组成。
三、埋弧焊
埋弧蜱是电i在颗粒状ch焊剂层下,井在空腔中燃烧的自动d接方法,电弧的辐射热使焊件、掉丝和焊剂熔化、蒸发形成气体,排开电弧周围的熔洼形成一封闭空腔,电弧就在这个空腔内稳定燃烧.空腔的上部被一层熔化的焊剂,即熔渣膜所am,这层熔渣膜不仅可有效地保护熔池金属,卫使有碍操作的弧光辐射不再射出来,同时,熔化的大量焊剂对熔池金属具有还原、净化和合金化的作用.
钢结构工程埋弧焊和手工焊的区别主要在于它的引弧、维持电弧稳定燃烧、输送焊丝、电弧的移动,以及焊接结束的填满弧坑等动作,全部都是利用埋弧自工作实现的。
埋弧焊接自秘化程度不同分为埋弧自动焊和埋弧半自动焊,其区别在于埋弧自动焊的电弧移动是由专门机构控制完成的,而埋孤半自动焊屯弧移动是依靠手工完成的,
埋弧焊机还分单丝掉机、多丝焊机,有纵列式、横列式和直立式等。
声明:本网站尊重并保护知识产权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果我们转载的作品侵犯了您的权利,请在一个月内通知我们,我们会及时删除。
蜀ICP备2020033479号-4 Copyright © 2016 学习鸟. 页面生成时间:2.882秒