鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接方式是確保結(jié)構(gòu)安全和穩(wěn)定的關(guān)鍵。螺栓連接是一種常見的連接技術(shù),，通過(guò)螺栓將兩個(gè)或多個(gè)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來(lái),。高強(qiáng)度螺栓連接則使用高強(qiáng)度螺栓，以提供更強(qiáng)的連接強(qiáng)度和耐久性,。鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)的連接技術(shù)也是一個(gè)重要的研究方向,，包括采用焊接、螺栓連接等方式實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)與混凝土的可靠連接,。這些連接方式的選擇和應(yīng)用需要根據(jù)具體的工程需求和條件進(jìn)行綜合考慮,。
一、鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接方式分類
- 焊接連接
- 原理及操作：焊接是通過(guò)電弧產(chǎn)生的熱量,，使焊條和焊件局部熔化,，經(jīng)冷卻凝結(jié)成焊縫，從而使焊件連接成一體,。它可用于任何形式的構(gòu)件直接相連,，不削弱構(gòu)件截面。例如在建筑鋼結(jié)構(gòu)的梁與柱連接中,，常采用焊接連接,。其具有用料經(jīng)濟(jì),、構(gòu)造簡(jiǎn)單,、制造加工方便、連接的剛度大,、密封性能好的優(yōu)點(diǎn),，并且可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)，生產(chǎn)效率高,。但是,，焊縫附近鋼材因焊接高溫作用形成熱影響區(qū),，會(huì)導(dǎo)致局部材質(zhì)變脆；焊接過(guò)程中鋼材受到不均勻的高溫和冷卻,，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和殘余變形,，對(duì)結(jié)構(gòu)的承載力、剛度和使用性能有一定影響,。此外,，焊接鋼結(jié)構(gòu)由于剛度大，局部裂縫一經(jīng)發(fā)生很容易擴(kuò)展到整體,，尤其是在低溫下易發(fā)生脆斷,，而且焊接的塑性和韌性較差，施焊時(shí)可能產(chǎn)生缺陷,，使疲勞強(qiáng)度降低,。
- 設(shè)計(jì)與規(guī)范要求：焊接焊縫的尺寸及形式有相關(guān)的規(guī)范規(guī)定，焊條的選用應(yīng)和被連接金屬材質(zhì)適應(yīng),。在焊接設(shè)計(jì)中不得任意加大焊縫,，焊縫的重心應(yīng)盡量與被連接構(gòu)件重心接近。同時(shí),，要根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性,、受力特點(diǎn)、荷載情況和工作環(huán)境等因素進(jìn)行焊接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì),，滿足承載力極限狀態(tài)要求,，傳力可靠，減少應(yīng)力集中,，構(gòu)造應(yīng)符合結(jié)構(gòu)計(jì)算假定,，當(dāng)構(gòu)件在節(jié)點(diǎn)偏心相交時(shí)，還應(yīng)考慮局部彎矩的影響,。對(duì)于構(gòu)造復(fù)雜的重要節(jié)點(diǎn)應(yīng)通過(guò)有限元分析確定其承載力,，并宜進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。構(gòu)造應(yīng)便于制作,、運(yùn)輸,、安裝、維護(hù),，防止積水,、積塵，并應(yīng)采取防腐與防火措施,。
- 適用場(chǎng)景：適用于對(duì)連接剛度要求高,、構(gòu)件截面不希望被削弱且便于自動(dòng)化操作的鋼結(jié)構(gòu)連接場(chǎng)景，如工廠內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的預(yù)制連接。
- 螺栓連接
- 普通螺栓連接
- 特點(diǎn)與操作：施工工藝簡(jiǎn)單,，安裝方便,，特別適用于工地安裝連接。普通螺栓連接是通過(guò)螺栓穿過(guò)被連接的構(gòu)件孔,，用螺母擰緊來(lái)實(shí)現(xiàn)連接,。不過(guò)，因開孔對(duì)構(gòu)件截面有一定削弱,，且被連接的板件需要互相搭接或另設(shè)拼接件等連接件,，所以比焊接用材多，并且板件制孔等增加了工作量,。
- 適用場(chǎng)景：可用于對(duì)連接強(qiáng)度要求不是特別高的鋼結(jié)構(gòu)次要部位連接,，例如一些臨時(shí)性建筑結(jié)構(gòu)或者對(duì)結(jié)構(gòu)整體性能影響較小的部位連接。
- 高強(qiáng)度螺栓連接
- 特點(diǎn)與操作：一般用合金鋼制成,，根據(jù)受力特點(diǎn)分承壓型和摩擦型,。高強(qiáng)度螺栓制作工藝精準(zhǔn)，操作工序較多且要求高,。在橋梁及大跨度結(jié)構(gòu)房屋和工業(yè)廠房廣泛應(yīng)用,。它能提供較大的連接強(qiáng)度，保證結(jié)構(gòu)的整體性和可靠性,。
- 適用場(chǎng)景：在大型建筑,、橋梁等對(duì)結(jié)構(gòu)安全性和可靠性要求較高的鋼結(jié)構(gòu)連接中廣泛應(yīng)用，如大跨度橋梁的鋼梁連接,、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的梁柱連接等,。
- 普通螺栓連接
- 鉚接連接
- 原理及操作：鉚釘連接是將一端帶有預(yù)制釘頭的鉚釘，插入被連接構(gòu)件的釘孔中,，利用鉚釘槍或壓鉚機(jī),，將另一端壓成封閉釘頭，從而使連接件被鉚釘卡緊形成牢固的連接,。
- 特點(diǎn)：傳力可靠,，塑性和韌性較好，質(zhì)量易于檢查和保證,，可用于承受動(dòng)載的重型結(jié)構(gòu),。但是，其構(gòu)造復(fù)雜,，費(fèi)鋼費(fèi)工,，勞動(dòng)條件差，成本高,，目前已很少采用,。不過(guò)在一些對(duì)結(jié)構(gòu)韌性和可靠性有特殊要求且不考慮成本和施工效率的情況下，仍可能被選用,。
- 其他連接方式（在鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)連接中的應(yīng)用）
- 鋼筋焊接：是鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)連接的一種常見方式,。可以讓鋼筋和混凝土連為一體,，牢固可靠,，連接效果好，同時(shí)有一定的經(jīng)濟(jì)性,。但是如果焊接不穩(wěn)定或者質(zhì)量不佳,，會(huì)影響連接的強(qiáng)度和使用壽命。
- 膨脹螺栓連接：主要是通過(guò)鋼板和螺栓將鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)連接起來(lái),。這種方式可以在施工過(guò)程中進(jìn)行,，連接速度比較快，但在使用過(guò)程中需要定期檢查螺栓是否松動(dòng)或損壞,。
- 錨筋連接：將預(yù)制的鋼筋固定在混凝土結(jié)構(gòu)中的連接方式,。缺點(diǎn)是施工難度較大，需要預(yù)先安裝錨具和定位,，同時(shí)也需要一定的預(yù)算,。
- 涂層連接：在混凝土結(jié)構(gòu)表面涂覆一層涂料，將鋼結(jié)構(gòu)放置在涂層表面并加壓固定,。這種方式具有環(huán)保性,，施工方便，但其連接效果需要在施工過(guò)程中嚴(yán)格控制,。
鋼結(jié)構(gòu)焊接殘余應(yīng)力處理方法
高強(qiáng)度螺栓連接的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
鉚接連接在現(xiàn)代工程中的應(yīng)用
鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)連接技術(shù)
