二建考试必备-建筑结构与建筑设备 (19)钢结构的连接
钢结构的三种连接方式
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钢结构的三种连接方式一、引言钢结构是现代建筑中广泛应用的一种结构体系。
在钢结构中,连接是至关重要的组成部分,它决定了整个结构的稳定性和安全性。
本文将介绍钢结构的三种连接方式。
二、焊接连接1. 焊接连接原理焊接是将金属材料熔化并使其凝固后形成连接的方法。
在钢结构中,常用电弧焊、气焊和激光焊等方式进行连接。
2. 焊接连接优点(1)强度高:焊接连接可以保证较高的强度和刚度。
(2)美观:焊接后无明显螺纹或孔洞,外观美观。
(3)耐腐蚀:由于焊接后没有其他材料插入,所以耐腐蚀性能较好。
3. 焊接连接缺点(1)施工难度大:需要有专业技能和设备进行施工。
(2)对材料要求高:需要严格控制材料的质量和尺寸等参数。
(3)不可逆转:一旦完成焊接,就无法更改或调整。
三、螺栓连接1. 螺栓连接原理螺栓连接是通过将两个或多个钢构件用螺栓连接起来的方法。
通常使用高强度螺栓进行连接。
2. 螺栓连接优点(1)方便拆卸:由于螺栓连接可以拆卸,所以在维护和更换部件时非常方便。
(2)适用范围广:适用于各种形状和尺寸的构件。
(3)施工简单:不需要专业技能和设备,施工简单。
3. 螺栓连接缺点(1)强度低:与焊接相比,螺栓连接的强度较低。
(2)易松动:在长期使用过程中容易松动,需要定期检查和维护。
四、铆接连接1. 铆接连接原理铆接是通过将钢构件用铆钉固定在一起的方法。
铆钉通常由铝合金或不锈钢制成。
2. 铆接连接优点(1)适用范围广:适用于各种形状和尺寸的构件。
(2)强度高:与螺栓相比,铆接的强度更高。
(3)施工简单:不需要专业技能和设备,施工简单。
3. 铆接连接缺点(1)不可拆卸:铆接连接后无法拆卸,需要重新加工或更换部件时比较困难。
(2)易产生裂纹:在铆接过程中容易产生裂纹,需要严格控制材料的质量和尺寸等参数。
五、结论钢结构的连接方式有焊接连接、螺栓连接和铆接连接三种。
每种连接方式都有其优缺点,应根据具体情况选择合适的方式进行连接。
在施工过程中,应严格控制材料的质量和尺寸等参数,确保连接的安全性和稳定性。
钢结构连接方法
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钢结构连接方法钢结构作为一种高强度、耐久、可持续的结构体系,在建筑和工程领域中得到广泛应用。
连接方法的选择对于钢结构的安全性和稳定性至关重要。
本文将介绍几种常见的钢结构连接方法,并探讨其适用性和特点。
1. 螺栓连接螺栓连接是最常用的钢结构连接方法之一。
它通过将两个构件通过螺栓固定在一起来实现连接。
螺栓连接的优点包括安装简便、可重复使用和拆卸方便。
螺栓连接适用于各种钢构件的连接,如梁柱连接、梁梁连接等。
2. 对接焊接对接焊接是将两个构件通过焊接的方式连接在一起。
它可以提供非常强大的连接强度和刚性。
对接焊接适用于各种构件的连接,包括梁柱、梁梁等。
然而,对接焊接需要专业的焊工和设备,且连接过程较为复杂,通常在施工现场完成。
3. 角焊缝连接角焊缝连接是将两个构件通过在角部进行焊接来实现连接的方式。
角焊缝连接适用于各种构件的连接,如梁柱、梁梁连接等。
它具有接近对接焊接的强度和刚性,但相对于对接焊接来说,角焊缝连接更容易施工和验收。
4. 渗射胶连接渗射胶连接是一种利用特殊的胶粘剂将两个构件连接在一起的方法。
渗射胶连接具有连接强度高、适用于复杂形状的构件和环境适应性强等特点。
渗射胶连接常用于钢构件的受力传递连接,如梁柱和悬挂连接等。
5. 高强度螺栓连接高强度螺栓连接是螺栓连接方法的一种改进型。
它使用高强度螺栓来提高连接的强度和刚性。
高强度螺栓连接适用于需要更高连接强度的场合,如大型桥梁、高层建筑等。
然而,高强度螺栓连接需要专业的施工技术和设备,并且成本较高。
6. 剪力键连接剪力键连接是通过将两个构件通过剪力键来实现连接的方法。
剪力键连接适用于承受剪力作用的构件连接,如板条连接、异型连接等。
剪力键连接具有简单、经济的特点,但连接强度相对较低。
7. 摩擦连接摩擦连接是利用摩擦力将两个构件连接在一起的方法。
摩擦连接通常使用专门设计的摩擦连接装置来实现,如摩擦片、摩擦螺栓等。
摩擦连接具有高刚度和强度,适用于需要消除螺栓的松动和滑移的场合。
钢结构的连接方法
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钢结构的连接方法一、钢结构的连接方法1、焊接连接2、螺栓连接3、铆钉连接二、以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一。
钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜;材料匀质性和各向同性好,属理想弹性体,最符合一般工程力学的基本假定;材料塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载;建筑工期短;其工业化程度高,可进行机械化程度高的专业化生产;加工精度高、效率高、密闭性好,故可用于建造气罐、油罐和变压器等。
其缺点是耐火性和耐腐性较差。
主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和库等大跨结构、高层和超高层建筑等。
钢结构今后应研究高强度钢材,大大提高其屈服点强度;此外要轧制新品种的型钢,例如H型钢(又称宽翼缘型钢)和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。
钢结构又分轻钢和重钢。
判定没有一个统一的标准,很多有经验的设计师或项目经理也常常不能完全说明白,可以以一些数据综合考虑并加以判断。
三、钢结构以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一。
钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜;材料匀质性和各向同性好,属理想弹性体,最符合一般工程力学的基本假定;材料塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载;建筑工期短;其工业化程度高,可进行机械化程度高的专业化生产;加工精度高、效率高、密闭性好,故可用于建造气罐、油罐和变压器等。
其缺点是耐火性和耐腐性较差。
主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和库等大跨结构、高层和超高层建筑等。
钢结构今后应研究高强度钢材,大大提高其屈服点强度;此外要轧制新品种的型钢,例如H型钢(又称宽翼缘型钢)和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。
钢结构又分轻钢和重钢。
钢结构的连接方法
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钢结构的连接方法钢结构的连接方法1. 引言钢结构是一种广泛应用于建造领域的结构形式,它具有高强度、高刚性和分量轻的特点。
在钢结构中,连接方法的选择和设计十分重要,能够决定其整体性能和安全性。
本文将详细介绍钢结构中常用的连接方法及其优缺点。
2. 螺栓连接螺栓连接是一种常见且可靠的连接方法。
它通过将螺栓穿过连接件的孔洞并用螺母紧固,来实现结构的连接。
螺栓连接具有可拆卸、可调整和可靠性好的特点。
根据连接的形式,螺栓连接分为挤压螺栓连接和高强度螺栓连接。
其中,高强度螺栓连接由于其承载能力高,被广泛应用于大型钢结构中。
3. 焊接连接焊接连接是将钢结构的构件通过熔化和凝固的方法连接在一起。
它具有高强度、刚性好和密封性好的特点,合用于各种形状和尺寸的构件连接。
常用的焊接连接方法包括手工电弧焊、埋弧焊温和体保护焊等。
焊接连接需要考虑焊接缺陷的控制,以及焊接接头的设计和预制加工。
4. 铆接连接铆接连接是通过将铆钉钉入预留孔洞中,利用铆钉的膨胀和压力来连接构件的一种方法。
它具有高强度、可靠性好和抗振动的特点,合用于需要承受剪切力的连接。
铆接连接常用于连接钢板、角钢和梁柱等构件,但需要注意铆钉的选择和预紧力的控制。
5. 锚固连接锚固连接是将构件通过锚固件固定在混凝土或者基础中的一种连接方法。
它能够提供稳定的支撑和抗拉强度,常用于钢柱与基础的连接。
常见的锚固连接方式包括化学锚固和机械锚固,需要根据具体情况选择合适的锚固材料和方式。
扩展内容:1. 本所涉及附件如下:- 图纸及设计文件- 施工规范和标准- 螺栓、焊接材料和工艺手册- 锚固材料和技术资料- 检测报告和质量证明文件2. 本所涉及的法律名词及注释:- 建造法:指规范了建造工程的设计、施工、验收和管理等方面的法律法规。
- 结构设计规范:指规定了钢结构设计计算方法、构件尺寸和连接要求的标准。
- 施工规范:指规定了钢结构施工过程中的操作规范、安全要求和质量控制的文件。
钢结构的连接
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钢结构的连接钢结构的构件是由型钢、钢板等通过连接(connections)构成的,各构件再通过安装连接架构成整个结构。
因此,连接在钢结构中处于重要的枢纽地位。
在进行连接的设计时,必须遵循安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便和节约钢材的原则。
钢结构的连接方法可分为焊接连接、铆钉连接、螺栓连接和轻型钢结构用的紧固件连接等(图3.1.1)。
图3.1.1 钢结构的连接方法(a)焊缝连接;(b)铆钉连接;(c)螺栓连接(d)紧固件连接3.1.1 焊缝连接一、焊缝连接的特点焊接连接(welded connection)是现代钢结构最主要的连接方法。
其优点是:构造简单,任何形式的构件都可直接相连;用料经济,不削弱截面;制作加工方便,可实现自动化操作;连接的密闭性好,结构刚度大。
其缺点是:在焊缝附近的热影响区内,钢材的金相组织发生改变,导致局部材质变脆;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,局部裂纹一旦发生,就容易扩展到整体,低温冷脆问题较为突出。
二、钢结构常用的焊接方法1、手工电弧焊这是最常用的一种焊接方法(3.1.2)。
通电后,在涂有药皮的焊条和焊件间产生电弧。
电弧提供热源,使焊条中的焊丝熔化,滴落在焊件上被电弧所吹成的小凹槽熔池中。
由电焊条药皮形成的熔渣和气体覆盖着熔池,防止空气中的氧、氮等气体与熔化的液体金属接触,避免形成脆性易裂的化合物。
焊缝金属冷却后把被连接件连成一体。
图3.1.2 手工电弧焊a)电路;b)施焊过程;1—电焊机;2—导线;3—焊件;4—电弧;5—药皮;6—起保护作用的气体;7—熔渣;8—焊缝金属;9—主体金属;10—焊丝;11—熔池手工电弧焊设备简单,操作灵活方便,适于任意空间位置的焊接,特别适于焊接短焊缝。
但生产效率低,劳动强度大,焊接质量与焊工的技术水平和精神状态有很大的关系。
手工电弧焊所用焊条应与焊件钢材(或称主体金属)相适应,例如:对Q235钢采用E43型焊条(E4300~E4328);对Q345钢采用E50型焊条(E5000~E5048);对390钢和Q420钢采用E55型焊条(E5500~E5518)。
钢结构的连接方法
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钢结构的连接方法
钢结构的连接方法主要包括:
1.焊接:焊接是采用焊接焊条或电弧焊将钢结构连接在一起的一种方法。
具体的焊接方式包括:焊接板焊、焊缝焊、插焊、双面焊等。
2.螺栓连接:利用螺栓将所连接的板件固定在一起。
螺栓连接方式包括:普通螺栓连接、拧紧螺母系统、膨胀螺栓系统等。
3.剪切连接:剪切连接是将钢板条和角钢以剪切变形的方式结合在一起。
剪切连接包括:
常规剪切连接、法兰连接、超高度剪切连接、超宽度剪切连接等。
4.组合连接:组合连接是在焊接和螺栓连接的基础上,将两者相结合,相互补充来实现钢结构连接的方式,如拉杆焊接和螺栓连接等。
5.跨度连接:跨度连接是将壳体系支撑在支撑点之间,以产生超长的
结构的连接方法。
常见的跨度连接方式有套筒支撑系统、群支撑系统、球
支撑系统等。
钢结构的连接方法
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钢结构的连接方法钢结构是一种常见的建筑结构形式,在工业、商业和住宅建筑中都得到广泛应用。
钢结构的连接方法对于整个结构的稳定性和抗震性至关重要。
下面将介绍一些常见的钢结构连接方法。
1.焊接连接:焊接是一种常用的钢结构连接方法,具有强度高、刚度大、耐久性好等优点。
常用的焊接方法包括电弧焊、气焊和激光焊。
焊接连接适用于较大的构件和重要部位的连接,如柱与柱、梁与柱等。
2.螺栓连接:螺栓连接是另一种常见的钢结构连接方法,它具有拆卸、调整和维修方便等优点。
螺栓连接适用于紧固面积较小的连接,如螺栓与角钢、螺栓与板材等。
螺栓连接可分为常规高强度螺栓连接和高强度大型螺栓连接两种。
3.铆接连接:铆接连接是利用铆钉将两个构件连接在一起。
它具有简便、可靠、耐腐蚀等优点,适用于不能进行焊接和螺栓连接的地方。
铆接连接常用于拼装式钢结构和冷弯薄壁结构的连接。
4.槽钢连接:槽钢连接是通过在槽钢之间焊接或螺栓连接来实现构件间的连接。
它适用于一些较小的构件和轻型钢结构的连接,如轻型檩条与轻型柱的连接。
5.非标准连接:非标准连接是指特殊情况下的连接方式,如带有球铰或滑动接头的连接等。
这种连接方式常用于需要满足倾斜和旋转变形的构件连接,以适应结构变形和抗震要求。
钢结构的连接方法在设计和施工中需要根据具体情况进行选择。
在选择连接方式时需要考虑结构的受力特点、材料的性质、工程的要求等因素,以使连接为整个结构提供足够的强度和刚度,确保结构的稳定性和安全性。
同时,连接方法的选择还要考虑施工的便利性、经济性和可行性。
因此,在进行钢结构设计和施工时,需要综合考虑各种因素,选择最合适的连接方法。
钢结构的三种连接方式
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钢结构的三种连接方式钢结构是一种高强度、轻质、耐久性强的建筑结构,广泛应用于各种建筑物中。
在钢结构建筑中,连接方式是非常重要的一环,直接关系到建筑结构的牢固度和安全性。
钢结构的连接方式主要有三种:焊接连接、螺栓连接和铆接连接。
一、焊接连接焊接连接是钢结构中最常用的一种连接方式。
焊接连接采用电弧焊接或气焊接,将钢结构件直接连接起来,使之成为一个整体。
这种连接方式具有以下优点:1、焊接连接的强度非常高,可以使钢材的强度得到充分的利用,使整个建筑结构更加稳定。
2、焊接连接可以节省螺栓等连接件的使用,降低了建筑造价。
3、焊接连接可以使结构更加美观,连接处平整光滑,不影响建筑外观。
但是,焊接连接也存在一些缺点:1、焊接连接需要专业的技术和工人,技术要求较高,如果焊接质量不好,会影响建筑结构的安全性。
2、焊接连接会给结构带来局部热变形,如果不加控制,可能会对结构造成不良影响。
二、螺栓连接螺栓连接是钢结构中另一种常用的连接方式。
螺栓连接是通过螺栓和螺母将钢结构件连接在一起的。
这种连接方式具有以下优点:1、螺栓连接可以方便拆卸和更换,适用于需要经常维护的建筑结构。
2、螺栓连接可以使建筑结构的安装更加方便,可以先将各个部件连接好,再将整个结构组装起来。
3、螺栓连接具有灵活性,可以根据需要调整连接方式,适应不同的建筑结构。
但是,螺栓连接也存在一些缺点:1、螺栓连接需要使用大量螺栓和螺母,增加了建筑造价。
2、螺栓连接的强度比焊接连接略低,需要采用更多的连接件才能达到相同的强度。
三、铆接连接铆接连接是钢结构中另一种较为常用的连接方式。
铆接连接是通过铆钉将钢结构件连接在一起的。
这种连接方式具有以下优点:1、铆接连接的强度比螺栓连接高,可以使建筑结构更加稳定。
2、铆接连接不需要专业的焊接技术,适用于一些技术水平较低的工人。
3、铆接连接可以在野外施工时进行,不需要电力和气源等辅助设备,适应性较强。
但是,铆接连接也存在一些缺点:1、铆接连接需要较多的铆钉和铆枪等设备,增加了建筑造价。
常见钢结构构件连接方法详解!
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常见钢结构构件连接方法详解!钢结构构件的连接钢结构的连接方法有焊接、普通螺栓连接、高强度螺栓连接和铆接,具体如下:(一)焊接1、建筑工程中钢结构常用的焊接方法:按焊接的自动化程度一般分为手工焊接、半自动焊接和自动化焊接三种。
2、根据焊接接头的连接部位,可以将熔化焊接头分为:对接接头、角接接头、T形及十字接头、搭接接头和塞焊接头等。
3、在焊接时应合理选择焊接方法、条件、顺序和预热等工艺措施,尽可能把焊接应力和焊接变形控制到最小。
必要时,应取合理措施消除焊接残余应力和变形。
4、焊缝缺陷通常分为:裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合、未焊透、形状缺陷和上述以外的其他缺陷。
其主要产生原因和处理方法为:(1)裂纹:通常有热裂纹和冷裂纹之分。
产生热裂纹的主要原因是母材抗裂性能差、焊接材料质量不好、焊接工艺参数选择不当、焊接内应力过大等;产生冷裂纹的主要原因是焊接结构设计不合理、焊缝布置不当、焊接工艺措施不合理,如焊前未预热、焊后冷却快等。
处理办法是在裂纹两端钻止裂孔或铲除裂纹处的焊缝金属,进行补焊。
(2)孔穴:通常分为气孔和弧坑缩孔两种。
产生气孔的主要原因是焊条药皮损坏严重、焊条和焊剂未烘烤、母材有油污或锈和氧化物、焊接电流过小、弧长过长、焊接速度太快等,其处理方法是铲去气孔处的焊缝金属,然后补焊。
产生弧坑缩孔的主要原因是焊接电流太大且焊接速度太快、熄弧太快,未反复向熄弧处补充填充金属等,其处理方法是在弧坑处补焊。
(3)固体夹杂:有夹渣和夹钨两种缺陷。
产生夹渣的主要原因是焊接材料质量不好、焊接电流太小、焊接速度太快、熔渣密度太大、阻碍熔渣上浮、多层焊时熔渣未清除干净等,其处理方法是铲除夹渣处的焊缝金属,然后焊补。
产生夹钨的主要原因是氩弧缝金属,重新焊补。
(4)未熔合、未焊透:产生的主要原因是焊接电流太小、焊接速度太快、坡口角度间隙太小、操作技术不佳等。
对于未熔合的处理方法是铲除未熔合处的焊缝金属后补焊。
对于未焊透的处理方法是对开敞性好的结构的单面未焊透,可在焊缝背面直接补焊。
建筑结构基础与识图:钢结构的连接方法
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一、钢结构的连接方法
钢结构的连接方法有焊缝连接、螺栓连接和铆钉连铆钉连接
一、钢结构的连接方法
1. 焊缝连接的特点
优点
• 构造简单 任何形式的构件都可直接相连; • 用料经济 不削弱截面; • 制作加工方便 可实现自动化操作; • 连接的密闭性好,结构刚度大,整体性好。
• 螺栓孔加工精度要求高
一、钢结构的连接方法
3. 铆钉连接 铆钉连接是将一端带有半圆形预制钉头的铆钉,
将钉杆烧红后迅速插入连接件的钉孔中,然后用铆 钉枪将另一端也打铆成钉头,以使连接达到紧固。
优点
铆接传力可靠,塑性、韧性均较好,质量 易于检查和保证,可用于重型和直接承受 动力荷载的结构。
缺点
铆接工艺复杂、制造费工费料,且劳动强 度高,故已基本被焊接和高强度螺栓连接 所取代。
缺点
• 材质易变脆; • 产生残余应力、残余应变、焊接缺陷 • 降低压杆稳定、影响疲劳强度 • 对裂纹十分敏感
现代钢结构最基本的连接方式,应用最广泛。
一、钢结构的连接方法
2. 螺栓连接
优点
• 施工简单,拆装方便, • 摩擦型高强度螺栓连接动力性能好 • 耐疲劳,易阻止裂纹扩展
缺点 • 费料、开孔截面削弱
详解钢结构的三大连接方法

详解钢结构的三大连接方法学术风格一:引言钢结构是现代建筑领域广泛应用的一种结构形式,其连接方法对于整个结构的稳定性和安全性起着至关重要的作用。
本文将详细介绍钢结构的三大连接方法。
二:螺栓连接1. 螺栓连接的概念及优势螺栓连接是通过将零件之间用螺栓紧固,实现结构连接的一种方法。
它具有安装方便、拆卸和维修容易以及寿命可调等优势。
2. 螺栓连接的步骤a. 直角定位:将连接的零件按正确的定位连接在一起。
b. 钻孔:钻孔是为了在连接零件上形成螺栓孔,便于后期安装螺栓。
c. 安装螺栓:将螺栓通过螺栓孔紧固两个连接零件。
d. 紧固螺栓:使用扳手或扭矩扳手将螺栓紧固到所需的扭矩。
3. 螺栓连接的注意事项a. 接头设计:合理设计接头的几何形状以及螺栓的数量和分布。
b. 螺栓材料:选择适当的材料和等级的螺栓以满足强度和耐腐蚀要求。
c. 紧固力控制:控制螺栓紧固力的大小,避免螺栓过紧或过松。
d. 预紧力监测:使用合适的方法对螺栓的预紧力进行监测。
三:焊接连接1. 焊接连接的概念及优势焊接连接是通过熔化母材和填充材料,形成永久连接的一种方法。
它具有连接强度高、连接部位美观、连接可靠性好等优势。
2. 焊接连接的分类a. 熔化焊接:通过熔化母材和填充材料来形成连接,包括电弧焊接、气体保护焊接等。
b. 压力焊接:通过施加压力将焊件连接在一起,包括冷镦焊接、摩擦焊接等。
3. 焊接连接的注意事项a. 焊接工艺:选择合适的焊接工艺、焊接电流、焊接速度等参数,确保焊接质量。
b. 焊接材料:选择合适的焊接材料,考虑结构的强度和耐腐蚀性。
c. 焊接设备:使用符合标准要求的焊接设备和工具,确保焊接质量和安全。
四:铆钉连接1. 铆钉连接的概念及优势铆钉连接是通过将铆钉插入连接零件孔中,通过受力使铆钉扩展,实现连接的一种方法。
它具有连接可靠、承载能力大等优势。
2. 铆钉连接的类型a. 平头铆钉连接:将平头铆钉插入连接孔中,通过锤击使铆钉扩展并与零件连接。
详解钢结构的三大连接方法
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详解钢结构的三大连接方法钢结构的衔接方法钢结构的衔接方法有焊缝衔接、螺栓衔接和铆钉衔接三种。
1.焊缝衔接焊缝衔接是通过电弧产生的热量使焊条和焊件局部熔化,经冷却凝固成焊缝,从而将焊件衔接成为一体。
优点:不减弱构件截面,节省钢材,构造容易,制造便利,衔接刚度大,密封性能好,在一定条件下易于采用自动化作业,生产效率高。
缺点:焊缝附近钢材因焊接高温作用形成的热影响区可能是某些部位材质变脆;焊接过程中钢材受到分布不匀称的高和气冷却,使结构产生焊接残余应力和残余变形,对结构的承载力、刚度和使用性能有一定影响;焊接结构因为刚度大,局部裂纹一经发生很简单扩展到整体,尤其是在低温下易发生脆断;焊缝衔接的塑性和韧性较差,施焊时可能产生缺陷,使疲惫强度降低。
2.螺栓衔接螺栓衔接是通过螺栓这种紧固件把衔接件衔接成为一体。
螺栓衔接分平凡螺栓衔接和高强度螺栓衔接两种。
优点:施工工艺容易、安装便利,特殊适用于工地安装衔接,也便于拆卸,适用于需要装拆结构和暂时性衔接。
缺点:需要在板件上开孔和拼装时对孔,增强制造工作量,且对制造的精度要求较高;螺栓孔还使构件截面减弱,且被衔接件常需互相搭接或增设辅助衔接板(或角钢),因而构造较繁且多费钢材。
3.铆钉衔接:铆钉衔接是将一端带有半圆形预制钉头的铆钉,将钉杆烧红后快速插入衔接件的钉孔中,然后用铆钉枪将另一端也打铆成钉头,以使衔接达到紧固。
优点:铆接传力牢靠,塑性、韧性均较好,质量易于检查和保证,可用于重型和直接承受动力荷载的结构。
缺点:铆接工艺复杂、制造费工费料,且劳动强度高,故已基本被焊接和高强度螺栓衔接所取代。
焊接衔接1.焊接方法钢结构常用的焊接方法是电弧焊,包括手工电弧焊、自动或半自动电弧焊以及气体庇护焊等。
手工电弧焊是钢结构中最常用的焊接方法,其设备容易,操作灵巧便利。
但劳动条件差,生产效率比自动或半自动焊低,焊缝质量的变异性大,在一定程度上取决于焊工的技术水平。
自动焊的焊缝质量稳定,焊缝内部缺陷较少,塑性好,冲击韧性好,适宜于焊接较长的直接焊缝。
钢结构的连接
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钢结构的连接钢结构是现代建筑中常见的一种结构形式,其优点包括高强度、耐久性和施工效率高等。
钢结构的连接技术在确保结构的稳定和安全方面起着至关重要的作用。
本文将探讨钢结构连接的一些常见方法和技术。
1. 焊接连接焊接是钢结构连接中最常用的方法之一。
它通过熔化金属来实现两个钢材之间的连接。
常见的焊接方法包括电弧焊接、气体保护焊接和激光焊接等。
焊接连接的优点是连接强度高,连接部位整体性好,适用于各种结构形式和承载要求。
然而,焊接需要专业的技术和设备,并且焊接过程中产生的热量可能导致钢材变形。
2. 螺栓连接螺栓连接是另一种常见的钢结构连接方法。
它通过将螺栓穿过两个钢材,并用螺母拧紧来实现连接。
螺栓连接的优点是安装灵活、便于调整,同时也方便后期检修和拆卸。
螺栓连接适用于大型结构、受力复杂或需要频繁更换的情况。
然而,螺栓连接的强度相对焊接连接稍低,需要使用大量的螺栓,且螺栓本身的质量和紧固力度对连接的稳定性有较大影响。
3. 高强度螺栓连接为了提高螺栓连接的强度,高强度螺栓被广泛应用于钢结构的连接中。
高强度螺栓采用高强度材料制成,具有更高的抗拉强度和承载能力。
使用高强度螺栓连接可以减少连接件的数量,提高结构整体的稳定性。
高强度螺栓连接需要严格遵循相关的安装规范和紧固标准,确保连接的可靠性和安全性。
4. 锚固连接锚固连接是将钢结构与混凝土结构相连接的一种常见方式。
钢结构通常需要与基础混凝土进行连接,以确保整个建筑结构的稳定性。
锚固连接可以通过预埋螺栓、焊接、化学锚固剂等方式实现。
锚固连接的优点是连接强度高、稳定性好,适用于各种混凝土结构和钢结构的连接需求。
然而,锚固连接需要考虑混凝土的质量和基础的稳定性,施工过程中需要严格控制和检查。
5. 榫卯连接榫卯连接是一种传统的木结构连接方式,也适用于某些钢结构的连接。
榫卯连接通过在钢构件上切割槽口,并将另一根构件的榫头嵌入其中来实现连接。
榫卯连接的优点是美观、连接稳固,并可以减少对传统连接件的依赖。
四种钢结构连接方法
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四种钢结构连接方法钢结构连接是指将不同构件或构件与基础相连接的工程技术。
钢结构连接的质量直接影响到钢结构的稳定性和安全性。
目前,常用的钢结构连接方法主要有焊接连接、螺栓连接、铆接连接和槽钢焊接连接。
1.焊接连接:焊接连接是将两个或多个构件通过熔化并凝固的金属填充物相连。
焊接连接具有连接强度高、刚度大、连接面积小等优点,适用于大跨度、高层建筑和复杂结构。
常见的焊接连接方法有手工电弧焊、气体保护焊、埋弧焊、激光焊接等。
其中手工电弧焊是最常用的焊接方法,适用于各种结构形式。
气体保护焊和埋弧焊适用于对焊缝成型质量要求较高的场合。
2.螺栓连接:螺栓连接是通过将具有螺纹的螺栓穿过构件中的孔洞,并用螺母将其紧固,实现连接的一种方法。
螺栓连接具有安装拆卸方便、可调性好、抗震性能好等优点,适用于车间制作和现场安装的钢结构。
常见的螺栓连接方法有普通螺栓连接和高强度螺栓连接。
普通螺栓连接适用于中小型钢结构,结构不太复杂的场合。
高强度螺栓连接适用于大型桥梁、高层建筑和重载结构中,可以承受较大的轴向力。
3.铆接连接:铆接连接是通过用铆钉连接构件的方法。
铆接连接具有连接牢固、传力均匀等优点,适用于大型工艺设备和节段式结构的连接。
常见的铆接连接方法有实心铆接和空心铆接。
实心铆接适用于较大的轴向力和剪切力,空心铆接适用于冲击载荷较大的情况。
4.槽钢焊接连接:槽钢焊接连接是利用焊接将槽钢连接在构件上的方法。
槽钢焊接连接具有连接牢固、施工方便、适用范围广等优点,适用于单层轻型钢结构房屋、厂房和仓库等场所。
槽钢焊接连接方法有T形槽钢焊接连接和L形槽钢焊接连接。
T形槽钢焊接连接适用于对结构刚性要求较高的场所,L形槽钢焊接连接适用于对刚度要求不太高的场所。
总结起来,焊接连接适用于大跨度、高层建筑和复杂结构,螺栓连接适用于车间制作和现场安装的钢结构,铆接连接适用于大型工艺设备和节段式结构的连接,槽钢焊接连接适用于单层轻型钢结构房屋、厂房和仓库等场所。
二级建造师2023建筑实务备考知识点:钢结构构件的连接
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二级建造师2023建筑实务备考知识点:钢构造构件的连接二级建造师2023建筑实务备考知识点:钢构造构件的连接钢构造构件的连接钢构造的连接方法有焊接、普通螺栓连接、高强度螺栓连接和铆接。
〔一〕焊接施工单位首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、接头形式、焊接位置、焊后热处理制度以及焊接工艺参数,预热和后热措施等各种参数及参数的组合,应在钢构造制作及安装前进展焊接工艺评定试验。
焊缝缺陷通常分为:裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合、未焊透、形状缺陷和上述以外的其他缺陷。
裂纹:通常有热裂纹和冷裂纹之分。
产生热裂纹的主要原因是母材抗裂性能差、焊接材料质量不好、焊接工艺参数选择不当、焊接内应力过大等;产生冷裂纹的主要原因是焊接构造设计不合理、焊缝布置不当、焊接工艺措施不合理,如焊前未预热、焊后冷却快等。
处理方法是在裂纹两端钻止裂孔或铲除裂纹处的焊缝金属,进展补焊。
孔穴:通常分为气孔和弧坑缩孔两种。
产生气孔的主要原因是焊条药皮损坏严重、焊条和焊剂未烘烤、母材有油污或锈和氧化物、焊接电流过小、弧长过长,焊接速度太快等,其处理方法是铲去气孔处的焊缝金属,然后补焊。
产生弧坑缩孔的主要原因是焊接电流太大且焊接速度太快、熄弧太快,未反复向熄弧处补充填充金属等,其处理方法是在弧坑处补焊。
固体夹杂:有夹渣和夹钨两种缺陷。
产生夹渣的主要原因是焊接材料质量不好、焊接电流太小、焊接速度太快、熔渣密度太大、阻碍熔渣上浮、多层焊时熔渣未去除干净等,其处理方法是铲除夹渣处的焊缝金属,然后焊补。
产生夹钨的主要原因是氩弧焊时钨极与熔池金属接触,其处理方法是挖去夹钨处缺陷金属,重新焊补。
未熔合、未焊透:产生的主要原因是焊接电流太小、焊接速度太快、坡口角度间隙太小、操作技术不佳等。
对于未熔合的处理方法是铲除未熔合处的焊缝金属后焊补。
对于未焊透的处理方法是对开敞性好的构造的单面未焊透,可在焊缝反面直接补焊。
对于不能直接焊补的重要焊件,应铲去未焊透的焊缝金属,重新焊接。
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第三节钢结构的连接一、钢结构的连接方法采用组合截面的钢构件需用连接将其组成部分即钢板或型钢连成一体。
整个钢结构需在结点处用连接将构件拼装成整体。
因此,钢结构连接设计好坏将直接影响钢结构的质量和经济。
钢结构的连接方法,历史上曾用过销钉、螺栓、铆钉和焊缝等连接,其中销钉和铆钉连接已不在新建钢结构上使用,因此以下不再涉及此两种连接。
1 .焊缝连接焊缝连接是当前钢结构的主要连接方式,手工电弧焊和自动(或半自动)埋弧焊是目前应用最多的焊缝连接方法。
与螺栓连接相比,焊接结构具有以下的优点:(1 )比较图6 -7 所示钢板的螺栓连接和焊缝连接,可见焊缝连接不需钻孔,截面无削弱;不需额外的连接件,构造简单;从而焊缝连接可省工省料,得到经济的效果。
这些可以说是它的最大的优点。
(2 )焊接结构的密闭性好、刚度和整体性都较大。
此外,有些结点如钢管与钢管的Y 形和T 形连接等,除焊缝外是较难采用螺栓连接或其他连接的焊缝连接也存在以下一些不足之处:(l )受焊接时的高温影响,焊缝附近的主体金属易导致材质变脆。
(2 )焊缝易存在各种缺陷,因而导致构件内产生应力集中而使裂纹扩大。
(3 )由于焊接结构的刚度大,个别存在的局部裂纹易扩展到整体。
前面曾提及特别是焊接结构容易发生低温冷脆现象,就是这个原因。
( 4 )焊接后,由于冷却时的不均匀收缩,构件内将存在焊接残余应力,可使构件受荷时部分截面提前进人塑性,降低受压时构件的稳定临界应力。
( 5 )焊接后,由于不均匀胀缩而使构件产生焊接残余变形,如使原为平面的钢板发生凹凸变形等。
由于焊缝连接存在以上不足之处,因此设计、制造和安装时应尽量采取措施,避免或减少其不利影响。
同时必须按照国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》中对焊缝质量的规定进行检查和验收。
若对材料选用、焊缝设计、焊接工艺、焊工技术和加强焊缝检验等五方面的工作予以注意,焊缝容易脆断的事故是可以避免的。
2 .螺栓连接(1 )螺栓的种类钢结构连接用的螺栓有普通螺栓和高强度螺栓两种。
普通螺栓一般为六角头螺栓,产品等级分为A 、B 、C 三级。
对C 级螺栓一般可采用Q235 钢,由热轧圆钢制成,为粗制螺栓,对螺栓孔的制作要求也较低,在普通螺栓连接中应用最多。
产品等级为 A 级和B 级的普通螺栓为精制螺栓,对螺栓杆和螺栓孔的加工要求都较高。
普通螺栓的安装一般用人工扳手,不要求螺杆中必需有规定的预拉力。
钢结构中用的高强度螺栓,有特定的含义,专指在安装过程中使用特制的扳手,能保证螺杆中具有规定的预拉力,从而使被连接的板件接触面上有规定的预压力。
为提高螺杆中应有的预拉力值,此种螺栓必须用高强度钢制造,由中碳钢或合金钢等经过热处理(淬火并回火)后制成,强度较高。
前面介绍的普通螺栓中的A 级和 B 级螺栓(性能等级为 5 . 6 和8 . 8 级)虽然也用高强度钢制造,但仍称其为普通螺栓。
高强度螺栓的性能等级有8 . 8 级和10 . 9 级两种。
高强度螺栓由中碳钢或合金钢等经热处理(淬火并回火)后制成,强度较高。
8 . 8 级高强度螺栓的抗拉强度fub不小于800N / mm2,屈强比为0 . 8 。
10 . 9 级高强度螺栓的抗拉强度不小于1000N /mm2,屈强比为0 . 9 。
钢结构连接中常用螺栓直径d为16、18、20、22、24mm。
(2 )螺栓连接的种类螺栓连接由于安装省时省力、所需安装设备简单、对施工工人的技能要求不及对焊工的要求高等优点,目前在钢结构连接中的应用仅次于焊缝连接。
螺栓连接分普通螺栓连接和高强螺栓连接两大类。
按受力情况又各分为三种:抗剪螺栓连接、杭拉螺栓连接和同时承受剪拉的螺栓连接。
普通螺栓连接中常用的是粗制螺栓( C 级螺栓)连接。
其抗剪连接是依靠螺杆受剪和孔壁承压来承受荷载,如图6-8 所示。
其抗拉连接则依靠沿螺杆轴向受拉来承受荷载。
粗制螺栓的抗剪连接,一般只用于一些不直接承受动力荷载的次要构件如支撑、擦条、墙梁、小析架等的连接,以及不承受动力荷载的可拆卸结构的连接和临时固定用的连接中。
相反,由于螺栓的抗拉性能较好,因而常用于一些使螺栓受拉的工地安装结点连接中。
普通螺栓连接中的精制螺栓( A 、 B 级螺栓)连接,因质量较好可用于要求较高的抗剪连接,但由于螺栓加工复杂,安装要求高(孔径与螺杆直径相差无几),价格昂贵,目前常为下面将介绍的高强度螺栓摩擦型连接所替代。
高强度螺栓连接也有两类,一是摩擦型连接,另一是承压型连接。
摩擦型连接的高强度螺栓连接在受到如图6-8所示荷载时,是依靠连接板件间的摩擦力来承受荷载。
高强度螺栓摩擦型连接以板件间的摩擦力刚要克服作为承载能力极限状态,连接的变形小,连接紧密,耐疲劳,易安装,可拆换,在动力荷载作用下不宜松动。
由于这些优点,它在高层建筑现场安装连接节点上,大跨度房屋,重型厂房和大型构件的现场拼接节点等重要连接中已广泛应用,已取代铆钉连接和精制螺栓连接。
高强螺栓承压型连接对螺栓材质、预拉力大小和施工安装等的要求与摩擦型的完全相同,只是它是以摩擦力被克服、结点板件发生相对滑移后孔壁承压和螺栓受剪破坏作为承载能力极限状态,因此它的承载能力高于高强度螺栓摩擦型连接,可节省连接材料。
但这种连接由于在摩擦力被克服后将产生一定的滑移变形,因而其应用受到限制。
规范规定它只能用于承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构中。
连接处构件接触面的表面处理要求较摩擦型连接为低,仅要求清除油污及浮锈。
承压型连接的工作性能与普通螺栓的完全相同,只是由于螺杆预拉力的作用和高强度钢的应用使连接的性能优于普通螺栓连接。
二、焊缝连接的构造和计算1 .焊接接头形式和焊缝形式图6 -7 中已表示了焊缝连接最常用的三种接头形式,即对接接头、搭接接头和T 形接头。
除此之外,还有角形接头和十字形接头如图 6 -10 所示,其中角形接头主要用于箱形截面的四角,十字形接头则可看成两个T 形接头。
角焊缝连接的传力没有对接焊缝直接,受力也较复杂,不如对接焊缝明确,且较费料,但由于角焊缝连接不需对焊件边缘进行加工,对板件断料尺寸的精度要求也没有对接焊缝高,因而角焊缝在钢结构中的应用远多于对接焊缝。
2 .焊缝符号(或焊缝代号)在钢结构施工图纸上,焊缝的形式、尺寸、辅助要求等一律用焊缝符号表示。
有关焊缝符号及标注方法,可参阅国家标准《建筑结构制图标准》(GB / T 50105 -2001 ) ,以下仅作简单介绍。
焊缝符号由指引线和表示焊缝截面形状的基本符号组成,必要时还可加上辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符号。
(l )指引线一般由带有箭头的指引线(简称箭头线)和一条基准线组成,均为细线如图6-11所示。
为引线的方便,允许箭头线弯折一次。
图6 -11中( b )和(c)图的表示方法是相同的,都代表( a )图所示V 形对接焊缝。
(2 )基本符号用以表示焊缝的形状,今摘录钢结构中常用的一些基本符号如表 6 -2 所示。
基本符号与基准线的相对位置是:1 )如果焊缝在接头的箭头侧,基本符号应标在基准线的上方。
2 )如果焊缝在接头的非箭头侧,基本符号应标在基准线的下方。
3 )当为单面的对接焊缝如V 形焊缝、U 形焊缝,则箭头线应指向有坡口一侧如图6 -11 所示。
为了说明上述第1 )和2 )点的规定,特举例示于图 6 -12 。
( 3 )辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号,补充符号是为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号,见《建筑结构制图标准》(GB / T 50105 -2010)。
( 4 )焊缝尺寸在基准线上的注法是:1 )有关焊缝横截面的尺寸如角焊缝的焊脚尺寸h f;等一律标在焊缝基本符号的左侧2 )有关焊缝长度方向的尺寸如焊缝长度等一律标在焊缝基本符号的右侧。
当箭头线的方向改变时,上述原则不变。
3 )对接焊缝的坡口角度、根部间隙等尺寸标在焊缝基本符号的上侧或下侧。
3 .对接焊缝的计算和构造一般情况下,对接焊缝的有效截面与所焊接的构件截面相同,焊缝的受力情况与构件相似,焊缝的强度设计值又与母材相等(一、二级焊缝时),因此当构件已满足强度要求时,对接焊缝的强度就没有必要再进行计算。
当焊缝质量等级为三级时,其抗拉和抗弯曲受拉的强度设计值f t w=0 . 85f ;当对接焊缝不用引弧板施焊时,每条焊缝的有效长度应较实际长度减小2t ;对施工条件较差的高空安装焊缝,由于焊接质量较地面上施焊时难以保证,设计规范中规定其强度设计值应乘以折减系数0 . 9 ;对无垫板的单面施焊对接焊缝,由于不易焊满,其强度设计值应乘以折减系数0.85 。
对接焊缝的强度计算方法与构件截面强度计算相同。
构件截面强度的计算除少数情况外都是直接利用材料力学公式,因而焊缝强度也就完全可利用材料力学中的计算公式来进行,这里就不一一提及。
另外,在设计时还应满足有关构造要求,具体见规范第7.2.1条及第8.2.1-8.2.5条。
4 .直角角焊缝的计算和构造(l )基本概念1 )直角角焊缝的截面形状:如图6 -18 所示,因工程应用中多数属此,故常简称角焊缝。
绝大多数角焊缝的两焊脚尺寸相等均为h f,焊缝表面略凸如图6 -18 (a )所示,少数因需要而采用不等焊脚尺寸或为凹面如图6 -18 ( b )和图6 -18 (c)所示。
2 )角焊缝的有效截面A e:计算时不计及余高和熔深,假定焊缝截面为一等边直角三角形如图6 -18 所示(图中未示出熔深),取每条角焊缝的有效截面为A e=h e l w=0.7h f l w。
这里,h f 为焊脚尺寸(图 6 一18 ) , 0 . 7h f 为焊缝的计算厚度(或称有效厚度)记作h e ; l w 是焊缝的计算长度,对每条焊缝取其实际长度l 减去2h f,即取l w =l 一2h f ,以考虑焊接时起弧和熄弧处焊缝有缺陷的不利影响。
3 )侧面角焊缝:焊缝长度(轴线)与外力作用方向一致(平行)的焊缝称为侧面角焊缝,如图6 -19 所示。
试验研究表明:侧面截面角焊缝主要受剪,强度较低,破坏通常发生在沿45°方向的有效截面,因此强度较低,但塑性性能好;沿焊缝长度在有效截面上的剪应力分布不均匀,两端大,中间较小,焊缝愈长,不均匀分布的程度愈大,但由于塑性变形,在破坏前分布可逐渐趋向均匀。
4 )正面角焊缝:焊缝长度与外受力作用方向相垂直的焊缝称为正面角焊缝,如图6 -19 所示。
试验研究表明:正面角焊缝多轴受力(复杂应力状态),破坏通常不发生在45°方向的有效截面,因此强度较侧面角焊缝为高,一般可高 1 / 3 左右,且刚度较大;沿焊缝长度在有效截面上的应力分布较均匀。
(2 )基本假定角焊缝中的应力分布较复杂,侧面角焊缝和正面角焊缝的受力性能不同,很难精确计算。
因此,目前我国和国际上许多国家(地区)对角焊缝采用简化计算法,即计算时采用以下简化假定:1 )每条角焊缝计算时的破坏截面为沿45 °方向的有效截面,即为h e l w =0 . 7h f l w。