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摘要：钢结构设备的连接方式多种多样，比较常见的是螺栓连接和焊缝连接等。此篇文章主要讲述钢结构设备和螺栓连接模式，由此看出推广和使用高强度螺栓连接有着重要作用。
关键词：钢结构设备；高强度螺栓；连接形式
钢结构螺栓连接包括高强度螺栓连接，它的连接构件有螺母、螺栓杆等，从连接件组成可知，它和普通螺栓相同，但在连接时便可看出，需要使用特殊扳手连接高强度螺栓。高强度螺栓连接效果比普通螺栓更加稳定，承受力较强、这对于建筑工程而言，能够更加保障稳定性和安全性。
一、钢结构焊接模式
在制作和安装钢结构时，常见的方式是电弧焊接，通常是使用药皮焊条、手工焊条、半自动气体保护焊等。在特殊状况下可使用电渣焊。
第一，埋弧自动焊，俗称为电弧焊。是电弧在焊剂层燃烧的焊接模式，可以提升连接率，确保连接质量，操作要求低，劳动条件有着优势，经常被大型的构建制作使用，适用于长度焊接，一般是有规律的焊接；第二，电渣焊是使用电流液态熔渣过程产生的电阻量进行焊接，比较焊缝前后的焊缝，进行焊接连接箱型梁和柱隔板，能够让连接面板比较实用；第三，半自动焊与埋弧自动焊有着相同的特征，操作简单快速，但不方便，适用短距离的焊接或者是贴角焊缝；第四，手工焊操作简单，设备容易适用在焊接任何位置消耗人力多，工作效率低，通常分为两种焊接模式，交流焊机和直流焊机，手工焊接效果受技术和身体状况的限制，质量不稳定；第五，气体保护焊使用惰性气体保护焊接模式，设备简单操作容易，焊接效率高，适用于钢构件焊接。
二、阐述钢结构和高强度螺栓连接
2.1钢结构设备连接
钢结构设备连接是指钢结构设备间的连接，通常钢结构设备和部件间的连接方式多种多样，例如螺栓连接、焊缝连接等，当前建筑工程和高压设备的钢结构连接中，螺栓连接使用次数频繁，范围广，通常分为高强度螺栓和普通螺栓连接。
2.2高强度螺栓
高强度螺栓是通过高强度钢所制造而成，同时使用特殊的扳手方可拧紧。和普通螺栓比较，高强度螺栓性能高达八级以上，承受负载力远远高于普通螺栓，有着较强承压力和双杆抗剪力。高强度螺栓受力特征是由摩擦力所传递，所以它通常分为承压型螺栓和摩擦型螺栓。按照目前状况看，高强度螺栓被广泛使用在钢轨桥梁工程的高压设备中。
三、焊接工艺特征
当代钢结构中主要的连接模式是焊接。连接焊接构造简单，可以连接各种构件样式，费用低，效率快，不会让任何截面削弱。自动化操作，连接性和紧密性优良，能够提升结构强度，但需要注意的是设计焊接工艺需要选择标准的焊接模式、参数和配件规格、型号；第二，定位点焊。工作人员在焊接结构时进行拼接和组装，需要先定位焊接位置；第三，焊接顺序。一般是从焊接的中心向四周扩散，需要先收缩缝隙，在收缩焊缝时尽量采取对称模式。焊接在焊接缝隙时，应先竖向焊接，待冷却后进行横向焊接，由此保证焊接质量。若是钢板厚则需要先进行分层在焊接；第四，焊条烘烤。工作人员在使用焊条和粉芯焊丝时，需要根据质量标准后进行烘焙，在完成后需要存储在保温箱，便于使用；第五，焊接预热。在焊接前需要预热钢结构，预热可以有效减少影响钢结构的热量，避免让钢结构产生裂纹和变形；第六，焊后热处理。主要是处理拖（脱）氢行为，防止产生冷裂纹，在焊后热处理后，应立即实行预热和后热。
四、高强度螺栓连接有关因素和存在的问题
4.1预拉力
无论是摩擦型连接或是承压型连接，高强螺栓均有预拉力承压型连接，承载能力不存在实际的影响，但预拉力对于节点的刚度有着重要作用。在核载作用拉力下，实施高强度螺栓，预应力将会被释放出来。螺栓中的拉力不会随意呈现叠加关系，在极限状态拉断时，螺栓杆的拉力和外力有着联系，和预拉力无关。但螺栓连接的框架，若是未按照规定施加预拉力，其构建变形将会超于设计理论值，刚架中梁和柱是整体结构，彼此影响，因梁刚度小，会增大架柱的长度，不利于结构体系端板连接。为确保连接刚度，则应控制预拉力，在轻钢结构使用时，不允许有端板松开情况出现。图1是预拉力对在连接刚度增强的作用下改变。图1试验曲线能够看出，即使两者承受弯曲能力，随着角度的增加而接近，但预拉力未施加连接转动，刚度值偏低。
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图1 螺栓预拉力和刚度之间的关系曲线
4.2摩擦变形和滑移
摩擦面的抗滑摩擦系数能够改变滑移时间，特别是承压型高强度螺栓被使用在钢结构的拼接头处和结构节点。此种连接在钢结构设计规范中只能给出对应公式，未计算滑移变形数值，这是因为结构承受荷载位计算承载力，螺栓滑移不明显。实验结构和工程证明，螺栓滑移现象会影响钢结构。静定结构，连接滑移对结构内力无影响，但实际结构通常是非静定结构，螺栓连接滑移影响着结构内力和刚度。比如杆系结构中的杆端能够连接螺栓，杆轴线的滑移变形能够影响到杆件刚度。
4.3高强度螺栓抗剪承载力
高强度螺栓承压型抗剪承载力是根据螺栓杆被破损，孔壁被挤压来设计的，和摩擦高强度螺栓连接存在差异。所以在实际设计使用中，尝试使用美国相关钢结构规定，使用经济简便的方法，比如有:不计量摩擦接触面的摩擦系数，这是主要内容，由此进一步规定使用普通防锈油漆，连接油漆可以不使用防锈进而节省，密实构造的螺栓因摩擦系数未有明确要求省去一些繁琐流程，为确保摩擦系数准确，应在存放运输中，保护摩擦接触面。对于连接点需要根据规定实施预拉力，但不能像摩擦高强度螺栓实验实施预拉力，预拉力松弛无法按照规定实施。使用椭圆长形孔，仅需外力方向垂直便可。承压的连接模式应使用螺栓安装、制造，但承压连接螺栓孔径有着较高要求。
结束语：
综上所述，在当代建筑中，钢结构是主要内容，多样化建筑需要钢结构有着牢固的连接技术，高强度螺栓焊接和施工是钢结构的主要模式，有着稳定性能和安全性，被广泛使用在建筑中。社会对建筑技术有着更高要求，钢结构连接的技术也将不断健全。
参考文献：
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[2]孙洪鹏,刘圆,王玉银.中美摩擦型连接高强度螺栓承载力计算方法对比分析[J].钢结构,2015,30(01):46-49+68.
论文作者:琚志华,王娟,琚晓磊
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/4
标签：螺栓论文; 钢结构论文; 拉力论文; 高强度螺栓论文; 结构论文; 刚度论文; 摩擦论文; 《防护工程》2018年第36期论文;