鋼結(jié)構(gòu)常用的連接方式

焊縫連接

鋼結(jié)構(gòu)中的焊縫連接,，主要采用電弧焊,，即在構(gòu)件連接處，借電弧產(chǎn)生的高溫,，將置于焊縫部位的焊條或焊絲金屬熔化，而使構(gòu)件連接在一起,。電弧焊又分手工焊,、自動焊和半自動焊。自動焊和半自動焊,，可采用埋弧焊或氣體保護(hù)焊,。

焊縫連接受力特點(diǎn)

對接焊縫當(dāng)采用與主體金屬相適應(yīng)的焊條或焊絲，施焊合理,，質(zhì)量合格時,，其強(qiáng)度與主體金屬強(qiáng)度相當(dāng)。角焊縫的截面形狀,，一般為等腰直角三角形,，其直角邊長稱為焊腳(hf)，斜邊上的高(0.7hf)稱為有效厚度。用側(cè)面角焊縫連接承受軸向力時,，焊縫主要承受剪切力,，計(jì)算時，假設(shè)剪應(yīng)力沿著有效厚度的剪切面均勻分布,，只驗(yàn)算其抗剪強(qiáng)度,。正面角焊縫受力復(fù)雜，同時存在彎曲,、拉伸(或壓縮)和剪切應(yīng)力，其破壞強(qiáng)度比側(cè)面角焊縫高,。關(guān)于焊縫的構(gòu)造要求,，施工驗(yàn)收規(guī)范均有專門規(guī)定。

焊接應(yīng)力和變形

焊接過程中,，由于被連接構(gòu)件局部受熱和焊后不均勻冷卻,，將產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和焊接變形，其大小與焊接構(gòu)件的截面形狀,、焊縫位置和焊接工藝等有關(guān),。焊接殘余應(yīng)力高的可達(dá)到鋼材屈服點(diǎn)，對構(gòu)件的穩(wěn)定和疲勞強(qiáng)度均有顯著的影響,。焊接變形可使構(gòu)件產(chǎn)生初始缺陷,。設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)以及施工過程都應(yīng)采取措施，減少焊接應(yīng)力和焊接變形,。

普通螺栓連接

普通螺栓連接的連接件包括螺栓桿,、螺母和墊圈。普通螺栓用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼或低合金結(jié)構(gòu)鋼制成,；分粗制螺栓和精制螺栓兩種,。粗制螺栓由未經(jīng)加工的圓桿制成，螺栓孔徑比螺栓桿徑大1.0～1.5毫米,，制作簡單,，安裝方便，但受剪切時性能較差,，只用于次要構(gòu)件的連接或工地臨時固定,，或用在借螺栓傳遞拉力的連接上。精制螺栓由棒鋼在車床上切削加工制成,，桿徑比孔徑小0.3～0.5毫米，其受剪力的性能優(yōu)于粗制螺栓,，但由于制做和安裝都比較復(fù)雜,，很少應(yīng)用,。

普通螺栓連接按受力情況可分為抗剪連接和抗拉連接，也有同時抗剪和抗拉的,。抗剪連接又有單面受剪和雙面受剪以及多面受剪等不同情況,。在普通螺栓抗剪連接中,，當(dāng)擰緊螺母時，螺栓內(nèi)產(chǎn)生的預(yù)拉力不大,；連接受力時,，被連接的板件之間的摩擦力克服后，產(chǎn)生滑移,，栓桿與孔壁接觸,，此時主要靠螺栓桿剪切和栓桿與孔壁互相擠壓傳力。當(dāng)螺栓桿直徑相對較小時,，螺栓沿受剪面剪斷，稱剪切破壞,。當(dāng)板件相對較薄時,，孔壁被擠壓而破壞，或板件端部被螺栓沖開,，稱承壓破壞,。當(dāng)被連接板件截面較小，也可能在有螺栓的截面處被拉斷而破壞,。螺栓抗拉連接的受力情況,，則隨著被連接構(gòu)件的剛度不同而有較大的區(qū)別。當(dāng)被連接構(gòu)件的剛度較大且螺栓對稱布置時,，則每個螺栓將平均承擔(dān)作用在連接處的拉力,。當(dāng)被連接構(gòu)件的剛度較小時，則連接處翼緣會發(fā)生彎曲變形,，產(chǎn)生杠桿力,。杠桿力比較復(fù)雜，一般采用適當(dāng)降低螺栓的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度加以考慮,。螺栓的抗拉連接破壞是在螺紋處拉斷?？紤]施工方便和受力要求,，螺栓要按一定規(guī)定排列。

高強(qiáng)度螺栓連接

鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接件亦由螺栓桿,、螺母和墊圈組成,。由強(qiáng)度較高的鋼（如20錳鈦硼,、40硼、45號鋼）經(jīng)過熱處理制成,。高強(qiáng)度螺栓連接用特殊扳手?jǐn)Q緊高強(qiáng)度螺栓,，對其施加規(guī)定的預(yù)拉力。高強(qiáng)度螺栓抗剪連接按其傳力方式分為摩擦型和剪壓型（或稱承壓型）兩類,。

摩擦型高強(qiáng)度螺栓抗剪連接,，依靠被夾緊板束接觸面的摩擦力傳力，一旦摩擦力被克服,，被連接的構(gòu)件發(fā)生相對滑移,，即認(rèn)為達(dá)到破壞狀態(tài)。而剪壓型高強(qiáng)度螺栓抗剪連接,，則假設(shè)板束接觸面間的摩擦力被克服后,，栓桿與孔壁(孔徑比桿徑大1.0～1.5毫米）接觸，借螺栓抗剪和孔壁承壓來傳力,。因?yàn)槟Σ列透邚?qiáng)度螺栓抗剪連接的承載力取決于高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力和板束接觸面間的摩擦系數(shù)（亦稱滑移系數(shù)）的大小,，除采用強(qiáng)度較高的鋼材制造高強(qiáng)度螺栓并經(jīng)熱處理，以提高預(yù)拉力外,，常對板件接觸面進(jìn)行處理（如噴砂）以提高摩擦系數(shù),。高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力并不降低其抗拉性能，其抗拉連接與普通螺栓抗拉連接相似,，當(dāng)被連接構(gòu)件的剛度較小時,，應(yīng)計(jì)入杠桿力的影響。每個螺桿所受外力不應(yīng)超過預(yù)拉力的80%,，以保證板束間保持一定的壓力,。高強(qiáng)度螺栓連接的螺栓排列，也有一定的構(gòu)造規(guī)定,。

鉚釘連接

鉚釘是由頂鍛性能好的鉚釘鋼制成,。鉚釘連接的施工程序，是先在被連接的構(gòu)件上,，制成比釘徑大1.0～1.5毫米的孔,。然后將一端有半圓釘頭的鉚釘加熱到呈櫻桃紅色，塞入孔內(nèi),，再用鉚釘槍或鉚釘機(jī)進(jìn)行鉚合,，使鉚釘填滿釘孔，并打成另一鉚釘頭,。鉚釘在鉚合后冷卻收縮,，對被連接的板束產(chǎn)生夾緊力，這有利于傳力,。鉚釘連接的韌性和塑性都比較好,。但鉚接比栓接費(fèi)工,，比焊接費(fèi)料,，只用于承受較大的動力荷載的大跨度鋼結(jié)構(gòu),。一般情況下在工廠幾乎為焊接所代替，在工地幾乎為高強(qiáng)度螺栓連接所代替,。