钢结构的加工过程(四)
来源:优易学  2011-11-24 14:14:58   【优易学:中国教育考试门户网】   资料下载   建筑书店
2)破坏性检验
焊接质量的破坏性检验包括焊接接头的机械性能试验、焊缝化学成分分析、金相组织测定、扩散含量测定、接头的耐腐蚀性能试验等,主要用于测定接头或焊缝性能是否能满足使用要求。
①机械性能试验:包括测定焊接接头的强度、延伸率、断面收缩率、拉伸试验、冷弯试验、冲击试验等,国标《焊接接头机械性能试验取样方法》(GB2649)规定了取样方法,国标《焊接接头拉伸试验方法》(GB2651)规定了金属材料焊接接头横向拉伸试验和点焊接头的剪切试验方法;国标《金属拉伸试验方法》(GB228)和国标《金属高温拉伸试验方法》(GB4338)规定了拉伸试验的方法;国标《焊接接头弯曲及压扁试验方法》(GB2653)规定了焊接接头正弯及背弯试验,横向侧弯试验,纵向正弯及背弯试验,管材压扁试验等的方法;国标《焊接接头冲击试验方法》规定了焊接接头的夏比冲击试验方法,以测定试样的冲击吸收功。
②化学成分分析:是对焊缝的化学成分分析,是测定熔敷金属化学成分,我国的焊条标准中对此做出了专门的规定。 ③金相组织测定,是为了了解焊接接头各区域的组织,晶粒度大小和氧化物夹杂,氢白点等缺陷的分布情况,通常有宏观和微观方法之分。
④扩散氢测定:国标《电焊条熔敷金属中扩散氢测定方法》(GB3965)适用于手工电弧焊药皮焊条熔敷金属中扩散氢含量的测定。
⑤耐腐蚀试验方法:国标《不锈钢耐腐蚀试验方法》(GB4334)等规定不同腐蚀试验方法,不同的原理和评定判断法。 
3.螺栓连接
螺栓作为钢结构主要连接紧固件,通常用于钢结构中构件间的连接、固定、定位等,钢结构中使用的连接螺栓一般分为普通螺栓和高强度螺栓两种。
普通螺栓连接
钢结构普通螺栓连接即将螺栓、螺母、垫圈机械地和连接件连接在一起形成的一种连接方式。一般受力较大的结构或承受动荷载的结构,当采用普通螺栓连接时,螺栓应采用精制螺栓以减小接头的变形量。精制螺栓连接是一种紧配合连接,即螺栓孔径和螺栓直径差一般在0.2~0.5mm,有的要求螺栓孔径和螺栓直径相等,施工时需要强行打入。精制螺栓连接加工费用高、施工难度大,工程上已极少使用,逐渐被高强度螺栓连接所替代。
(1)普通螺栓种类
1)普通螺栓的材性
螺栓按照性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9十个等级,其中8.8级以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经过热处理(淬火、回火),通称为高强度螺栓,8.8级以下(不含8.8级)通称为普通螺栓。
螺栓性能等级标号由两部分数字组成,分别表示螺栓的公称抗拉强度和材质的屈强比。如性能等级分4.6级的螺栓其含义为:第一部分数字(4.6中的“4”)为螺栓材质公称抗拉强度(N/mm2 )的1/100;第二部分数字(4.6中的“6”)为螺栓材质的屈强比的10倍;两部分数字的乘积(4×6=“24”)为螺栓材质公称屈服点的(N/mm2 )的1/10。
2)普通螺栓的规格
普通螺栓按照形式可分为六角头螺栓、双头螺栓、沉头螺栓等;按制作精度可分为A、B、C级三个等级,A、B级为精制螺栓,C级为粗制螺栓,钢结构用连接螺栓,除特殊说明外,一般即为普通粗制C级螺栓。
3)螺母
钢结构常用的螺母,其公称高度h大于或等于0.8D(D为与其相匹配的螺栓直径), 螺母强度设计应选用与之其相匹配螺栓中最高性能等级的螺栓强度,当螺母拧紧到螺栓保证荷载时,必须不发生螺纹脱扣。
螺母性能等级分4、5、6、8、9、10、12等,其中8级(含8级)以上螺母与高强度螺栓匹配,8级以下螺母与高强度螺栓匹配。
螺母的螺纹应和螺栓相一致,一般应为粗牙螺纹(除非特殊说明用细牙螺纹),螺母的机械性能主要是螺母的保证应力和强度,其值应符合GB3098.2的规定。
4)垫圈
常用钢结构连接的垫圈,按形状及其使用功能可以分成以下几类:
圆平垫圈—— 一般放置于紧固螺栓头及螺母的支承面下面,用以增加螺栓头及螺母的支承面,同时防止被连接件表面损伤;
方型垫圈—— 一般置于地脚螺栓头及螺母的支承面下,用以增加支承面及遮盖较大螺栓孔眼;
斜垫圈——主要用于工字钢、槽钢翼缘倾斜面的垫平,使螺母支承面垂直于螺杆,避免紧固时造成螺母支承面和被连接的倾斜面局部接触;
弹簧垫圈——防止螺栓拧紧后在动载作用下的振动和松动,依靠垫圈的弹性功能及斜口摩擦面防止螺栓的松动,一般用于有动荷载(振动)或经常拆卸的结构连接处。
(2)普通螺栓的施工
1)一般要求
普通螺栓作为永久性连接螺栓时,应符合下列要求:
①对一般的螺栓连接,螺栓头和螺母下面应放置平垫圈,以增大承压面积。
②螺栓头下面放置的垫圈一般不应多于2个,螺母头下的垫圈一般应多于1个。
③对于设计有要求放松的螺栓、锚固螺栓应采用有放松装置的螺母或弹簧垫圈,或用人工方法采取放松措施。
④对于承受动荷载或重要部位的螺栓连接,应按设计要求放置弹簧垫圈,弹簧垫圈必须设置在螺母一侧。
⑤对于工字钢、槽钢类型钢应尽量使用斜垫圈,使螺母和螺栓头部的支承面垂直于螺杆。
2)螺栓直径及长度的选择
螺栓直径:原则上应由设计人员按等强原则通过计算确定,但对一个工程来讲,螺栓直径规格应尽可能少,有的还需要适当归类,便于施工和管理。
螺栓长度:通常是指螺栓螺头内侧面到螺杆端头的长度,一般都是以5mm进制;从螺栓的标准规格上可以看出,螺纹的长度基本不变,显而易见,影响螺栓长度的因素主要有:被连接件的厚度、螺母高度、垫圈的数量及厚度等,一般可按下列公式计算:
L=δ + H + nh + C (6-1)
式中 δ——被连接件总厚度,mm;
H——螺母高度,mm,一般为0.8D(D为与其相匹配的螺栓直径);
n—— 垫圈个数;
h—— 垫圈的厚度,mm; 
C——螺纹外露部分长度(mm)(2~3扣为宜,一般为5mm)。
3)常用螺栓连接形式
常用螺栓连接形式主要有:平接连接、搭接连接、T型连接等连接方式。
4)螺栓的布置
螺栓的连接接头中螺栓的排列布置主要有并列和交错排列两种形式,螺栓间的间距确定既要考虑连接效果(连接强度和变形),同时要考虑螺栓的施工要求。
5)螺栓孔
对于精制螺栓(A、B级螺栓),螺栓孔必须是Ⅰ类孔,应具有H12的精度,孔壁表面粗糙度Ra不应大于12.5μm,为保证上述精度要求必须钻孔成型。
对于粗制螺栓(C级螺栓),螺栓孔为Ⅱ类孔,孔壁表面粗糙度Ra不应大于25μm,其允许偏差为:直径—— 0~+1.0mm;圆度—— 2.0mm ;垂直度——0.03t且不大于2.0mm(t为连接板的厚度)。
6)螺栓的紧固及其检验
普通螺栓连接对螺栓紧固轴力没有要求,因此螺栓的紧固施工以操作者的手感及连接接头的外形控制为准,保证被连接接触面能密贴,无明显的间隙。螺栓的紧固次序应从中间开始,对称向两边进行;对大型接头应采用复拧,即两次紧固方法,保证接头内各个螺栓能均匀受力。
普通螺栓连接螺栓紧固检验比较简单,即用3公斤小锤,一手扶螺栓(或螺母)头,另一手用锤敲,要求螺栓头(或螺母)不偏移、不颤动、不松动,锤声比较干脆,否则说明螺栓紧固质量不好,需要重新紧固施工。

责任编辑:sealion1986

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