任务一 连接方法及特点

钢结构是由各种型钢和钢板等连接成的基本构件,如梁、柱和桁架等,再通过安装连接成空间整体,如厂房、桥梁等。连接是传力的关键部位,连接的构造和计算是钢结构设计的重要组成部分。

钢结构采用的连接方法有焊接连接、螺栓连接和铆钉连接三种(图2-1)。

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图2-1 钢结构的连接方法

(a)焊接连接;(b)螺栓连接;(c)铆钉连接

1.焊接连接

焊接连接是现代钢结构最主要的连接方法。

优点:构造简单,不削弱构件截面(不必钻孔);加工方便;密封性好;刚度大;节约钢材,可省去一定量的拼接板;易于自动化作业,生产效率高。

缺点:在焊缝附近的热影响区内,钢材的组织发生改变,导致局部材质变脆;在焊件中产生焊接残余应力和残余变形,对结构工作有不利影响;低温冷脆问题较为突出等。

焊接连接广泛用于除直接承受动力荷载的钢结构中,例如吊车梁、制动梁等。

2.螺栓连接

螺栓连接是先在被连接件上钻孔,然后装入预制的螺栓,拧紧螺母。

优点:安装时不需要特殊设备,操作简便,便于拆卸。

缺点:连接部分需钻孔,削弱截面,增加了加工工作量;连接部分需搭接或另加拼接板,比焊接连接多用钢材。

螺栓连接适用于结构的安装连接、经常装拆结构的连接和临时固定连接。

3.铆钉连接

铆钉连接构造复杂,费钢费工,目前很少采用,但是,铆钉连接的塑性和韧性较好,传力可靠,质量易于检查,在某些重型和直接承受动力荷载的结构中,有时仍然采用。

下面介绍常用焊接连接的构造与计算,以及螺栓连接的构造与计算。