在很多钢结构建筑工程中,最常见的两种连接方式就是焊接和铆钉连接,今天我们就来分析一下这两种连接方式究竟哪种更好,又有哪些优势呢?
与铆螺栓连接相比,焊接连接具有以下优点:
1、无需在钢材上钻孔,省时省力,且不减少材料的截面积,使材料得到充分利用。
2、任意形状的构件均可直接连接,一般不需要辅助零件。连接结构简单,力的传递路径短,应用范围广。
3、焊接连接气密性、水密性好,结构刚度较大,结构整体性好。
但焊接连接也存在以下问题:
1、由于温度较高,焊缝附近形成热影响区,钢材的金相组织和力学性能发生变化,材料变脆。
2、焊接残余应力增加了结构发生脆性破坏的可能性钢结构连接螺栓焊接,降低了压杆的稳定承载能力。同时,残余变形还会使构件的尺寸和形状发生改变,纠正起来费力费力。
3、焊接结构是连续的,一旦出现局部裂纹,很容易蔓延至整个结构。
设计焊接结构时,应考虑焊接连接的上述特点,最大限度地发挥优点,尽量减少弱点。遇到重要的焊接结构时,应将结构设计与焊接工艺紧密配合,以获得完善的设计和施工方案。
铆钉连接的优点:
1、工艺简单、连接可靠、抗振动、抗冲击;
2、更经济,更轻便,适合自动化安装;
铆螺栓连接和焊接连接的缺点是:
结构笨重,铆钉孔使被连接件截面强度减弱15%~20%,操作劳动强度大,噪声大,生产效率低,所以铆接的经济性和紧密性不如焊接,不宜用于太厚的材料,材料越厚,铆接越困难,一般铆接不宜承受拉力,因为其抗拉强度远低于其剪切强度。
总结
目前由于焊接和高强度螺栓连接的发展,铆接的应用已逐渐减少,只在承受剧烈冲击或剧烈振动载荷或焊接技术受限制的金属结构上应用,如起重机构架、铁路桥梁、造船、重型机械等领域仍有应用,但对于航空、航天飞行器来说铆接仍是主要方法,此外钢结构连接螺栓焊接,在非金属构件的连接中有时也采用铆钉连接(如制动器中摩擦片与制动蹄或制动带的连接)。