钢结构的常用连接方法

钢结构的常用连接方法

钢结构的基本构件由钢板、型钢等连接而成，如梁、柱、桁架等，运到工地后通过安装连接成整体结构。因此在钢结构中，连接占有很重要的地位。

在传力过程中，连接部位应有足够的强度、刚度和延性。被连接件间应保持正确的位置，以满足传力和使用要求。连接的加工和安装比较复杂而且费工，因此选定连接方案是钢结构设计的重要环节。

钢结构的连接通常有焊接、铆接和螺栓连接三种方式(见图10－1)。在在房屋结中铆接已经很少采用，常用焊接和螺栓连接。

(a)焊接连接(b)铆钉连接(c)螺栓连接

图10－1 钢结构的连接方式（书中图名改为图示所示）

10.1.1 焊接连接

焊接是通过电弧产生热量，使焊条和焊件局部熔化，然后冷却凝结形成焊缝，使焊件连成一体。焊接连接是当前钢结构最主要的连接方式，它的优点是构造简单，用钢省，加工方便，连接的密闭性好，易于采用自动化作业。焊接连接的缺点是焊件会产生残余应力和残余变形，焊缝附近材质变脆，焊缝质量易受材料、操作的影响，对钢材材性要求较高，高强度钢更要有严格的焊接程序。

钢结构常用的焊接方法有气焊、电阻焊和电弧焊等方法。

10.1.2 铆钉连接

铆钉连接是将一端带有预制钉头的铆钉插入被连接构件的钉孔中，利用铆钉枪或压铆机将另一端压成封闭钉头而成。这种连接传力可靠，韧性和塑性较好，质量易于检查，适用于承受动力荷载、荷载较大和跨度较大的结构。但铆钉连接

费工费料、劳动条件差、成本高，现在很少采用，多被焊接及高强度螺栓连接所代替。

10.1.3 螺栓连接

螺栓连接需要先在构件上开孔，然后通过拧紧螺栓产生紧固力将被连接板件连成一体，其分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。

1．普通螺栓连接

普通螺栓的优点是装卸便利，不需特殊设备。普通螺栓又分为C级螺栓(又称粗制螺栓)和A、B级螺栓(又称精制螺栓)两种。C级螺栓制作精度较差，栓径和孔径之间的缝隙相差1－1.5mm，便于制作和安装，但螺杆与钢板孔壁接触不够紧密，当传递剪力时，连接变形较大，故C级螺栓宜用于承受拉力的连接，或用于次要结构和可拆卸结构的受剪连接以及安装时的临时固定。它有4.6级和

4.8级两种；A、B级螺栓其栓径和孔径之间的缝隙相差只有0.3－0.5mm，受力

性能较粗制螺栓好，但其加工费用较高且安装费时费工，目前建筑结构中很少使用。它有5.6级和8.8级两种。

A、B级螺栓间的区别只是尺寸不同，其中A级为螺栓杆直径d≤24mm且螺

栓杆长度l≤150mm的螺栓，B级为d>24mm或l>150mm的螺栓。

2．高强度螺栓连接

高强度螺栓传递剪力的机理与普通螺栓不同，它是靠被连接板间的强大摩擦阻力传递剪力，这种螺栓用高强度的钢材制作，安装时通过特制的扳手，以较大的扭矩拧紧螺帽，使螺栓杆产生很大的预应力，由于螺帽的挤压力把被连接的部件夹紧，依靠接触面间的摩擦力来阻止部件相对滑移，达到传递外力的目的，因而变形较小。其优点是施工简单、受力好、耐疲劳且可以撤换以及在动力荷载作用下不致松动。是一种很有发展前途的连接方式。根据受力特征不同，高强度螺栓连接可分为摩擦型和承压型两种。

摩擦型连接：外力仅依靠部件接触面间的摩擦力来传递。孔径比螺栓公称直径大1.5～2.0mm。其特点是连接紧密，变形小，传力可靠，疲劳性能好，主要用于直接承受动力荷载的结构、构件的连接。

承压型连接：起初由摩擦传力，后期同普通螺栓连接一样，依靠杆和螺孔之间的抗剪和承压来传力。孔径比螺栓公称直径大1.0～1.5mm。其连接承载力一般比摩擦型连接高，可节约钢材。但在摩擦力被克服后变形较大，故仅适用于承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构、构件的连接。

除上述常用连接外，在薄壁钢结构中还经常采用射钉、自攻螺钉和焊钉等连接方式。