《钢结构知识库》系列 · 技术干货
归根结蒂钢结构主要就是关乎两件事情: 把截面选正确, 将节点连接妥当, 一旦节点出现了状况, 即便截面再具备强度也是毫无作用的。
今天, 将焊接工艺, 高强螺栓, 拼接要求, 定位焊, 这些连接方面最为实用之处, 集中讲述一回。
一、连接形式：四种方式各有所长
焊接连接, 其刚度大, 对截面不产生削弱, 是工厂制作以及永久连接的首选方式。高强螺栓连接, 具备很高的承载力且能够拆卸, 在工地安装以及重型结构中最为常用。普通螺栓连接, 其施工较为方便, 用于次要构件以及临时固定。铆钉连接, 韧性良好, 然而已逐渐被高强螺栓所替代。
于实际工程里面, 工厂之中近乎全然是焊接状况, 其具备着高的效率以及优质的质量；而当到了工地现场之环境时, 只要能够进行栓接操作就会选择栓接样式, 因为此处的焊接条件相较于工厂而言差了太多太多。
二、焊接工艺：方法和选择
焊条电弧焊（SMAW）, 是常用焊接方法之一, 在现场各种位置的焊接工作中都能够使用；CO2气体保护焊, 作为常用焊接方法, 其工效高且成本低；MAG焊, 此常用焊接方法, 使用氩气和CO2混合气进行保护, 适用于重要结构的焊接；埋弧焊（SAW）, 属于常用焊接方法, 在工厂长直焊缝的焊接中效率最高；TIG焊, 作为常用焊接方法, 用于薄板和根部焊道的焊接；电渣焊（ESW）, 是常用焊接方法, 专门用于箱形柱隔板的制作。
焊丝的选择顺序是, 首先要看钢种, 接着要看质量要求, 然后要选焊接位置, 最后是考虑工艺性能。对于碳钢以及低合金钢, 采用等强匹配的方式, 而对于耐热钢以及耐候钢, 则采用化学成分匹配的方法, 要是遇到重要结构, 那就得确保其冲击韧性。
在CO2焊与焊条电弧焊相比较的情形下, 其熔化速度比焊条电弧焊快一至三倍, 并且坡口截面减小百分之五十, 辅助时间减少一半, 而综合工效提高二至三点八八倍, 综合成本降低大约百分之五十九, 所以但凡能够使用CO2焊的场所就不要采用电弧焊。
焊缝质量等级方面, 对于动载加上疲劳验算的垂直接缝受拉部位, 其要求是一级；对于等强连接, 无论是受拉还是受压, 都至少要达到二级；而角焊缝以及T形接头, 达到二级或者三级就行。
三、高强螺栓：摩擦力就是承载力
两个等级的螺栓分别是: 8.8级的中碳钢或者合金钢, 具备抗拉强度；10.9级的合金钢, 也有抗拉强度。钢结构通常主要使用这两种。
施拧的要领是, 要从螺栓群的中央开始, 朝着外面进行拧紧操作, 并且要在当天完成最终的拧紧工作。其中, 初步拧紧的扭矩是最终拧紧扭矩的百分之五十, 而最终拧紧可以采用扭矩法或者转角法。
摩擦面的处理要求为, 打磨的面积要求大于等于螺栓孔径的四倍, 且打磨的方向要与受力的方向相互垂直。抗滑移系数需要在出厂之前依照批次进行试验, 在运输的过程当中绝对不可以对摩擦面造成损伤。螺栓是以自由穿入的方式进行, 绝对不可以强行打入, 在雨天的时候不可以进行施拧操作, 施拧完成后要及时进行封闭。
四、拼接要求：硬性规定不能马虎
H型钢进行拼接时要求有几条硬线规定, 翼缘板与腹板的拼接缝之间间距要不小于200mm, 翼缘板拼接之后的长度要不小于600mm, 也就是要不小于2倍的板宽, 腹板拼接的宽度要不小于300mm、长度要不小于600mm。
对于箱型构件, 其侧板拼接长度要满足大于或等于600毫米的条件, 相邻两侧板的接缝间距需大于或等于200毫米, 并且在宽度方向上不适合进行拼接。钢管接长是按照直径来划分的, 当直径d小于或等于500毫米时, 最短接长为500毫米, 是最短的情况。相邻管节的纵向焊缝错开的距离要大于或等于5倍壁厚，同时还要大于或等于200毫米。
当设计不存在要求之际, 采用的则是全熔透等强对接焊缝, 对于纵横两个方向的对接缝而言, 采用 T 形交叉的方式, 并且交叉点的距离要大于或等于 200 毫米。
五、定位焊与植筋
明确一下, 这里是对定位焊给出了要求, 要求是, 焊工必须持有与之对应的资格证, 焊缝那儿的厚度要大于或等于3毫米, 长度呢要大于或等于40毫米, 间距处于300到600毫米之间。预热温度得比正式施焊时高出20到50℃。
关于引弧板以及引出板, 针对焊条电弧焊和气保焊而言, 引出长度是大于25毫米的, 对于埋弧焊来说, 引出长度是大于80毫米的。在去除它的时候不可以对母材造成伤害, 而且严禁采用锤击的方式加以去除。
植筋, 按 -2013 划分归为一类, 其过程是钻孔注胶植入钢筋, 适用于新增构件连接；化学锚栓, 按 -2013 也分属一类, 其中包括普通型和倒锥型, 适用于受拉受剪的情况；机械锚栓, 同样按 -2013 被归为一类, 涵盖膨胀型和扩底型, 适用于开裂混凝土以及抗震结构。
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