钢结构连接的种类和特点

一、混凝土的相连形式

相连的促进作用是透过很大形式将废钢或薄壁组合而成梁柱,或将若干个梁柱组合而成总体内部结构,以确保其协力组织工作。

混凝土的相连形式可分成冲压相连、螺丝相连(内衬相连)三种。

二、沟槽相连

（1）缺点：

不弱化梁柱横截面，节省废钢；

可冲压成任何人花纹的梁柱，冲压间可间接冲压，通常不须要其它的相连件，梁柱单纯，锻造母丘氏；

相连的气密性好，减震大；

更易选用智能化，制造成本低。

（2）缺点：

位于沟槽附近热影响区的材质有些变脆；

在焊件中产生冲压残余应力和残余变形，对内部结构 组织工作有不利的影响；

冲压内部结构对裂纹很敏感，一旦局部发生裂纹便有可能迅速扩展到整个横截面，尤其在低温下易发生脆断。

常用的电弧焊的基本原理和设备

包括手工电弧焊、自动埋弧电弧焊和半自动埋弧电弧焊。

1、手工电弧焊

(1)原理：利用电弧产生热量熔化焊条和母材形成沟槽。

（2）缺点：设备单纯，操作灵活方便，适于任意空间位置的冲压，特别适于冲压短沟槽。

（3）缺点：制造效率低，劳动强度大，冲压质量取决于焊工的精神状态与技术水平，质量波动大。

2、埋弧焊（自动或半自动）

（1）原理：埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊形式。

（2）缺点：智能化程度高，冲压速度快，劳动强度低；电弧热量集中，熔深大，热影响区小；工艺条件稳定，沟槽的化学成分均匀，沟槽质量好，焊件变形小。

（3）缺点：装配精度要求高，设备投资大，施工位置受限等。

（4）焊丝的选择：埋弧焊的焊条应与焊件废钢相匹配，如：Q235-H08、H08A、H08MnA; Q345、Q390-H08A、H08E、H08Mn等。

3、焊条的表示形式：E后面加4个数字

E—表示焊条(Electrode)

前两位数字为熔敷金属（沟槽金属）的最小抗拉强度（N/mm2)

第三位数字表示适用于哪些冲压位置，0与1表示焊条适用于全位置冲压（平、立、仰、横），2表示焊条适用于平焊及平角焊，4表示焊条适用于向下立焊；

第三位与第四位组合时，表示冲压电流类型及药皮类型。

对于低合金钢焊条，短画线后面的符号表示熔敷金属化学成分分类代号（GB/T 5117-1995及GB/T 5118-1995）。

焊条的选择

焊条应与焊件废钢相适应；不同钢种的废钢冲压，宜选用与低强度废钢相适应的焊条。如：

Q235钢——E43型焊条（E4300--E4328)

Q345钢——E50型焊条(E5000--5048)

Q390、Q420钢——E55型焊条(E5500--5518)

4. 沟槽的方位和要求

沟槽符号与标注形式

在混凝土施工图上要用沟槽代号标明沟槽形式、尺寸和辅助要求。

沟槽代号主要由图形符号、辅助符号和引出线等部分组成。

具体有关代号规定和详细说明，可参照《建筑内部结构制图标准》（GB/T 50105—2001）和《冲压符号表示法》（GB 324—88）。

6、 沟槽缺陷

沟槽质量检验等级和沟槽质量等级

沟槽质量检验等级除对外观和尺寸进行检查外，还应进行沟槽内部质量的检验。当选用超声波探伤时，检验等级分成A、B、C三级；当选用射线探伤时，检验等级分成A、AB和B三级。

根据对沟槽质量检验等级的要求不同，把沟槽质量分成一、二、三级。每个等级的检验内容不一样。

三、螺丝链接

1.普通螺丝相连

根据对孔壁质量要求，将螺丝孔分成两类：Ι类孔（A、B级)和∏类孔（C级）。

Ι类孔的螺丝相连，其抗剪和承压强度比∏类孔的高，但是Ι类孔的锻造费工，成本高。

A、B级螺丝孔对制孔的要求比较高，但安装困难，成本高，通常很少使用；C级螺丝孔制孔粗糙、不精确，但安装方便，目前在混凝土中普遍使用。

2、高强度螺丝

高强度螺丝相连传递剪力的机理和普通螺丝相连不同，普通螺丝是靠螺丝抗剪和承压来传递剪力的，而高强度螺丝相连首先是靠被相连板件间的强大摩擦阻力传递剪力的。

安装时透过特别的板手，以较大的扭矩上紧螺帽，使螺杆产生很大的预拉力。高强螺丝的预拉力把被相连的部件夹紧，使部件的接触面间产生很大的磨擦力，外力透过摩擦力来传递。这种相连称为高强度螺丝摩擦型相连。

螺丝的性能统一用螺丝的性能等级表示，如4.6级、8.8级、 10.9级。

小数点前的数字表示螺丝材料的抗拉强度，小数点及后面的数字表示屈强比。

4.6级、8.8级、 10.9级螺丝强度分别属于400N/mm2 、800N/mm2 、1000N/mm2级。

C级螺丝为4.6级或4.8级，由Q235钢锻造。

A、B级螺丝为5.6级或8.8级，选用低合金钢或再经热处理后制成。

高强螺丝为8.8级或10.9级，材料为45号钢、 40B钢、20MnTiB钢制成。

高强度螺丝相连的计算有两类型型：

（1）摩擦型相连 只靠被相连板件间的强大摩擦阻力传力，以摩擦阻力刚被克服作为相连承载力的极限状态。因而，相连的剪切变形很小，总体性好。

（2）承压型相连 靠被相连板件间的摩擦力和螺丝协力传力，以螺丝被剪切或被压（承压）坏为相连承载力的极限。

高强度螺丝选用钻成空。摩擦型相连，孔径比螺丝公称直径大1.5—2.0mm，承压型大1.0—1.5mm。为了提高摩擦力，还应对相连的各接触面进行处理。

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