目前,焊接应用最为普遍;高强度螺栓连接近年来发展较快,应用越来越多;铆钉连接已基本被焊接和高强度螺栓连接所取代,很少采用。
1.焊接连接
焊接是利用电弧产生的热量使焊条和焊件局部熔化,冷却凝固成焊缝后将焊件连接成一体。它的优点是:任何形式的构件一般都可直接连接,不削弱构件的截面。材料经济,结构简单,制造加工方便钢结构连接方式,连接刚性大,密封性能好,可实现自动化操作,生产效率高。它的缺点是:焊缝附近的钢材由于焊接温度高而形成热影响区,使局部材料变脆。在焊接过程中,材料受到不均匀的高温和冷却,使结构中产生焊接残余应力和残余变形,对结构的承载能力、刚度和性能产生一定的影响。另外,由于焊接钢结构刚性大,局部裂纹一旦出现钢结构连接方式,很容易扩展到整体,特别是在低温下,容易发生脆性断裂。 另外焊缝的塑性和韧性较差,爆破时可能产生缺陷,降低疲劳强度。
2.铆钉连接
铆钉连接是将一端带有预制钉头的铆钉插入被连接构件的钉孔内,用铆钉枪或铆机将另一端压入封闭的钉头内,使连接件被铆钉夹紧而形成牢固的连接。铆钉连接的特点是传力可靠,塑性和韧性较好,容易检查和保证质量,可用于承受动载荷的重型结构。但它的结构复杂,耗钢耗工,劳动条件差,成本较高,所以现在已很少采用。
3.螺栓连接
螺栓连接可分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。螺栓连接的优点是:施工工艺简单,安装方便,特别适合于施工现场的安装连接。它的缺点是:开孔对构件截面有一定的削弱作用,被连接的板件需要相互搭接或有拼接件等附加连接件,因此比焊接耗用更多的材料。另外螺栓连接需要在板件上开孔等,增加了工作量。
有一份非常有价值的钢结构连接表,讲解了5种钢结构连接类型的优缺点。