3 铆钉连接及特点
搭接
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一个受剪面
第3章
Chapter 3
连接
Connections
铆钉连接是用一端带有半圆形预制钉头的铆 钉，将钉杆烧红迅速插入被连接件的钉孔中， 再用铆钉枪将另一端也打铆成钉头，使连接达 到紧固。
优点 传力可靠，塑性、韧性好， 动力性能好
缺点 费工费料、劳动强度高。
目前承重钢结构连接中已很少应用。
（a）大六角头螺栓
（a）大六角头螺栓
§3.1 钢结构的连接
（b）扭剪型螺栓 （b）扭剪型螺栓第3章源自Chapter 3连接
Connections
高强度螺栓摩擦型连接和承压型连接比较
高强度螺栓摩擦型连接
高强度螺栓承压型连接
传力机理
利用预拉力把被连接的部 件夹紧，使部件的接触面 间产生很大的摩擦力，外 力通过摩擦力来传递
钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、
10.9、12.9等10余个等级，其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金
钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其
余通称为普通螺栓。螺栓性能等级标号有两部分数字组成，分别
表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。
（1）手工电弧焊
原理：利用电弧产生热量熔化涂有 焊药焊条和母材形成焊缝。 优点：方便，适应性强，特别适用 于在高空和野外作业，小型焊接， 应用最广泛。 缺点：质量波动大，要求焊工等级 高，劳动强度大，生产效率低。
§3.1 钢结构的连接
第3章
Chapter 3
连接
Connections
焊机
焊条
保护气体
允许接触面滑移，依靠螺栓杆 和螺孔之间的承压来传力
栓孔直径
＝螺杆的公称直径 +1.5～2.0mm
＝螺杆的公称直径 +1.0～1.5mm
特点
剪切变形小，弹性性能好， 特别适用于承受动力荷载 的结构
连接紧凑，但剪切变形大，不 得用于承受动力荷载的结构
§3.1 钢结构的连接
第3章
Chapter 3
连接
Connections
第3章
Chapter 3
主要连接方法及优缺点
连接
Connections
连接方法
焊接
铆接
普通螺栓 连接
高强螺栓 连接
优点
缺点
对几何形体适应性强，构 焊接残余应力大且不易控制，
造简单，省材省工，易于 焊接变形大。对材质要求高，
自动化，工效高 。
质量检验工作量大。
传力可靠，韧性和塑性好， 质量易于检查，抗动力荷 载好。
费钢、费工 。 目前很少采用
装卸便利，设备简单
螺栓精度低时不宜受剪，螺 栓精度高时加工和安装难度 较大 。
加工方便，对结构削弱少， 能承受动力荷载，耐疲劳， 塑性、韧性好 。
摩擦面处理，安装工艺略为 复杂，造价略高
§3.1 钢结构的连接
§3.2 焊缝连接的特性
1. 钢结构常用的焊接方法
电弧焊 电阻焊 气焊
第3章 连 接
Chapter 3
Connections
• 焊缝连接 • 螺栓连接
第3章
Chapter 3
连接
Connections
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第3章
Chapter 3
连接
Connections
主要内容
第3章
Chapter 3
(1). 普通螺栓连接
第3章
Chapter 3
连接
Connections
代号 强度等级 加工方式 加工精度 抗剪性能 经济性能
用途
精制螺栓
粗制螺栓
A级和B级
C级
5.6级和8.8级
4.6级和4.8级
车床上经过切削而成
单个零件上一次冲成
螺杆与栓孔直径之差为 0.25～0.5mm
螺杆与栓孔直径之差为 1.5～3mm
焊钳
焊件
电弧
熔池 导线
第3章
Chapter 3
连接
Connections
A、焊条的分类
（a）按用途分
1、结构钢焊条 结构钢和低合金钢 2、钼和铬钼耐热钢焊条 珠光体耐热钢和马氏体耐热钢 3、不锈钢焊条 不锈钢和热强钢 铬不锈钢和铬镍不锈
钢焊条 4、堆焊焊条 堆焊耐磨、耐蚀等特征要求 5、低温钢焊条 低温下工作的构件 6、铸铁焊条 7、镍及镍合金焊条 8、铜及铜合金焊条 9、铝及铝合金焊条 10、特殊用途焊条 水下焊接、水下切割等
连接
Connections
• 钢结构的连接 • 对接焊缝的构造和计算 • 角焊缝的构造和计算 • 焊接残余应力和焊接变形 • 普通螺栓的构造和计算 • 高强度螺栓的构造和计算
第3章
Chapter 3
连接
Connections
§3.1 钢结构的连接
连接的原则 安全可靠、构造简单、制造方便和节约钢材
连接的方式 焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接
例如：性能等级：8.8级、10.9级。
小数点前8、10——螺栓材料经热加工后的最低抗拉 强度为800、1000N/mm2；
小数点后0.8、0.9——屈强比
(1). 普通螺栓连接
第3章
Chapter 3
连接
Connections
由235钢制成，根据加工精度分A、B、C三级。 A、B级精制螺栓,Ⅰ类孔，孔径比杆径大0.25-0.5mm，抗 剪性能好, 制造安装费工，少用。 C 级粗制螺栓,Ⅱ类孔，孔径比杆径大1.5-3.0mm，抗剪 性能差，但传递拉力性能好，性能等级为4.6级或4.8级。
* 焊缝附近有热影响区，材质易变脆； * 产生残余应力、残余应变、焊接缺陷 * 对裂纹十分敏感 * 低温冷脆问题较为突出。
现代钢结构最基本的连接方式，应用最广泛。
§3.1 钢结构的连接
2 螺栓连接
第3章
Chapter 3
连接
Connections
第3章 连 接
Chapter 3
Connections
好
较差
价格高
价格经济
构件精度很高的结构（机械 沿螺栓杆轴受拉的连接；次
结构）；在钢结构中很少采 要的抗剪连接；安装的临时
用
固定
§3.1 钢结构的连接
第3章
Chapter 3
连接
Connections
(2). 高强度螺栓连接
高强度螺栓是高强螺杆和配套螺母、垫圈的 合称。 由45号、40B和20MnTiB钢经过热处理加工而成。 45号－8.8级；40B和20MnTiB－10.9级
a) N
b) N
c) N
焊接连接
§3.1 钢结构的连接
N
N
铆钉连接
图3.1.1 连接的方式
N
螺栓连接
第三3章章 连连 接接
Chapter 3
Connections
1. 焊缝连接的特点 缺点
优点
* 构造简单 任何形式的构件都可直接相连； * 用料经济 不削弱截面； * 制作加工方便 可实现自动化操作； * 连接的密闭性好，结构刚度大，整体性好。