现在中国的钢结构建筑越来越多,放眼看去,不管是高层建筑、机场、火车站、展览中心或者活动中心、博物馆、商场、工厂、景区、桥梁、绿化,随处可见钢结构工程的身影。钢结构建筑的立柱面积少、可以减少占用室内面积、增加可使用空间,抗震性能好,建设工期短,节省资金等,优势十分明显。
钢结构建筑的连接关系着结构的稳定性和安全性,连接不过关的建筑会出现各种质量问题,结构出现倒塌,弯曲,不能承重等问题,影响整体结构的安装质量。
钢结构建筑的连接方法主要有以下三种:
一、焊缝连接
焊缝连接是通过电弧产生的热量使焊条和焊件局部熔化,经冷却凝结成焊缝,从而将焊件连接成为一体。
优点:不削弱构件截面,构造简单,节约钢材,制造方便,连接刚度大,密封性能好,易于采用自动化作业,生产效率高。
缺点:焊接过程中钢材受到分布不均匀的高温和冷却,使结构产生焊接残余应力和残余变形,对结构的承载力、刚度和使用性能有一定影响;焊缝附近钢材因焊接高温作用形成的热影响区可能是某些部位材质变脆;焊接结构由于刚度大,局部裂纹一经发生很容易扩展到整体,尤其是在低温下易发生脆断;焊缝连接的塑性和韧性较差,施焊时可能产生缺陷,使疲劳强度降低。
二、钢结构螺栓连接
螺栓连接是通过螺栓连接件连接成为一体。 螺栓连接分普通螺栓连接和高强度螺栓连接。
优点:施工工艺简单、安装方便,适用于工地安装连接,便于拆卸,适用于临时性连接和需要装拆的结构。
缺点:需要在板件上开孔和拼装时对孔,增加制造工作量,对制造的精度要求较高;螺栓孔会削弱构件截面,被连接件常需增设辅助连接板(或角钢)或相互搭接,构造比较繁琐且多费钢材。
三、铆钉连接
铆钉连接是将一端带有半圆形预制钉头的铆钉,将钉杆烧红后迅速插入连接件的钉孔中,再用铆钉枪将另一端也打铆成钉头,以紧固连接的方法。
优点:铆接传力可靠,塑性、韧性均较好,质量易于检查和保证,可用于重型和直接承受动力荷载的结构。
缺点:铆接工艺复杂、制造费工费料,劳动强度高,现在已经基本被焊接和高强度螺栓连接所取代。
现在的钢结构工程大部分都用焊缝连接或者螺栓连接,具体的焊接方法也发展了许多,为建设形式多样的钢结构建筑提供了更多的可能性。具体使用哪一种连接方式应根据项目的需要和施工的条件来决定,这就需要经验丰富且专业的施工管理。