1、鋼結(jié)構(gòu)連接形式介紹與選擇在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)工程時(shí)，構(gòu)件與構(gòu)件之間需要進(jìn)行有效的連接，以形成一個(gè)整體，對(duì)于構(gòu)件之間連接的形式，則有很多的方式可以選擇。如何在各種連接節(jié)點(diǎn)中選擇合理的連接方式，這通常是一個(gè)容易模糊的設(shè)計(jì)盲點(diǎn)，因此在此作一些介紹，以強(qiáng)化鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念。一、連接形式鋼結(jié)構(gòu)中連接節(jié)點(diǎn)可分為剛性節(jié)點(diǎn)、半剛性節(jié)點(diǎn)和鉸接節(jié)點(diǎn)三種形式，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)節(jié)點(diǎn)的位置及其所要求的強(qiáng)度和剛度，合理確定節(jié)點(diǎn)的形式、連接方式、細(xì)部構(gòu)造及其計(jì)算方法。連接形式剛性節(jié)點(diǎn)半剛性節(jié)點(diǎn)鉸接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中不考慮此種節(jié)點(diǎn)在工程實(shí)踐中，如何判別一個(gè)節(jié)點(diǎn)屬于剛性、半剛性或鉸接連接主要是看其轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，剛性連接應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生明顯的連接夾角變形，即連

2、接夾角變形對(duì)結(jié)構(gòu)抗力的減低應(yīng)不超過5%。通常定義，連接對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)約束達(dá)到理想剛接的90%以上的連接，可視為剛接；在外力作用下，柱梁軸線夾角的改變量達(dá)到理想鉸接的80%以上的連接視為鉸接。采用理想較接的假定，意味著梁與柱之間沒有彎矩的傳遞，用較連在一起的梁和柱將互相獨(dú)立的轉(zhuǎn)動(dòng)。這里用柱腳來具體解釋下剛接與鉸接的區(qū)別。能抵抗彎矩作用的柱腳稱為剛性柱腳，相反不能抵抗彎矩作用的柱腳稱為鉸接柱腳，剛接與鉸接的區(qū)別在于是否能傳遞彎矩，從實(shí)際看，如果錨栓在翼緣外側(cè)，就是剛接，如果在翼緣內(nèi)側(cè)，就是鉸接。這兩種柱腳的區(qū)別就是對(duì)側(cè)移的控制，也就是有吊車荷載的單層工業(yè)廠房，因?yàn)榈踯噷?duì)側(cè)移比較敏感，而且側(cè)移過大會(huì)造成吊

3、車卡軌的現(xiàn)象，且門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（CECS 102:2002）中3.4.2條規(guī)定，剛架柱頂位移設(shè)計(jì)值的限值，無吊車且采用輕型鋼墻板時(shí)是h/60，有吊車且吊車僅由地面操作時(shí)是h/180，所以把柱腳設(shè)計(jì)成剛性柱腳，抵抗其側(cè)位移。在設(shè)計(jì)中為簡(jiǎn)化計(jì)算，一般均按完全剛接或理想鉸接來考慮，因此，半剛性節(jié)點(diǎn)在此不做贅述。二、連接方式連接根據(jù)使用材質(zhì)不同可分為鉚接、螺栓連接和焊接三種方式。連接方式鉚接螺栓連接焊接普通螺栓高強(qiáng)度螺栓C級(jí)A、B級(jí)摩擦型承壓型1. 鉚接鉚接是通過在構(gòu)件上打孔，然后用鉚釘、鉚板將構(gòu)件連接，因其構(gòu)造復(fù)雜，用鋼量多，現(xiàn)在已極少采用，因此鉚接在此不做詳細(xì)贅述。2. 螺栓連接螺

4、栓連接根據(jù)螺栓不同，可分為普通螺栓和高強(qiáng)度螺栓。普通螺栓分為C級(jí)螺栓和A、B級(jí)螺栓。高強(qiáng)度螺栓分為摩擦型螺栓和承壓性螺栓普通螺栓用于臨時(shí)固定的安裝連接及可拆卸靜載結(jié)構(gòu)的連接，其中A、B級(jí)螺栓目前很少采用，多用高強(qiáng)度螺栓所取代。所以一般所說的普通螺栓均指C級(jí)螺栓。高強(qiáng)度摩擦型螺栓目前廣泛使用于工業(yè)民用建筑鋼結(jié)構(gòu)連接；是各種連接中最適用于承受動(dòng)力荷載的連接方式；常用于現(xiàn)場(chǎng)拼接和安裝連接的重要部位；凡不宜采用焊接連接的結(jié)構(gòu)，均可用高強(qiáng)度螺栓代替。高強(qiáng)度摩擦型螺栓是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最常見的螺栓形式。高強(qiáng)度承壓型螺栓連接緊密，承載能力較摩擦型螺栓高，其與摩擦型螺栓的區(qū)別是在螺栓達(dá)到最大承載力時(shí)，連接可產(chǎn)生少

5、量的滑移，且施工的費(fèi)用較高。因?yàn)槠湓诔惺芎奢d作用時(shí)的變形遠(yuǎn)大于摩擦型，所以高強(qiáng)度承壓型螺栓主要用于非抗震構(gòu)件的連接、非承受動(dòng)荷載構(gòu)件的連接及非反復(fù)作用構(gòu)建連接，其余連接均為摩擦型螺栓。3. 焊接一般構(gòu)件的連接均采用焊接，其構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于施工，連接和密封性能好，不會(huì)削弱構(gòu)件的截面，但采用焊接連接，會(huì)對(duì)構(gòu)件本身產(chǎn)生殘余熱應(yīng)力，對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響，這也是在構(gòu)件連接角部焊縫處都留有切角的原因。3.1 焊接的位置焊接根據(jù)焊接位置的不同，分為橫焊、立焊、平焊和仰焊。位置分類詳見圖1.1.1。圖1.1.13.2 焊接的方式焊接根據(jù)焊接方式不同，可分為手工電弧焊、自動(dòng)埋弧焊、半自動(dòng)埋弧焊、氣體保護(hù)焊、電渣焊、

6、電阻焊和氣焊等。對(duì)于焊接現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及焊接構(gòu)件位置的不同，相應(yīng)的各種焊接方式的選擇也是不同的。在實(shí)際鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)和施工中，最常見的焊接形式是手工電弧焊和埋弧焊。手工電弧焊是最常見的一種焊接方法，由手工操作，適用于建筑鋼結(jié)構(gòu)中長(zhǎng)、短焊縫及形狀復(fù)雜的焊縫，其施焊靈活，操作簡(jiǎn)單，適用于不同位置的焊接（平、立、仰、橫焊等）埋弧焊有自動(dòng)和半自動(dòng)之分，一般鋼結(jié)構(gòu)加工工廠采用的 圖1.1.2均為自動(dòng)埋弧焊接，適用于有規(guī)則的較長(zhǎng)焊縫，局部不連續(xù)不規(guī) 則的焊縫可用半自動(dòng)埋弧焊，人工移動(dòng)電弧。其大部分由機(jī)械自動(dòng)操作，生產(chǎn)效率高，焊縫質(zhì)量均勻，塑性好，沖擊韌性高，抗腐蝕性能強(qiáng)，焊件變形小。施工過程圖見圖1.1.2，圖1.1.3。 氣體保護(hù)焊除了仰焊外， 適用于其它各種方位的操作，適 圖1.1.3用于較薄焊件的焊接，其過程是利用焊槍噴出的惰性氣體和自動(dòng)送入的焊絲進(jìn)行焊接，不需要焊劑，可以手工操作，也可自動(dòng)焊接，優(yōu)點(diǎn)是焊接較快，生產(chǎn)率高。（不適用于仰焊）電阻焊常用于冷彎薄壁型鋼的接觸點(diǎn)焊，主要承受剪力，其抗 拉能力較弱。3.3 焊縫的連接形式 圖1.1.43.4 為減少焊接應(yīng)力和應(yīng)力集中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1. 焊縫間應(yīng)有一定的距離，應(yīng)避免在一處集中大量的焊