鋼結構常用的連接方式

焊縫連接

鋼結構中的焊(han)縫連接(jie)，主要(yao)采(cai)(cai)用電(dian)弧焊(han)，即在構件連接(jie)處，借電(dian)弧產(chan)生的高溫，將置于焊(han)縫部位(wei)的焊(han)條或(huo)焊(han)絲金屬熔化，而使構件連接(jie)在一起。電(dian)弧焊(han)又分手工焊(han)、自動(dong)焊(han)和(he)半(ban)自動(dong)焊(han)。自動(dong)焊(han)和(he)半(ban)自動(dong)焊(han)，可采(cai)(cai)用埋弧焊(han)或(huo)氣體(ti)保護焊(han)。

焊縫連接受力特點

對(dui)接焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)當(dang)采用(yong)與(yu)主體(ti)金屬(shu)相(xiang)適(shi)應的焊(han)(han)(han)條或焊(han)(han)(han)絲(si)，施焊(han)(han)(han)合理，質量合格時，其(qi)(qi)(qi)(qi)強(qiang)度(du)(du)與(yu)主體(ti)金屬(shu)強(qiang)度(du)(du)相(xiang)當(dang)。角(jiao)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的截面(mian)形狀，一般為等(deng)腰直(zhi)角(jiao)三角(jiao)形，其(qi)(qi)(qi)(qi)直(zhi)角(jiao)邊長稱(cheng)為焊(han)(han)(han)腳(hf)，斜(xie)邊上的高(gao)(0.7hf)稱(cheng)為有效(xiao)(xiao)厚(hou)度(du)(du)。用(yong)側面(mian)角(jiao)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)連(lian)接承受(shou)軸向(xiang)力時，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)主要承受(shou)剪切力，計算時，假設剪應力沿(yan)著(zhu)有效(xiao)(xiao)厚(hou)度(du)(du)的剪切面(mian)均勻分(fen)布，只驗算其(qi)(qi)(qi)(qi)抗(kang)剪強(qiang)度(du)(du)。正面(mian)角(jiao)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)受(shou)力復雜，同時存在彎(wan)曲、拉伸(或壓縮)和剪切應力，其(qi)(qi)(qi)(qi)破壞強(qiang)度(du)(du)比側面(mian)角(jiao)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)高(gao)。關(guan)于焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的構造要求，施工驗收規范均有專門規定。

焊接應力和變形

該圖片由注冊用戶"溫暖·生活家"提供，版權聲明反饋

焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)程中(zhong)，由于(yu)被連接(jie)(jie)構(gou)件(jian)局部受熱和(he)焊(han)(han)(han)后(hou)不均勻冷卻，將產(chan)生(sheng)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)殘余應(ying)(ying)力(li)(li)和(he)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)變(bian)(bian)形(xing)，其大小與(yu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)構(gou)件(jian)的(de)(de)截面形(xing)狀、焊(han)(han)(han)縫位置(zhi)和(he)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)(gong)藝等有關。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)殘余應(ying)(ying)力(li)(li)高的(de)(de)可(ke)達(da)到鋼材屈服點，對構(gou)件(jian)的(de)(de)穩定(ding)和(he)疲勞強度均有顯(xian)著的(de)(de)影響(xiang)。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)變(bian)(bian)形(xing)可(ke)使(shi)構(gou)件(jian)產(chan)生(sheng)初始缺陷。設(she)計焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)結構(gou)以及(ji)施(shi)工(gong)(gong)過(guo)程都(dou)應(ying)(ying)采取(qu)措施(shi)，減少焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)應(ying)(ying)力(li)(li)和(he)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)變(bian)(bian)形(xing)。

普通螺栓連接

普通(tong)螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)連接(jie)的連接(jie)件包(bao)括(kuo)螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)桿(gan)(gan)(gan)、螺(luo)母和墊圈(quan)。普通(tong)螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)用普通(tong)碳素結(jie)構鋼(gang)或低合金(jin)結(jie)構鋼(gang)制(zhi)(zhi)成(cheng)；分粗制(zhi)(zhi)螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)和精(jing)制(zhi)(zhi)螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)兩種。粗制(zhi)(zhi)螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)由(you)未經加工的圓桿(gan)(gan)(gan)制(zhi)(zhi)成(cheng)，螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)孔(kong)徑(jing)比(bi)螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)桿(gan)(gan)(gan)徑(jing)大1.0～1.5毫米(mi)，制(zhi)(zhi)作簡單，安裝方便(bian)，但受剪切時性能較(jiao)差，只用于次要構件的連接(jie)或工地臨時固定，或用在借螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)傳遞拉力(li)的連接(jie)上(shang)。精(jing)制(zhi)(zhi)螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)由(you)棒鋼(gang)在車床(chuang)上(shang)切削加工制(zhi)(zhi)成(cheng)，桿(gan)(gan)(gan)徑(jing)比(bi)孔(kong)徑(jing)小0.3～0.5毫米(mi)，其受剪力(li)的性能優(you)于粗制(zhi)(zhi)螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)，但由(you)于制(zhi)(zhi)做和安裝都比(bi)較(jiao)復(fu)雜(za)，很(hen)少應用。

普通螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)連接(jie)(jie)(jie)(jie)按受力(li)情(qing)況(kuang)(kuang)可分為(wei)抗(kang)(kang)剪(jian)(jian)(jian)(jian)連接(jie)(jie)(jie)(jie)和(he)(he)(he)抗(kang)(kang)拉連接(jie)(jie)(jie)(jie)，也有同時(shi)抗(kang)(kang)剪(jian)(jian)(jian)(jian)和(he)(he)(he)抗(kang)(kang)拉的(de)(de)。抗(kang)(kang)剪(jian)(jian)(jian)(jian)連接(jie)(jie)(jie)(jie)又有單(dan)面(mian)受剪(jian)(jian)(jian)(jian)和(he)(he)(he)雙(shuang)面(mian)受剪(jian)(jian)(jian)(jian)以及多面(mian)受剪(jian)(jian)(jian)(jian)等不同情(qing)況(kuang)(kuang)。在普通螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)抗(kang)(kang)剪(jian)(jian)(jian)(jian)連接(jie)(jie)(jie)(jie)中，當擰(ning)緊螺(luo)母時(shi)，螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)內產生(sheng)的(de)(de)預(yu)拉力(li)不大；連接(jie)(jie)(jie)(jie)受力(li)時(shi)，被(bei)連接(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)板(ban)件(jian)(jian)(jian)之間的(de)(de)摩(mo)擦力(li)克(ke)服(fu)后，產生(sheng)滑移，栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)桿(gan)與孔(kong)壁(bi)接(jie)(jie)(jie)(jie)觸，此時(shi)主(zhu)要靠螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)桿(gan)剪(jian)(jian)(jian)(jian)切(qie)和(he)(he)(he)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)桿(gan)與孔(kong)壁(bi)互相(xiang)(xiang)擠壓(ya)傳(chuan)力(li)。當螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)桿(gan)直徑(jing)相(xiang)(xiang)對較小(xiao)時(shi)，螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)沿受剪(jian)(jian)(jian)(jian)面(mian)剪(jian)(jian)(jian)(jian)斷(duan)，稱(cheng)剪(jian)(jian)(jian)(jian)切(qie)破(po)(po)壞(huai)。當板(ban)件(jian)(jian)(jian)相(xiang)(xiang)對較薄時(shi)，孔(kong)壁(bi)被(bei)擠壓(ya)而破(po)(po)壞(huai)，或板(ban)件(jian)(jian)(jian)端部被(bei)螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)沖開，稱(cheng)承壓(ya)破(po)(po)壞(huai)。當被(bei)連接(jie)(jie)(jie)(jie)板(ban)件(jian)(jian)(jian)截面(mian)較小(xiao)，也可能在有螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)的(de)(de)截面(mian)處(chu)被(bei)拉斷(duan)而破(po)(po)壞(huai)。螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)抗(kang)(kang)拉連接(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)受力(li)情(qing)況(kuang)(kuang)，則(ze)(ze)隨著被(bei)連接(jie)(jie)(jie)(jie)構件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)剛度(du)(du)不同而有較大的(de)(de)區別。當被(bei)連接(jie)(jie)(jie)(jie)構件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)剛度(du)(du)較大且(qie)螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)對稱(cheng)布置時(shi)，則(ze)(ze)每個螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)將平均(jun)承擔作用在連接(jie)(jie)(jie)(jie)處(chu)的(de)(de)拉力(li)。當被(bei)連接(jie)(jie)(jie)(jie)構件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)剛度(du)(du)較小(xiao)時(shi)，則(ze)(ze)連接(jie)(jie)(jie)(jie)處(chu)翼緣會發生(sheng)彎曲變(bian)形，產生(sheng)杠桿(gan)力(li)。杠桿(gan)力(li)比(bi)較復雜，一般(ban)采(cai)用適當降低螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)的(de)(de)抗(kang)(kang)拉設計(ji)強度(du)(du)加以考慮(lv)。螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)的(de)(de)抗(kang)(kang)拉連接(jie)(jie)(jie)(jie)破(po)(po)壞(huai)是在螺(luo)紋(wen)處(chu)拉斷(duan)。考慮(lv)施工方便和(he)(he)(he)受力(li)要求，螺(luo)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)要按一定規定排列。

高強度螺栓連接

鋼結構高強(qiang)度(du)螺(luo)栓(shuan)連接(jie)(jie)件(jian)亦由螺(luo)栓(shuan)桿(gan)、螺(luo)母(mu)和墊圈組成。由強(qiang)度(du)較高的(de)鋼（如20錳(meng)鈦硼、40硼、45號(hao)鋼）經過熱(re)處理制(zhi)成。高強(qiang)度(du)螺(luo)栓(shuan)連接(jie)(jie)用特殊扳手擰緊高強(qiang)度(du)螺(luo)栓(shuan)，對(dui)其施加規定(ding)的(de)預拉力(li)。高強(qiang)度(du)螺(luo)栓(shuan)抗(kang)剪(jian)連接(jie)(jie)按其傳力(li)方式(shi)分為摩擦型和剪(jian)壓(ya)(ya)型（或(huo)稱承壓(ya)(ya)型）兩(liang)類。

摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)型高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)螺栓(shuan)抗(kang)(kang)(kang)剪(jian)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)，依靠被夾緊板(ban)束(shu)接(jie)(jie)(jie)觸面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)力(li)(li)(li)(li)傳力(li)(li)(li)(li)，一(yi)旦摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)力(li)(li)(li)(li)被克服(fu)(fu)，被連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)構件發生相對(dui)滑移，即認為達到破壞狀(zhuang)態。而(er)剪(jian)壓型高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)螺栓(shuan)抗(kang)(kang)(kang)剪(jian)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)，則假設(she)板(ban)束(shu)接(jie)(jie)(jie)觸面(mian)(mian)間(jian)的(de)(de)(de)(de)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)力(li)(li)(li)(li)被克服(fu)(fu)后，栓(shuan)桿與孔壁(孔徑比桿徑大(da)1.0～1.5毫米）接(jie)(jie)(jie)觸，借螺栓(shuan)抗(kang)(kang)(kang)剪(jian)和(he)孔壁承壓來(lai)傳力(li)(li)(li)(li)。因為摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)型高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)螺栓(shuan)抗(kang)(kang)(kang)剪(jian)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)承載力(li)(li)(li)(li)取(qu)決于高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)螺栓(shuan)的(de)(de)(de)(de)預(yu)拉(la)(la)(la)力(li)(li)(li)(li)和(he)板(ban)束(shu)接(jie)(jie)(jie)觸面(mian)(mian)間(jian)的(de)(de)(de)(de)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)系(xi)數（亦稱滑移系(xi)數）的(de)(de)(de)(de)大(da)小(xiao)，除采用強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)鋼材制(zhi)造高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)螺栓(shuan)并(bing)經熱處理(li)，以(yi)提(ti)高(gao)(gao)(gao)預(yu)拉(la)(la)(la)力(li)(li)(li)(li)外，常對(dui)板(ban)件接(jie)(jie)(jie)觸面(mian)(mian)進行處理(li)（如噴砂）以(yi)提(ti)高(gao)(gao)(gao)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)系(xi)數。高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)螺栓(shuan)的(de)(de)(de)(de)預(yu)拉(la)(la)(la)力(li)(li)(li)(li)并(bing)不降低其抗(kang)(kang)(kang)拉(la)(la)(la)性能，其抗(kang)(kang)(kang)拉(la)(la)(la)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)與普通螺栓(shuan)抗(kang)(kang)(kang)拉(la)(la)(la)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)相似，當(dang)被連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)構件的(de)(de)(de)(de)剛(gang)度(du)(du)(du)(du)(du)較小(xiao)時，應計入杠桿力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)影響。每(mei)個螺桿所受外力(li)(li)(li)(li)不應超(chao)過預(yu)拉(la)(la)(la)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)80%，以(yi)保證板(ban)束(shu)間(jian)保持(chi)一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)壓力(li)(li)(li)(li)。高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)螺栓(shuan)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)螺栓(shuan)排列，也(ye)有一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)構造規定(ding)(ding)。

鉚釘連接

鉚(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)釘(ding)是由(you)頂鍛性能好的(de)鉚(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)釘(ding)鋼制(zhi)(zhi)成。鉚(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)釘(ding)連接的(de)施工程序(xu)，是先在(zai)被連接的(de)構件上，制(zhi)(zhi)成比(bi)釘(ding)徑大(da)(da)1.0～1.5毫(hao)米(mi)的(de)孔(kong)。然后(hou)將一(yi)(yi)端(duan)有半(ban)圓釘(ding)頭的(de)鉚(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)釘(ding)加(jia)熱到呈櫻桃紅色，塞入孔(kong)內(nei)，再(zai)用鉚(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)釘(ding)槍或鉚(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)釘(ding)機進行鉚(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)合(he)，使(shi)鉚(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)釘(ding)填(tian)滿釘(ding)孔(kong)，并打(da)成另一(yi)(yi)鉚(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)釘(ding)頭。鉚(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)釘(ding)在(zai)鉚(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)合(he)后(hou)冷(leng)卻收縮，對被連接的(de)板束產生夾(jia)緊力(li)，這有利于傳力(li)。鉚(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)釘(ding)連接的(de)韌性和塑性都(dou)比(bi)較(jiao)好。但鉚(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)接比(bi)栓接費工，比(bi)焊接費料(liao)，只用于承受較(jiao)大(da)(da)的(de)動力(li)荷(he)載的(de)大(da)(da)跨度(du)鋼結構。一(yi)(yi)般情況下(xia)在(zai)工廠幾乎為(wei)焊接所(suo)代替(ti)，在(zai)工地幾乎為(wei)高強(qiang)度(du)螺栓連接所(suo)代替(ti)。