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鋼結構崗亭的連接方式

發布時間:2017-09-09 瀏覽次數:1032



1焊接連接
焊接連接有氣焊、接觸焊和電弧焊等方法。在電弧焊中又分手工焊、自動焊和半自動焊三種。    
目前,鋼結構中常用的是手工電弧焊。利用手工操作的方法以焊接電弧產生的熱量使焊條和焊件熔化從而凝固成牢固接頭的工藝過程就是手工電弧焊。
(1)焊縫的形式與構造
①對接焊縫
對接焊縫的形式有直邊縫、單邊V形縫、雙邊V形縫、U形縫、K形縫、X形縫等。
當焊件厚度很小,可采用直邊縫。 對於一般厚度的焊件,因為直邊縫不易焊透,可采用有斜坡口的單邊V形縫或雙邊V形縫,斜坡口和焊縫根部共同形成一個焊條能夠運轉的施焊空間使焊件易於焊透。
對於較厚的焊件,則應采用U形縫、K形縫和X形縫。其中V形縫和U形縫為單麵施焊,但在焊縫根部還需要補焊,當焊件可隨意翻轉施焊時,使用K形縫和X形縫較好。
焊縫的起點和終點處常因不能熔透而出現凹形的焊口,為避免受力後出現裂紋及應力集中,施焊時應將兩端焊至引弧板上,然後再將多餘部分切除,這樣便不致減小焊縫處的截麵。
對接焊縫的優點是用料經濟,傳力均勻、平順,沒有顯著的應力集中,承受動力荷載的構件最適於采用對接焊縫。缺點是施焊的焊件應保持一定的間隙,板邊需要加工,施工不便。
②角焊縫
在相互搭接或丁字連接構件的邊緣,所焊截麵為三角形的焊縫,叫做角焊縫。 角焊縫按外力作用方向可分為平行於外力作用方向的側麵角焊縫和垂直於外力作用方向的正麵角焊縫。 鋼結構中,最常用的是普通直角焊縫,其他形式主要是為了改變受力狀態,避免應力集中,一般多用於直接受動力荷載的結構。 杆件與節點板的連接焊縫一般宜采用兩麵側焊,也可用三麵圍焊,對角鋼焊件還可采用L形圍焊,但為不引起偏心,角鋼背焊縫長度常受到限製,所以一般隻適用於受力較小的焊件。所有圍焊的轉角處必須連續施焊。
角焊縫的優點是焊件板邊不必預先加工,也不需要校正縫距,施工方便。 其缺點是應力集中現象比較嚴重,由於必須有一定的搭接長度,角焊縫連接在材料使用上不夠經濟。
(2)對接焊縫的形式及受力特點
對接焊縫有對接接頭和T形接頭兩種。如按焊縫是否被焊透,又分焊透的對接焊縫和未焊透的對接焊縫兩種。 焊透的對接焊縫,其焊條金屬充滿整個連接截麵並和母材熔成一體焊縫的強度與被焊構件的強度基本相同。 當連接焊縫受力很小甚至不受力,但又要求焊接結構外觀平齊時,或連接焊縫受力雖較大,但采用焊透的對接焊縫其強度並不能充分利用時,則應采用未焊透的對接焊縫。
鋼結構中采用較多的是焊透的對接焊縫。
2普通螺栓連接
(1)粗製螺栓與精製螺栓
粗製螺栓是用圓鋼熱壓而成,表麵粗糙。由於螺杆與螺孔之間有空隙,所以承受剪力較差,一般用於安裝連接中。
精製螺栓的螺杆是在車床上加工而成,螺杆直徑與孔徑基本相同,抗剪能力較好,但製造費工成本較高,一般很少用。
粗製螺栓與精製螺栓不僅螺杆不同、孔壁也不同,螺栓孔壁按質量可分為一類孔與二類孔、粗製螺栓用二類孔、精製螺栓用一類孔。
(2)螺栓的排列
螺栓的排列有並列與錯列兩種形式,並列簡單、整齊,比較常用。
螺栓在構件上的排列應當滿足如下要求
①受力要求,從受力要求出發,螺栓的距離不宜過大或過小。例如:受壓構件順作用力方向的螺栓間距過大時,構件易壓屈鼓出,端距過小時前部鋼材可能被擠壓破壞等。
②構造要求,螺栓間距過大時,構件接觸不嚴密。當空氣濕度大時,易造成鋼材鏽蝕,所以從構造出發,螺栓間距不能過大。
③施工要求,布置螺栓時,還要考慮到用扳手擰螺栓的可能性,按扳手尺寸的要求進行。
3高強度螺栓連接
高強度螺栓是一種新的連接形式,它具有施工簡單、受力性能好、可拆換、耐疲勞以及在動力荷載作用下不致鬆動等優點是很有發展前途的連接方法。 高強度螺栓是用特製的扳手上緊螺帽,使螺栓產生巨大而又受控製的預拉力,通過螺帽和墊板對被連接件也產生了同樣大小的預壓力。在預壓力作用下沿被連接件表麵就會產生較大的摩擦力,隻要軸力小於此摩擦力,構件便不會滑移,連接就不會受到破壞,這就是高強度螺栓連接的原理。
高強度螺栓連接是靠連接件接觸麵間的摩擦力來阻止其相互滑移的,為使接觸麵有足夠的摩擦力,就必須提高構件的夾緊力和增大構件接觸麵的摩擦係數。構件間的夾緊力是靠對螺栓施加預拉力來實現的,但由低碳鋼製成的普通螺栓因受材料強度的限製,所能施加的預拉力是有限的,它所產生的摩擦力比普通螺栓的抗剪能力還小,所以如要靠螺栓預拉力所引起的摩擦力來傳力,則螺栓材料的強度必須比構件材料的強度大得多才行,即螺栓必須采用高強度鋼製造,這也就是稱為高強度螺栓連接的原因。
高強度螺栓連接中,摩擦係數的大小對承載力的影響很大。試驗表明,摩擦係數與構件的材質、接觸麵的粗糙程度、法向力的大小等都有直接的關係,其中,主要是接觸麵的形式和構件的材質。為了增大接觸麵的摩擦係數,施工時應將連接範圍內構件接觸麵進行處理,處理的方法有噴砂、用鋼絲刷清理等。設計時應根據工程情況,盡量采用摩擦係數較大的處理方法,並在施工圖上清楚注明。 應當指出高強度螺栓實際上有摩擦型和承壓型之分。摩擦型高強度螺栓承受剪力的準則是設計荷載引起的剪力不超過摩擦力。而承壓型高強度螺栓則是以杆身不被剪壞或板件不被壓壞為設計準則,其受力特點及計算方法等與普通螺栓基本相同,但由於螺栓采用了高強度鋼材製造,所以具有較高的承載能力。