钢桥连接

钢桥连接

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一、 钢桥的连接方式

1. 焊接

焊接是现代钢桥最主要的连接方式。栓焊桥(工厂制造为焊接，工地拼接为高强度螺栓连接)和全焊桥(工厂制造和工地拼接均为焊接)。栓焊桥和全焊桥统称为焊接桥。

⑴优点

焊接刚度较大，密封性较好；对钢材从任何方位、角度和形状相交都能方便使用；一般

不需要附加连接板、连接角钢等零件；一般不需要在钢材上开孔，不使截面受削弱。

⑵缺点

焊接塑性和韧性较差，脆性较大，疲劳强度较低；焊接附近钢材因焊接的高温作用而形成热影响区，其金相组织和机械性能发生变化，某些部位材质变脆 ；焊接过程中钢材受到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，影响结构的承载力、刚度和使用性能 ；焊接可能出现气孔、夹渣、咬边、弧坑裂纹、根部收缩、接头不良等，影响结构疲劳强度 。

2. 螺栓连接

螺栓连接分为普通螺栓连接和高强螺栓连接。普通螺栓连接用普通扳手拧紧，通过螺杆承受剪力和杆件孔壁压力或者螺杆受拉来传力；高强度螺栓连接用高强度钢材制成并经热处理，用特制的、能控制扭矩或螺栓拉力的扳手拧紧，使螺栓用较高的预拉应力值，相应的高度夹紧被连接的板件，使部件接触面产生很大的摩擦力，主要通过摩擦力或者板件间的预压力来传力。

⑴优点

安装方便，特别适用于工地安装连接；普通螺栓便于拆卸。适用于需要装拆的结构连接和临时性连接；高强螺栓强度高、对螺孔加工精度要求较低、连接构件间不宜产生滑动、刚度

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大。适合构件间的工地现场安装连接。

⑵缺点

需要在板件上开孔和拼装时对孔，增加制造工作量；螺栓孔会削弱构件截面；被连接板件需要互相搭接或另加角钢或拼接板等连接件，多费钢材。

⑶普通螺栓连接

①C级螺栓连接

经过未加工的圆钢制成，材料性能属于4.6、4.8级，采用Q235BF。尺寸不很准确，孔径比螺栓直径大1~2mm，结构装配和螺栓装拆方便，比较适用于承受拉力。受剪性能较差，各个螺栓受力较不均匀。常用于承受拉力的安装螺栓连接、次要结构和可拆卸结构的受剪性能、安装时的临时连接。 ②A、B级螺栓连接

采用45号钢或35号钢，材料性能属于8.8级，螺杆经过加工，表明光滑尺寸准确，按尺寸规格又分为A、B两级。直径d≤24mm,长度l ≤150mm和10d，为A级；直径d>24mm,长度l >150mm和10d，为B级。加工精度高、尺寸准确和杆壁接触紧密；可承受较大的剪力、拉力；抗疲劳性能较好；连接变形较小。但制造、安装较费工，价格昂贵，目前在钢桥中很少采用，已经被摩擦型高强度螺栓代替。

⑷高强度螺栓连接

高强螺栓的杆身、螺帽和垫圈都用抗拉强度很高的钢材制成。 ①摩擦型

高强度螺栓的摩擦连接是用拧紧高强度螺栓使部件间产生摩擦力来传力的连接方法。由于它是以较大的面积来传力，所以有效的缓解了螺孔附近的应力集中现象，从而耐疲劳性能和接头的刚度显著提高。孔径比螺栓直径大1.5~2mm，靠螺栓拧紧力所提供的摩擦力作为抵抗外载方式。产生急剧变形（主滑动）时的荷载作为设计强度标准。整体性和刚度好、变形小、受力可靠、耐疲劳，但是螺栓的高强度没被充分利用。 ②承压型

承压型高强度螺栓连接孔径比螺栓直径大1~1.5mm，靠被连接板件间的预压力作为抵抗外载方式。以杆身剪切或孔壁承压破坏时的荷载作为连接受剪的极限承载力作为设计强度标准。螺栓的高强度得到充分利用，设计承载力>摩擦型，但是整体性和刚度差，变形大。

3. 铆钉连接

铆钉连接在受力和设计上与普通螺栓连接相仿。钢结构中一般用热铆，即把预制的一端带有铆钉头的铆钉加热到1000℃左右，插入铆钉孔，然后用压缩空气铆钉枪连续锤击或压铆机挤压形成另一端的钉头。

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预制铆钉杆径比孔径小1~1.5mm。优点：铆钉连接的塑性、韧性和整体性好；连接变形小；传力可靠；承受动力荷载时的疲劳性能好；缺点：铆钉连接的构造复杂，用钢量大，施工麻烦，打铆时噪声大。使用情况：早期钢桥的主要连接形式，目前已很少采用，已被焊接或高强螺栓连接取代。

二、焊缝连接

1.焊接方法

钢桥中主要采用电弧焊和栓钉焊。电弧焊用于钢板和型钢等的连接，栓钉焊仅用于栓钉的焊接。

⑴电弧焊

电弧焊是利用焊条或焊丝与焊件间产生的电弧热将金属加热并熔化的焊接方式。

①手工电弧焊

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手工电弧焊是钢结构制造中最常用的焊接方式，其设备简单，操作灵活，适用性和可达性强。缺点是生产效率低且变异性打，施焊是电弧光较强。 ②埋弧焊

埋弧焊一般为自动或半自动焊，是焊接过程机械化的一种主要方法。焊丝采用成盘连续的光焊丝，焊接是按照与熔化速度相匹配的速度自动下送。优点是与大气隔离保护效果好，且无金属飞溅，弧光不外露；可采用较大电流使熔深加大，相应可减少对接焊缝间隙和坡口角度；节省材料和电能，劳动条件好，效率高。焊缝表面呈均匀鱼鳞状，质量可靠，塑性和韧性也较高。 ③气体保护焊

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