鋼結構常用的連接方式

焊縫連接

鋼結構中的(de)焊(han)(han)(han)縫連(lian)(lian)接(jie)(jie)，主要采用電弧焊(han)(han)(han)，即在構件(jian)連(lian)(lian)接(jie)(jie)處，借電弧產(chan)生的(de)高溫，將置于焊(han)(han)(han)縫部位(wei)的(de)焊(han)(han)(han)條或(huo)焊(han)(han)(han)絲金屬熔化，而使構件(jian)連(lian)(lian)接(jie)(jie)在一(yi)起。電弧焊(han)(han)(han)又(you)分手工(gong)焊(han)(han)(han)、自(zi)動焊(han)(han)(han)和半自(zi)動焊(han)(han)(han)。自(zi)動焊(han)(han)(han)和半自(zi)動焊(han)(han)(han)，可采用埋弧焊(han)(han)(han)或(huo)氣體保護焊(han)(han)(han)。

焊縫連接受力特點

對接(jie)焊(han)縫(feng)當采用與主(zhu)體(ti)金屬相適應(ying)的(de)(de)焊(han)條或焊(han)絲，施焊(han)合理(li)，質量合格(ge)時(shi)，其(qi)(qi)強(qiang)(qiang)度(du)(du)與主(zhu)體(ti)金屬強(qiang)(qiang)度(du)(du)相當。角(jiao)(jiao)焊(han)縫(feng)的(de)(de)截面(mian)形(xing)狀，一般為等腰直(zhi)角(jiao)(jiao)三角(jiao)(jiao)形(xing)，其(qi)(qi)直(zhi)角(jiao)(jiao)邊長稱為焊(han)腳(hf)，斜邊上的(de)(de)高(0.7hf)稱為有(you)效厚度(du)(du)。用側(ce)面(mian)角(jiao)(jiao)焊(han)縫(feng)連接(jie)承(cheng)受(shou)軸向力(li)(li)時(shi)，焊(han)縫(feng)主(zhu)要(yao)承(cheng)受(shou)剪(jian)(jian)切(qie)力(li)(li)，計算時(shi)，假設剪(jian)(jian)應(ying)力(li)(li)沿著有(you)效厚度(du)(du)的(de)(de)剪(jian)(jian)切(qie)面(mian)均勻分布，只驗(yan)算其(qi)(qi)抗剪(jian)(jian)強(qiang)(qiang)度(du)(du)。正面(mian)角(jiao)(jiao)焊(han)縫(feng)受(shou)力(li)(li)復(fu)雜(za)，同時(shi)存在彎曲、拉(la)伸(或壓縮(suo))和剪(jian)(jian)切(qie)應(ying)力(li)(li)，其(qi)(qi)破壞強(qiang)(qiang)度(du)(du)比側(ce)面(mian)角(jiao)(jiao)焊(han)縫(feng)高。關(guan)于焊(han)縫(feng)的(de)(de)構造要(yao)求，施工驗(yan)收規范均有(you)專(zhuan)門規定。

焊接應力和變形

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焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)過程中，由于(yu)被連接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)件局部(bu)受熱和(he)焊(han)后不均勻冷卻，將產生焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)殘(can)余應(ying)(ying)力和(he)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)變(bian)形(xing)，其大(da)小與焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)件的(de)截面(mian)形(xing)狀、焊(han)縫位置和(he)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)工(gong)藝等(deng)有關。焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)殘(can)余應(ying)(ying)力高的(de)可達到(dao)鋼(gang)材(cai)屈服點，對構(gou)件的(de)穩定和(he)疲勞強度(du)均有顯著的(de)影響。焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)變(bian)形(xing)可使構(gou)件產生初始缺陷。設(she)計焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)結構(gou)以(yi)及施工(gong)過程都(dou)應(ying)(ying)采取措施，減少焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)應(ying)(ying)力和(he)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)變(bian)形(xing)。

普通螺栓連接

普通(tong)螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)連(lian)接(jie)的連(lian)接(jie)件包括螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)桿(gan)、螺(luo)(luo)母和(he)(he)墊圈。普通(tong)螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)用普通(tong)碳素結(jie)構鋼或低(di)合金結(jie)構鋼制(zhi)(zhi)成；分粗(cu)制(zhi)(zhi)螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)和(he)(he)精(jing)制(zhi)(zhi)螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)兩種。粗(cu)制(zhi)(zhi)螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)由未(wei)經加工(gong)的圓桿(gan)制(zhi)(zhi)成，螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)孔徑比螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)桿(gan)徑大(da)1.0～1.5毫米，制(zhi)(zhi)作簡單，安(an)裝方(fang)便，但受剪(jian)切時性能(neng)較(jiao)差，只用于次要構件的連(lian)接(jie)或工(gong)地臨時固定，或用在借(jie)螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)傳遞拉力的連(lian)接(jie)上(shang)。精(jing)制(zhi)(zhi)螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)由棒鋼在車床上(shang)切削加工(gong)制(zhi)(zhi)成，桿(gan)徑比孔徑小0.3～0.5毫米，其受剪(jian)力的性能(neng)優于粗(cu)制(zhi)(zhi)螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)，但由于制(zhi)(zhi)做(zuo)和(he)(he)安(an)裝都比較(jiao)復雜，很少應(ying)用。

普通螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)連(lian)(lian)(lian)(lian)接按(an)受(shou)(shou)(shou)力情(qing)(qing)況(kuang)(kuang)可分(fen)為抗(kang)剪(jian)連(lian)(lian)(lian)(lian)接和(he)抗(kang)拉(la)(la)(la)(la)連(lian)(lian)(lian)(lian)接，也有(you)(you)同(tong)時(shi)(shi)(shi)(shi)抗(kang)剪(jian)和(he)抗(kang)拉(la)(la)(la)(la)的(de)(de)(de)。抗(kang)剪(jian)連(lian)(lian)(lian)(lian)接又有(you)(you)單面(mian)受(shou)(shou)(shou)剪(jian)和(he)雙面(mian)受(shou)(shou)(shou)剪(jian)以(yi)及多(duo)面(mian)受(shou)(shou)(shou)剪(jian)等不同(tong)情(qing)(qing)況(kuang)(kuang)。在(zai)(zai)普通螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)抗(kang)剪(jian)連(lian)(lian)(lian)(lian)接中，當(dang)擰緊螺(luo)(luo)母時(shi)(shi)(shi)(shi)，螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)內產(chan)(chan)(chan)生的(de)(de)(de)預拉(la)(la)(la)(la)力不大(da)；連(lian)(lian)(lian)(lian)接受(shou)(shou)(shou)力時(shi)(shi)(shi)(shi)，被(bei)(bei)連(lian)(lian)(lian)(lian)接的(de)(de)(de)板(ban)件之(zhi)間的(de)(de)(de)摩擦力克服后，產(chan)(chan)(chan)生滑移(yi)，栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)桿(gan)與(yu)(yu)孔壁接觸，此時(shi)(shi)(shi)(shi)主要(yao)靠螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)桿(gan)剪(jian)切和(he)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)桿(gan)與(yu)(yu)孔壁互相(xiang)(xiang)擠(ji)壓傳力。當(dang)螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)桿(gan)直徑相(xiang)(xiang)對(dui)較(jiao)小(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)，螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)沿(yan)受(shou)(shou)(shou)剪(jian)面(mian)剪(jian)斷，稱剪(jian)切破(po)壞(huai)。當(dang)板(ban)件相(xiang)(xiang)對(dui)較(jiao)薄時(shi)(shi)(shi)(shi)，孔壁被(bei)(bei)擠(ji)壓而(er)(er)破(po)壞(huai)，或板(ban)件端(duan)部被(bei)(bei)螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)沖開，稱承(cheng)(cheng)壓破(po)壞(huai)。當(dang)被(bei)(bei)連(lian)(lian)(lian)(lian)接板(ban)件截面(mian)較(jiao)小(xiao)，也可能在(zai)(zai)有(you)(you)螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)的(de)(de)(de)截面(mian)處被(bei)(bei)拉(la)(la)(la)(la)斷而(er)(er)破(po)壞(huai)。螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)抗(kang)拉(la)(la)(la)(la)連(lian)(lian)(lian)(lian)接的(de)(de)(de)受(shou)(shou)(shou)力情(qing)(qing)況(kuang)(kuang)，則(ze)隨(sui)著被(bei)(bei)連(lian)(lian)(lian)(lian)接構件的(de)(de)(de)剛(gang)(gang)度(du)不同(tong)而(er)(er)有(you)(you)較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)區(qu)別(bie)。當(dang)被(bei)(bei)連(lian)(lian)(lian)(lian)接構件的(de)(de)(de)剛(gang)(gang)度(du)較(jiao)大(da)且螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)對(dui)稱布置時(shi)(shi)(shi)(shi)，則(ze)每個螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)將平(ping)均承(cheng)(cheng)擔作用在(zai)(zai)連(lian)(lian)(lian)(lian)接處的(de)(de)(de)拉(la)(la)(la)(la)力。當(dang)被(bei)(bei)連(lian)(lian)(lian)(lian)接構件的(de)(de)(de)剛(gang)(gang)度(du)較(jiao)小(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)，則(ze)連(lian)(lian)(lian)(lian)接處翼緣(yuan)會發生彎曲變(bian)形，產(chan)(chan)(chan)生杠(gang)桿(gan)力。杠(gang)桿(gan)力比(bi)較(jiao)復(fu)雜(za)，一(yi)般采用適當(dang)降低(di)螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)的(de)(de)(de)抗(kang)拉(la)(la)(la)(la)設計強度(du)加(jia)以(yi)考慮(lv)。螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)的(de)(de)(de)抗(kang)拉(la)(la)(la)(la)連(lian)(lian)(lian)(lian)接破(po)壞(huai)是在(zai)(zai)螺(luo)(luo)紋處拉(la)(la)(la)(la)斷。考慮(lv)施(shi)工方(fang)便和(he)受(shou)(shou)(shou)力要(yao)求，螺(luo)(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)要(yao)按(an)一(yi)定規定排列。

高強度螺栓連接

鋼結構高強度(du)螺(luo)栓(shuan)連接件亦由(you)螺(luo)栓(shuan)桿、螺(luo)母(mu)和墊圈(quan)組成(cheng)。由(you)強度(du)較高的鋼（如20錳鈦硼、40硼、45號鋼）經過熱(re)處理(li)制成(cheng)。高強度(du)螺(luo)栓(shuan)連接用特殊扳手(shou)擰緊高強度(du)螺(luo)栓(shuan)，對其施加規定(ding)的預拉(la)力。高強度(du)螺(luo)栓(shuan)抗剪連接按其傳力方式分為摩擦(ca)型(xing)和剪壓(ya)型(xing)（或稱承壓(ya)型(xing)）兩類(lei)。

摩(mo)擦(ca)型(xing)高強(qiang)(qiang)度(du)螺栓(shuan)(shuan)抗(kang)剪(jian)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)，依靠被(bei)夾緊板(ban)(ban)束(shu)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)觸面(mian)(mian)的(de)(de)摩(mo)擦(ca)力(li)(li)(li)(li)傳(chuan)力(li)(li)(li)(li)，一旦(dan)摩(mo)擦(ca)力(li)(li)(li)(li)被(bei)克服，被(bei)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)構件發生相對滑移，即認(ren)為達到(dao)破壞狀態。而剪(jian)壓型(xing)高強(qiang)(qiang)度(du)螺栓(shuan)(shuan)抗(kang)剪(jian)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)，則假(jia)設板(ban)(ban)束(shu)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)觸面(mian)(mian)間(jian)的(de)(de)摩(mo)擦(ca)力(li)(li)(li)(li)被(bei)克服后，栓(shuan)(shuan)桿(gan)與(yu)孔(kong)(kong)壁(孔(kong)(kong)徑比(bi)桿(gan)徑大(da)1.0～1.5毫(hao)米）接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)觸，借螺栓(shuan)(shuan)抗(kang)剪(jian)和(he)孔(kong)(kong)壁承壓來傳(chuan)力(li)(li)(li)(li)。因(yin)為摩(mo)擦(ca)型(xing)高強(qiang)(qiang)度(du)螺栓(shuan)(shuan)抗(kang)剪(jian)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)承載力(li)(li)(li)(li)取決(jue)于高強(qiang)(qiang)度(du)螺栓(shuan)(shuan)的(de)(de)預(yu)拉力(li)(li)(li)(li)和(he)板(ban)(ban)束(shu)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)觸面(mian)(mian)間(jian)的(de)(de)摩(mo)擦(ca)系(xi)數(shu)(shu)（亦稱(cheng)滑移系(xi)數(shu)(shu)）的(de)(de)大(da)小(xiao)，除采用強(qiang)(qiang)度(du)較高的(de)(de)鋼材(cai)制造(zao)高強(qiang)(qiang)度(du)螺栓(shuan)(shuan)并(bing)經熱處理(li)，以(yi)提(ti)高預(yu)拉力(li)(li)(li)(li)外，常(chang)對板(ban)(ban)件接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)觸面(mian)(mian)進行(xing)處理(li)（如噴砂）以(yi)提(ti)高摩(mo)擦(ca)系(xi)數(shu)(shu)。高強(qiang)(qiang)度(du)螺栓(shuan)(shuan)的(de)(de)預(yu)拉力(li)(li)(li)(li)并(bing)不降低(di)其抗(kang)拉性(xing)能，其抗(kang)拉連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)與(yu)普通(tong)螺栓(shuan)(shuan)抗(kang)拉連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)相似，當被(bei)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構件的(de)(de)剛(gang)度(du)較小(xiao)時，應計入杠桿(gan)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)影響。每個螺桿(gan)所受外力(li)(li)(li)(li)不應超(chao)過預(yu)拉力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)80%，以(yi)保證板(ban)(ban)束(shu)間(jian)保持一定(ding)的(de)(de)壓力(li)(li)(li)(li)。高強(qiang)(qiang)度(du)螺栓(shuan)(shuan)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)螺栓(shuan)(shuan)排列，也有一定(ding)的(de)(de)構造(zao)規(gui)定(ding)。

鉚釘連接

鉚(liu)(liu)(liu)釘(ding)(ding)(ding)是(shi)(shi)由(you)頂鍛性(xing)(xing)能好的(de)鉚(liu)(liu)(liu)釘(ding)(ding)(ding)鋼制(zhi)成。鉚(liu)(liu)(liu)釘(ding)(ding)(ding)連接的(de)施工(gong)程序，是(shi)(shi)先(xian)在(zai)被(bei)連接的(de)構件上，制(zhi)成比釘(ding)(ding)(ding)徑大1.0～1.5毫米(mi)的(de)孔(kong)。然后(hou)將(jiang)一端有(you)半圓(yuan)釘(ding)(ding)(ding)頭的(de)鉚(liu)(liu)(liu)釘(ding)(ding)(ding)加熱(re)到呈櫻桃紅(hong)色，塞入孔(kong)內，再用鉚(liu)(liu)(liu)釘(ding)(ding)(ding)槍或鉚(liu)(liu)(liu)釘(ding)(ding)(ding)機進行鉚(liu)(liu)(liu)合，使鉚(liu)(liu)(liu)釘(ding)(ding)(ding)填滿釘(ding)(ding)(ding)孔(kong)，并打成另一鉚(liu)(liu)(liu)釘(ding)(ding)(ding)頭。鉚(liu)(liu)(liu)釘(ding)(ding)(ding)在(zai)鉚(liu)(liu)(liu)合后(hou)冷卻收縮，對被(bei)連接的(de)板束產生(sheng)夾緊(jin)力(li)(li)，這有(you)利于傳力(li)(li)。鉚(liu)(liu)(liu)釘(ding)(ding)(ding)連接的(de)韌性(xing)(xing)和塑(su)性(xing)(xing)都(dou)比較(jiao)(jiao)好。但鉚(liu)(liu)(liu)接比栓接費工(gong)，比焊(han)接費料(liao)，只用于承受較(jiao)(jiao)大的(de)動(dong)力(li)(li)荷載的(de)大跨度鋼結構。一般(ban)情況下在(zai)工(gong)廠幾乎為焊(han)接所(suo)代替(ti)，在(zai)工(gong)地幾乎為高強度螺栓連接所(suo)代替(ti)。