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鋼結構的連接方法

作者: 韩国制服 时间:2019-04-08 来源:二手钢结构
摘要:★ 焊接 优点: 对几何形体适应性强;构造简单; 不削弱截面,可实现自动化操作;连接的密闭性好,结构刚度大 缺點: 对材质要求高;热影响区内,容易导致局部材质变;焊接残余应力和残余...

★ 焊接
优点: 对几何形体适应性强;构造简单; 不削弱截面,可实现自动化操作;连接的密闭性好,结构刚度大
 
缺點: 对材质要求高;热影响区内,容易导致局部材质变;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;低温冷脆问题较突出
 
★ 铆接
 
优点: 传力可靠,韧性和塑性好,质量易于检查,抗动力荷载性能好
 
缺點: 构造复杂,费钢费工
 
★ 普通螺栓连接
 
优点: 装卸便利,设备简单
 
缺點: 螺栓精度低时不宜受剪;螺栓精度高时加工和安装复杂,价格较高
★ 高强螺栓连接
 
优点: 摩擦型剪切变形小,弹性性能好,特别适用于随动荷载的结构.承压型承载力高于摩擦型,连接紧凑
 
缺點: 摩擦面处理,安装工艺略为复杂,造价略高;承压型连接的剪切变形大,不得用于承受动力荷载的结构中。
 
二、焊接連接及焊接結構的特性
 
1、焊接連接的優缺點
 
焊接連接與鉚釘、螺栓連接比較,有以下優點:
 
1)不需打孔,省工省時;
 
2)任何形狀的構件可直接連接,連接構造方便;
 
3)氣密性、水密性好,結構剛度較大,整體性較好。
 
缺點:
 
1)焊接附近有熱影響區,材質變脆;
 
2)焊接的殘余應力使結構易發生脆性破壞,殘余變形使結構形狀、尺寸發生變化;
 
3)焊接裂縫一經發生,便容易擴展。
 
2、常見的焊接缺陷:
 
  裂纹、气孔、未焊透、夹渣、咬边、烧穿、凹坑、塌陷、未焊满。
 
3、焊接質量檢查:
 
焊缝质量检验方法:外观检查、超声波探伤检验、 x射线检验.
 
焊缝质量分级: 一级焊缝需经外观检查、超声波探伤、x射线检验都合格;二级焊缝需外观检查、超声波探伤合格;三级焊缝需外观检查合格。
 
三、焊縫連接型式和焊縫型式
 
1、焊縫連接型式
 
   按两焊件的相对位置分:平接、搭接、T(顶)接和角接。
 
2、焊縫型式
 
1)、對接焊縫按受力與焊縫方向分:
 
   a)直缝:作用力方向与焊缝方向正交
 
   b)斜缝:作用力方向与焊缝方向斜交
 
2)、角焊縫按受力與焊縫方向分:
 
   a)端缝:作用力方向与焊缝长度方向垂直
 
   b)侧缝:作用力方向与焊缝长度方向平行
 
3)、按焊縫連續性:
 
   a)连续焊缝:受力较好
 
   b)断续焊缝:易发生应力集中
 
4)、按施工位置:
 
    俯焊、立焊、横焊、仰焊,其中以俯焊施工位置  最好,所以焊缝质量也最好,仰焊最差。
 
螺栓的排列和構造要求
 
1、螺栓排列需滿足的要求
 
1)受力要求:
 
  在受力方向螺栓的端距过小时,钢材有剪断或撕裂的可能(端距≥2d0).各排螺栓距和线距太小时,构件有沿折线或直线破坏的可能。对受压构件,当沿作用方向螺栓距过大时,被连板间易发生鼓曲和张口现象。
 
2)構造要求:防止板翹曲後浸入潮氣而腐蝕,限制螺孔中矩最大值;
 
3)施工要求:爲便于擰緊螺栓,留適當間距(不同的工具有不同要求)。
 
2、螺栓的排列
 
普通螺栓的計算
 
1、螺栓的工作性能
 
按受力性能分類:抗剪螺栓、抗拉螺栓和拉剪螺栓。
 
     抗剪螺栓:靠孔壁承压、螺杆抗剪传力;
 
     抗拉螺栓:靠螺栓受拉;
 
     拉剪螺栓:同时靠螺栓受剪、受拉传力
 
螺栓破壞形式
 
a)螺栓剪斷;
 
b)鋼板孔壁擠壓破壞;
 
c)钢板由于螺孔削弱而净截面拉断 ;
 
d)鋼板因螺孔端距或螺孔中距太小而剪壞(端距e3≥2d0);
 
e)螺杆因太長或螺孔大于螺杆直徑而産生彎、剪破壞(板疊厚度≤5d);
 
其中:後兩種破壞通過構造保證,前三種需計算保證。
 
高強度螺栓連接的性能
 
1、性能等級和材料
 
  性能等级:高强度螺栓性能等级有有8.8级和10.9级。 材料:8.8级采用的钢材有40B钢、45号钢和35号钢,10.9级采用的钢材有20MnTiB钢和35VB钢。级别划分的小数点前数字是螺栓热处理后的最低抗拉强度,小数点后的数字是屈强比。如8.8级钢材的最低抗拉强度为fu=800N/mm2,fy/fu= 0.8;10.9级为fu=1000N/mm2,fy/fu= 0.9。采用的孔洞为Ⅱ类孔
 
2、受力性能
 
   高强螺栓连接按受力特征分高强螺栓摩擦型连接、高强螺栓承压型连接和承受拉力的高强度螺栓连接。其螺栓构造、安装基本相同。
 
摩擦型高強螺栓:靠摩擦力傳遞荷載,以剪力等于摩擦力爲承載力極限狀態,所以螺杆與螺孔之差可達1.5~2.0mm.摩擦型高強螺栓的連接較承壓型高強螺栓的變形小,承載力低,耐疲勞、抗動力荷載性能好。
 
承压型高强螺栓 :连接依靠螺杆抗剪和孔壁承压来传力,以螺栓或钢板破坏为承载力极限状态,可能的破坏形式与普通受剪螺栓相同,所以螺杆与螺孔之差略小些,为1.0~1.5mm。承压型高强螺栓连接承载力高,但抗剪变形大,所以一般仅用于承受静力荷载和间接承受动力荷载结构中的连接。
 
承受拉力的高強度螺栓:連接靠螺栓受拉力來承擔外力,應保證板疊始終受擠壓而不被拉開爲承載力極限狀態.
 
強度螺栓的預拉力
 
预拉力施加方法:扭矩法、转角法和扭剪法 .
 
轉角法:通過工藝試驗,確定滿足預拉力要求所需角度,在實際工程中采用固定轉角,不精確;
 
扭矩法:通过工艺试验,确定满足预拉力要求所需扭  矩,制做特殊扳手,如机械扳手,光电扳手等等;
 
扭剪法:一種特制螺栓,用特殊扳手,擰斷爲止——預拉力建立完成。比較准確,且施工簡便

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