鋼結構常用的連接方式

焊縫連接

鋼結構中的(de)焊(han)縫連(lian)接，主要(yao)采用電(dian)弧焊(han)，即(ji)在(zai)構件(jian)連(lian)接處，借(jie)電(dian)弧產生的(de)高溫，將置于焊(han)縫部位(wei)的(de)焊(han)條或(huo)(huo)焊(han)絲(si)金屬熔化，而使(shi)構件(jian)連(lian)接在(zai)一起(qi)。電(dian)弧焊(han)又分手工(gong)焊(han)、自動焊(han)和(he)(he)半自動焊(han)。自動焊(han)和(he)(he)半自動焊(han)，可采用埋弧焊(han)或(huo)(huo)氣(qi)體保護焊(han)。

焊縫連接受力特點

對(dui)接(jie)焊縫(feng)(feng)當采用與主(zhu)體金屬(shu)相(xiang)適(shi)應的(de)焊條或焊絲，施焊合理(li)，質量合格時，其強(qiang)(qiang)度(du)(du)與主(zhu)體金屬(shu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)相(xiang)當。角焊縫(feng)(feng)的(de)截面(mian)形(xing)狀(zhuang)，一般為等腰直角三角形(xing)，其直角邊長(chang)稱為焊腳(hf)，斜邊上(shang)的(de)高(0.7hf)稱為有效厚度(du)(du)。用側面(mian)角焊縫(feng)(feng)連接(jie)承(cheng)受(shou)軸向力時，焊縫(feng)(feng)主(zhu)要承(cheng)受(shou)剪(jian)(jian)(jian)切(qie)(qie)力，計算時，假設(she)剪(jian)(jian)(jian)應力沿著(zhu)有效厚度(du)(du)的(de)剪(jian)(jian)(jian)切(qie)(qie)面(mian)均勻(yun)分(fen)布，只驗算其抗剪(jian)(jian)(jian)強(qiang)(qiang)度(du)(du)。正面(mian)角焊縫(feng)(feng)受(shou)力復雜，同時存在彎曲、拉伸(或壓縮)和(he)剪(jian)(jian)(jian)切(qie)(qie)應力，其破壞強(qiang)(qiang)度(du)(du)比側面(mian)角焊縫(feng)(feng)高。關(guan)于焊縫(feng)(feng)的(de)構造要求，施工(gong)驗收規范均有專門規定。

焊接應力和變形

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焊(han)(han)(han)(han)接(jie)過(guo)程(cheng)中，由于(yu)被連(lian)接(jie)構件局部受熱和(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)后不均(jun)勻冷(leng)卻(que)，將產(chan)生焊(han)(han)(han)(han)接(jie)殘余(yu)應力(li)和(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)變形(xing)(xing)(xing)，其大小與焊(han)(han)(han)(han)接(jie)構件的截面形(xing)(xing)(xing)狀、焊(han)(han)(han)(han)縫位置和(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)工藝等有關(guan)。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)殘余(yu)應力(li)高(gao)的可達(da)到(dao)鋼(gang)材(cai)屈服點，對構件的穩(wen)定(ding)和(he)(he)疲(pi)勞強(qiang)度均(jun)有顯著(zhu)的影響。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)變形(xing)(xing)(xing)可使構件產(chan)生初始缺陷。設計焊(han)(han)(han)(han)接(jie)結(jie)構以(yi)及(ji)施工過(guo)程(cheng)都應采取措施，減少焊(han)(han)(han)(han)接(jie)應力(li)和(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)變形(xing)(xing)(xing)。

普通螺栓連接

普(pu)通(tong)螺(luo)(luo)(luo)(luo)栓(shuan)連(lian)接(jie)(jie)的(de)連(lian)接(jie)(jie)件包括螺(luo)(luo)(luo)(luo)栓(shuan)桿、螺(luo)(luo)(luo)(luo)母和墊圈。普(pu)通(tong)螺(luo)(luo)(luo)(luo)栓(shuan)用(yong)(yong)普(pu)通(tong)碳素結構(gou)鋼或低(di)合金(jin)結構(gou)鋼制(zhi)(zhi)(zhi)成(cheng)；分粗(cu)制(zhi)(zhi)(zhi)螺(luo)(luo)(luo)(luo)栓(shuan)和精(jing)制(zhi)(zhi)(zhi)螺(luo)(luo)(luo)(luo)栓(shuan)兩種。粗(cu)制(zhi)(zhi)(zhi)螺(luo)(luo)(luo)(luo)栓(shuan)由未經加工的(de)圓桿制(zhi)(zhi)(zhi)成(cheng)，螺(luo)(luo)(luo)(luo)栓(shuan)孔徑(jing)比(bi)(bi)螺(luo)(luo)(luo)(luo)栓(shuan)桿徑(jing)大(da)1.0～1.5毫米(mi)，制(zhi)(zhi)(zhi)作簡單，安裝(zhuang)方便(bian)，但(dan)受剪(jian)切(qie)時(shi)性(xing)能較差，只用(yong)(yong)于(yu)次(ci)要構(gou)件的(de)連(lian)接(jie)(jie)或工地臨時(shi)固(gu)定，或用(yong)(yong)在(zai)借螺(luo)(luo)(luo)(luo)栓(shuan)傳遞拉力(li)的(de)連(lian)接(jie)(jie)上。精(jing)制(zhi)(zhi)(zhi)螺(luo)(luo)(luo)(luo)栓(shuan)由棒鋼在(zai)車床上切(qie)削(xue)加工制(zhi)(zhi)(zhi)成(cheng)，桿徑(jing)比(bi)(bi)孔徑(jing)小0.3～0.5毫米(mi)，其受剪(jian)力(li)的(de)性(xing)能優于(yu)粗(cu)制(zhi)(zhi)(zhi)螺(luo)(luo)(luo)(luo)栓(shuan)，但(dan)由于(yu)制(zhi)(zhi)(zhi)做和安裝(zhuang)都比(bi)(bi)較復雜，很少應用(yong)(yong)。

普通(tong)螺(luo)栓(shuan)連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)按受力(li)(li)情況可(ke)分(fen)為抗剪(jian)(jian)(jian)(jian)連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)和(he)抗拉連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)，也(ye)有同時(shi)(shi)抗剪(jian)(jian)(jian)(jian)和(he)抗拉的(de)(de)。抗剪(jian)(jian)(jian)(jian)連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)又有單面(mian)(mian)受剪(jian)(jian)(jian)(jian)和(he)雙面(mian)(mian)受剪(jian)(jian)(jian)(jian)以(yi)及多面(mian)(mian)受剪(jian)(jian)(jian)(jian)等不(bu)(bu)同情況。在(zai)(zai)普通(tong)螺(luo)栓(shuan)抗剪(jian)(jian)(jian)(jian)連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)中(zhong)，當擰緊(jin)螺(luo)母時(shi)(shi)，螺(luo)栓(shuan)內產生(sheng)的(de)(de)預(yu)拉力(li)(li)不(bu)(bu)大(da)；連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)受力(li)(li)時(shi)(shi)，被連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)板件(jian)(jian)之間的(de)(de)摩(mo)擦力(li)(li)克服后，產生(sheng)滑(hua)移，栓(shuan)桿(gan)與(yu)孔壁接(jie)(jie)(jie)(jie)觸，此時(shi)(shi)主要靠螺(luo)栓(shuan)桿(gan)剪(jian)(jian)(jian)(jian)切(qie)和(he)栓(shuan)桿(gan)與(yu)孔壁互相擠壓傳(chuan)力(li)(li)。當螺(luo)栓(shuan)桿(gan)直徑相對較(jiao)(jiao)小時(shi)(shi)，螺(luo)栓(shuan)沿受剪(jian)(jian)(jian)(jian)面(mian)(mian)剪(jian)(jian)(jian)(jian)斷(duan)，稱剪(jian)(jian)(jian)(jian)切(qie)破(po)壞(huai)。當板件(jian)(jian)相對較(jiao)(jiao)薄時(shi)(shi)，孔壁被擠壓而破(po)壞(huai)，或板件(jian)(jian)端(duan)部被螺(luo)栓(shuan)沖(chong)開，稱承壓破(po)壞(huai)。當被連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)板件(jian)(jian)截面(mian)(mian)較(jiao)(jiao)小，也(ye)可(ke)能在(zai)(zai)有螺(luo)栓(shuan)的(de)(de)截面(mian)(mian)處被拉斷(duan)而破(po)壞(huai)。螺(luo)栓(shuan)抗拉連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)受力(li)(li)情況，則(ze)隨著(zhu)被連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)構件(jian)(jian)的(de)(de)剛度不(bu)(bu)同而有較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)區別(bie)。當被連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)構件(jian)(jian)的(de)(de)剛度較(jiao)(jiao)大(da)且(qie)螺(luo)栓(shuan)對稱布置時(shi)(shi)，則(ze)每個螺(luo)栓(shuan)將(jiang)平均承擔作用在(zai)(zai)連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)處的(de)(de)拉力(li)(li)。當被連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)構件(jian)(jian)的(de)(de)剛度較(jiao)(jiao)小時(shi)(shi)，則(ze)連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)處翼緣會發生(sheng)彎曲變形，產生(sheng)杠桿(gan)力(li)(li)。杠桿(gan)力(li)(li)比較(jiao)(jiao)復雜，一般采用適當降低螺(luo)栓(shuan)的(de)(de)抗拉設計強度加以(yi)考(kao)(kao)慮(lv)。螺(luo)栓(shuan)的(de)(de)抗拉連(lian)(lian)(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)破(po)壞(huai)是在(zai)(zai)螺(luo)紋處拉斷(duan)。考(kao)(kao)慮(lv)施工方便和(he)受力(li)(li)要求，螺(luo)栓(shuan)要按一定規(gui)定排(pai)列(lie)。

高強度螺栓連接

鋼結構高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)螺(luo)(luo)栓(shuan)連接(jie)(jie)件亦(yi)由(you)螺(luo)(luo)栓(shuan)桿、螺(luo)(luo)母(mu)和墊圈(quan)組成。由(you)強(qiang)(qiang)度(du)(du)較高(gao)的鋼(gang)（如20錳鈦硼(peng)、40硼(peng)、45號鋼(gang)）經過熱處(chu)理制成。高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)螺(luo)(luo)栓(shuan)連接(jie)(jie)用特殊扳(ban)手擰(ning)緊高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)螺(luo)(luo)栓(shuan)，對其施(shi)加規定(ding)的預拉力(li)。高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)螺(luo)(luo)栓(shuan)抗剪連接(jie)(jie)按其傳力(li)方式分(fen)為摩(mo)擦(ca)型和剪壓(ya)型（或稱承壓(ya)型）兩類。

摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)型高強(qiang)度(du)(du)螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)抗(kang)(kang)剪(jian)(jian)連(lian)(lian)接(jie)(jie)，依(yi)靠被(bei)(bei)夾緊板束(shu)接(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)面(mian)的(de)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)力(li)傳力(li)，一(yi)旦摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)力(li)被(bei)(bei)克服(fu)，被(bei)(bei)連(lian)(lian)接(jie)(jie)的(de)構(gou)(gou)件發生相對滑移(yi)，即認為達到破壞(huai)狀態。而剪(jian)(jian)壓型高強(qiang)度(du)(du)螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)抗(kang)(kang)剪(jian)(jian)連(lian)(lian)接(jie)(jie)，則(ze)假設板束(shu)接(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)面(mian)間的(de)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)力(li)被(bei)(bei)克服(fu)后，栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)桿與孔(kong)壁(bi)(孔(kong)徑(jing)比桿徑(jing)大1.0～1.5毫米(mi)）接(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)，借螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)抗(kang)(kang)剪(jian)(jian)和(he)孔(kong)壁(bi)承壓來傳力(li)。因為摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)型高強(qiang)度(du)(du)螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)抗(kang)(kang)剪(jian)(jian)連(lian)(lian)接(jie)(jie)的(de)承載力(li)取決于高強(qiang)度(du)(du)螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)的(de)預(yu)拉(la)力(li)和(he)板束(shu)接(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)面(mian)間的(de)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)系(xi)數（亦(yi)稱滑移(yi)系(xi)數）的(de)大小(xiao)，除采(cai)用(yong)強(qiang)度(du)(du)較高的(de)鋼(gang)材制造高強(qiang)度(du)(du)螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)并經熱處(chu)理，以(yi)提高預(yu)拉(la)力(li)外，常對板件接(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)面(mian)進行處(chu)理（如噴砂）以(yi)提高摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)(ca)系(xi)數。高強(qiang)度(du)(du)螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)的(de)預(yu)拉(la)力(li)并不降低其抗(kang)(kang)拉(la)性能，其抗(kang)(kang)拉(la)連(lian)(lian)接(jie)(jie)與普(pu)通螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)抗(kang)(kang)拉(la)連(lian)(lian)接(jie)(jie)相似，當被(bei)(bei)連(lian)(lian)接(jie)(jie)構(gou)(gou)件的(de)剛度(du)(du)較小(xiao)時(shi)，應(ying)計入杠桿力(li)的(de)影(ying)響。每個(ge)螺(luo)桿所受(shou)外力(li)不應(ying)超(chao)過(guo)預(yu)拉(la)力(li)的(de)80%，以(yi)保證板束(shu)間保持一(yi)定的(de)壓力(li)。高強(qiang)度(du)(du)螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)連(lian)(lian)接(jie)(jie)的(de)螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)排列(lie)，也有一(yi)定的(de)構(gou)(gou)造規定。

鉚釘連接

鉚(liu)(liu)釘(ding)(ding)(ding)是(shi)由頂鍛性能好的(de)(de)(de)鉚(liu)(liu)釘(ding)(ding)(ding)鋼制成。鉚(liu)(liu)釘(ding)(ding)(ding)連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)施工(gong)程序，是(shi)先在(zai)被連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)構(gou)件上，制成比(bi)釘(ding)(ding)(ding)徑大(da)1.0～1.5毫米的(de)(de)(de)孔(kong)。然后將一端有(you)半圓(yuan)釘(ding)(ding)(ding)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)鉚(liu)(liu)釘(ding)(ding)(ding)加熱到呈櫻桃(tao)紅色，塞入孔(kong)內，再用鉚(liu)(liu)釘(ding)(ding)(ding)槍或鉚(liu)(liu)釘(ding)(ding)(ding)機進(jin)行鉚(liu)(liu)合(he)，使鉚(liu)(liu)釘(ding)(ding)(ding)填(tian)滿釘(ding)(ding)(ding)孔(kong)，并打成另一鉚(liu)(liu)釘(ding)(ding)(ding)頭(tou)(tou)。鉚(liu)(liu)釘(ding)(ding)(ding)在(zai)鉚(liu)(liu)合(he)后冷(leng)卻收縮，對被連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)板(ban)束(shu)產生夾(jia)緊力(li)，這(zhe)有(you)利于(yu)傳力(li)。鉚(liu)(liu)釘(ding)(ding)(ding)連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)韌性和塑性都比(bi)較(jiao)好。但鉚(liu)(liu)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)比(bi)栓接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)費工(gong)，比(bi)焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)費料(liao)，只用于(yu)承受較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)動力(li)荷載的(de)(de)(de)大(da)跨度鋼結構(gou)。一般情況(kuang)下在(zai)工(gong)廠幾乎為焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)所代替，在(zai)工(gong)地幾乎為高強度螺栓連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)所代替。