钢结构连接与高强度螺栓施工工艺

试析钢结构连接与高强度螺栓施工工艺

摘要：钢结构连接的方式有多种，其中比较常用的有焊缝连接、螺栓连接以及铆钉连接，本篇文章主要对螺栓连接方式中的高强度螺栓连接概念作相关介绍，在分析了钢结构构件焊接方法的选择条件之后，重点对高强度螺栓连接的施工工艺作了论述。

关键词：钢结构连接；焊接；螺栓连接；高强度螺栓连接

高强度螺栓连接属于钢结构螺栓连接方式中的一种，它的连接构件主要包括螺栓杆、螺母和垫圈，从连接件的组成上来看，它与普通的螺栓连接并没有什么区别，但在具体连接时，高强度螺栓的连接则需要借助特殊扳手来完成。从连接效果上看，由高强度螺栓连接组成的钢结构比由普通螺栓连接而成的钢结构更加稳定、安全，其结构所具有的承受能力也更强，用其作为建筑工程的主体结构时，对建筑工程整体结构的稳定性也有着良好的保障。因此，广泛的推广与应用高强度螺栓连接是很有必要的。

一、钢结构连接与高强度螺栓连接

1.钢结构连接的相关介绍

钢结构连接是指钢结构构件与构件之间的相互连接。一般来说，钢结构构件或部件之间的连接方式有多种，比如焊缝连接、铆钉连接、螺栓连接等。在目前的建筑工程以及高压设备的钢结构连接中，螺栓连接是应用次数较多，应用范围也较广的一种连接方式，它一般分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接。

2.什么是高强度螺栓

高强度螺栓是一种由高强度钢制造的，且需要用特殊扳手或者较大颈紧力才能将其拧紧螺栓。与普通螺栓相比，高强度螺栓的性能等级一般都在8.8级以上，它所能承受的负载力比普通螺栓要大上许多；与普通螺栓依靠栓杆抗剪和孔壁承压来传递外力的特点不同，高强度螺栓的受力特点是依靠颈拉力和摩擦力来传递外力，因此，它可以分为承压型螺栓和摩擦型螺栓两种。就目前来说，高强度螺栓多被应用于我国桥梁工程、钢轨、高压以及超高压设备的连接中。

二、钢结构焊接方法选择

在钢结构制作的安装领域中，广泛使用的是电弧焊。在电弧焊中又以药皮焊条、手工焊条、自动埋弧焊、半自动与自动cq2气体保护焊为主。在某些特殊场合，则必须使用电渣焊。

在钢结构的制作、连接以及安装领域中，使用最为广泛的焊接方式便是电弧焊。而电弧焊又可细分为多种焊接方式，比如药皮焊条、手工焊条、自动埋弧焊、半自动与自动cq2气体保护焊等。除此外，某些特殊场合的钢结构焊接还需要采用电渣焊。笔者在以下内容中主要对手工焊和埋弧自动焊优缺点以及应用范围作主要论述。

1、手工焊

钢结构手工焊接方法具有操作方便，设备简单的优点。一般来说，手工焊接法的科学技术含量以及焊接设备的成本都不算高，并且它适用于任意两个或多个钢结构部件之间的焊接。但除了以上优点之外，手工焊接也存在着劳动强度大，工作效率低等缺点。我们目前

常用到的手工焊接机械主要有两种，一种为交流焊机，一种为直流焊机。前者交流焊机比较适用于普通钢结构的连接，而后者则适用于一些对焊接要求比较高的钢结构。不管是普通钢结构，还是有特殊要求的钢结构，如果其使用手工焊接来实现其构件之间的连接的话，其焊接质量是得不到百分百保证的，因为手工焊接的焊接技术水平与焊接人员的精神状态有着莫大关系，当焊接人员精神状态不好时，钢结构的焊接质量必然会有所下降。

2、埋弧自动焊：埋弧自动焊，又称“电弧焊”，是一些小型设备焊接中常会采用到的一种焊接方式，其焊接原理是电弧在焊剂层下燃烧，达到将两个钢结构构件连接起来的目的。电弧焊的焊接效率比较高，焊接质量也有所保证，最重要的是电弧焊的操作技术简单灵活、易学。因此，电弧焊常常被应用于一些大型构件的制作加工中。

二、焊接工艺要点

焊接连接是现代钢结构最主要的连接方法，焊接连接构造简单，任何形式的构件都可直接相连；用料经济，不削弱截面；连接的密闭性好，结构刚度大。焊接时要注意以下几点：

1、焊接工艺设计：确定焊接方式、焊接参数及焊条、焊丝、焊剂的规格型号等。

2、焊条烘烤：焊条和粉芯焊丝使用前必须按质量要求进行烘焙，低氢型焊条经过烘焙后，应放在保温箱内随用随取。

3、定位点焊：焊接结构在拼接、组装时要确定零件的准确位置，

要先进行定位点焊。

4、焊前预热：预热可降低热影响区冷却速度，防止焊接延迟裂纹的产生。

5、焊接顺序确定：一般从焊件的中心开始向四周扩展；先焊收缩量大的焊缝，后焊收缩量小的焊缝；尽量对称施焊；焊缝相交时，先悍纵向焊缝，待冷却至常温后，再焊横向焊缝；钢板较厚时分层施焊。

三、高强度螺栓连接施工

栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接，两者区别在于高强度螺栓是由强度较高的钢经过热处理制成，高强度螺栓施连接是目前与焊接并举的钢结构主要连接方法之一，高强度螺栓施工时，用特殊扳手拧紧螺栓，对其施加规定的预拉力。

1、一般要求。刚强度螺栓工艺对材料要求很高，材料的合格与否关系到钢连接后的牢固程度，如果螺栓不合格或者受到污染，钢结构连接后容易出现松动、掉落等问题，影响建筑质量，因此在使用前，要对其性能做好检验，运输中轻装轻卸；工地储存要将其放置于干燥、通风、防雨、防潮的仓库，安装要按需领取，没有用完的要及时装回容器；安装中，接头摩擦面要清洁干燥。

2、安装工艺。一个接头上螺栓连接，应从螺栓群中部开始，向四周扩展，逐个拧紧。扭矩型高强度螺栓的初拧、复拧、终拧，每完成一次应涂上相应的颜色或标记，以防漏拧。高强度螺栓应自由穿入螺栓孔内。一个接头多个高强度螺栓穿入方向应一致。垫圈有

倒角的一侧应朝向螺栓头和螺母，螺母有圆台的一面应朝向垫圈。强度螺栓连接副在终拧以后，螺栓丝扣外露应为2-3扣，其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣。

3、紧固方法。高强度螺栓的紧固有两种方法，即大六角头高强

度螺栓连接副紧固和扭剪型高强度螺栓紧固。大六角头高强度螺栓连接副一般采用扭矩法和转角法紧固：扭矩法分初拧和终拧两步，初拧使各层钢板充分密贴，终拧将螺栓拧紧；转角法也是两次拖拧，初拧使用短扳手，将螺母拧至构件，做下标记，终拧改用长扳手，从标记位置拧至终拧位置。

五、结束语

钢结构在现代建筑中是必不可少的部分，建筑的多样化要求在钢结构的连接上有牢固可靠的技术，钢结构焊接和搞强度螺栓施工是钢结构连接的主要方式，效率高、性能好、安全可靠，在建筑中得到了广泛的应用，效果良好。随着社会对建筑技术要求的不断提高和技术的日新月异，钢结构连接采用的焊接技术和高强度螺栓施工技术也将愈发完善。

参考文献

[1] 吕忠山. 探讨钢结构连接与高强度螺栓施工工艺[j]. 科技

与企业. 2013（01）

[2] 任彦冰. 谈对钢结构安装施工技术的分析[j]. 科技与企业. 2013（01）

[3] 张作栋. 关于高强度螺栓复验过程中几个细节问题的探讨