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钢结构专业典型问题（螺栓篇、焊接篇、框架安装篇...）.docx

钢结构有哪几类连接方法？

A：钢结构的常用连接方法有焊接、螺栓连接（普通螺栓连接、高强螺栓连接）、铆接。

A：按性能等级分为3.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9等等级，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），通称高强度螺栓，8.8级以下通称普通螺栓。其中小数点前、后数字分别表示为螺栓材料的公称抗拉强度和屈强比值。

普通螺栓常用有六角螺栓、双头螺栓、地脚螺栓等条粘法施工工艺，高强螺栓分为扭剪型高强螺栓和大六角高强螺栓。

普通按传力方式分为抗剪螺栓、抗拉螺栓、既受剪又受拉螺栓。抗剪连接——依靠螺杆承压和抗剪来传递垂直于杆轴方向的外力，板件之间有相互错动的趋势；抗拉连接——依靠螺杆抗拉来传递平行于杆轴方向的外力，板件之间有相互脱开的趋势；抗拉、剪联合作用的连接——依靠螺杆既传递垂直于杆轴方向的外力，又传递平行于杆轴方向的外力。板件之间既有相对错动又有相互脱开的趋势。

高强螺栓按计算、设计方法可分为摩擦型连接和承压型连接。

摩擦型连接——只靠挤压力产生的摩擦阻力传递剪力，并以剪力不超过摩擦阻力（不允许接触面滑移）作为设计准则。

承压型连接——允许接触面滑移，以连接达到破坏的极限承载力作为设计准则，其承载力高于摩擦型，连接紧凑，但剪切变形比摩擦型大。

螺栓的排列及螺栓间距要求？

A：螺栓排列分为并列和错列，并列——螺栓排列简单、整齐、紧凑，所用连接板尺寸小，但构件截面削弱大；错列——螺栓排列不紧凑，所用连接板尺寸大，构件截面削弱小。

螺栓边距和中距不宜太大，防止板件间因贴合不密，潮气侵入而腐蚀钢材；受拉构件，中距和边距太小时，对连接板截面削弱太多，有可能沿直线或折线发生净截面破坏，被连接钢材被剪坏；受压构件，沿作用力方向螺栓间距过大，被连接板件间容易凸曲。螺栓的最大、最小容许距离如下表所示。

螺栓抗剪连接工作时的工作性能？

A：抗剪连接是最常见的螺栓连接形式，经过抗剪试验可得试件上a、b两点间的相对位移与作用力间的关系曲线。从加载到构件破坏总共经过四个阶段。

1）摩擦传力弹性阶段（O1斜直线段）：荷载靠板件间接触面的摩擦力传递，螺栓杆与孔壁间的间隙保持不变，处于弹性阶段此阶段很短，可略去不计。

2）相对滑移阶段（12水平线段）：荷载增大，剪力达到摩擦力最大值，板件间产生相对滑移，直至螺栓杆与孔壁接触。

3）弹塑性阶段（23曲线）：螺栓杆除受剪力外，还承受弯矩和轴向拉力，孔壁受到挤压。达到“3”点时，螺栓或连接板达到弹性极限。

4）破坏阶段（34曲线）：此阶段即使给荷载很小的增量，连接的剪切变形也迅速加大，直到连接的最后破坏。曲线的最高点“4”所对应的荷载即为极限荷载。

A：螺栓破坏的形式主要有：⑴螺栓杆被剪坏；⑵孔壁被挤压破坏；⑶板件被拉断；⑷板件端部被剪坏；⑸螺杆弯曲破坏。

A：普通螺栓的紧固：螺栓的紧固顺序应从中间开始，对称向两边进行。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，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；

高强度螺栓连接副初拧、复拧和终拧应以接头刚度较大的部位向约束较小的方向、螺栓群中央向四周的顺序进行；高强度螺栓和焊接并用的连接节点，宜按先螺栓紧固后焊接的施工顺序。

高强度螺栓长度确定方法？

△L：附加长度，即紧固长度加长值，按下表进行取值；

M：高强螺母公称厚度；

N：垫圈个数，扭剪型高强螺栓为1个，大六角头高强螺栓为2个；

S：高强度垫圈公称厚度，采用大圆孔或槽孔时，按实际厚度取值；

P：螺纹的螺距，3P意思是螺栓露出3个丝扣长度。

高强螺栓设计注意事项？

A：高强螺栓预应力紧固不同于普通螺栓紧固，普通螺栓一般用扳手紧固，高强螺栓需用专用设备进行操作，对于斜向钢梁，特别需要注意紧固设备的操作空间最小间距，否则会导致部分高强螺栓无法紧固的。

普通螺栓有哪些构造和工艺要求？

A：普通螺栓作为永久性连接螺栓时，具有下列要求：

① 螺栓头和螺母侧应分别设置平垫圈，螺栓头侧放置的垫圈不应多于2个，螺母侧放置的垫圈不应多余一个；

② 承受动力荷载或重要部位的螺栓连接，设计有防松动要求时，应采取有防松动装置的螺母或弹簧垫圈，弹簧垫圈应放置在螺母侧；

③ 对工字钢、槽钢等有斜面的螺栓连接，宜采用斜垫圈；

④ 同一个连接接头螺栓数量不应少于2个；

⑤ 螺栓紧固后外露丝扣不应少于2扣，螺栓紧固质量，可采用锤击法检查。

高强螺栓有哪些构造和工艺要求？

A：高强螺栓的构造及工艺要求如下：

① 高强度大六角头螺栓连接副由一个螺栓、一个螺母和两个垫圈组成，扭剪型高强度螺栓连接副由一个螺栓、一个螺母和一个垫圈组成；

③ 高强度螺栓现场安装时应能自由穿入螺栓孔，不得强行穿入；

④ 高强度螺栓超拧需更换，并废弃换下来的螺栓，不得重复使用；

与常规劲性钢柱不同，体育场馆中与钢柱连接的混凝土梁基本以斜梁为主，且角度变化大。为保证土建与钢构顺利交叉作业，劲性钢柱上钢筋孔需准确放样，且余量随着角度变化需进行适当调整。

桁架对接位置处分段接口不仅要错开200mm左右，而且要注意焊接顺序。焊接顺序应遵循：相贯焊缝对称施焊；先焊主弦杆管间对接焊缝，再焊斜腹杆与主弦杆的相贯焊缝、最后焊腹杆与腹杆间的对接焊缝；焊接时由中间往两边对称跳焊，防止扭曲变形。

胎架支撑、分段吊装是钢结构场馆中常见的一种施工方法，胎架选用要综合考虑施工安全、经济适用、租赁方便等因素。胎架顶部与钢构件接触位置处节点选择亦要受力合理、施工方便，且后期卸载方便。

场馆结构中，复杂形体支座节点、箱型构件连接节点、截面形状复杂的异形构件等受力复杂的节点常采用铸钢件。为保证铸钢件与常规构件的对接质量，一方面模型中需对铸钢件进行精确定位，另一方面铸钢件本身的成型质量、精度、坡口选择等亦重要。

螺栓球加工前应复核设计师是否考虑到螺栓拧入后是否碰撞的问题，若有碰撞，应进行碰撞校核某炼油项目全厂工艺及热力管网工程施工组织设计，确保有足够安装余量。螺栓球安装时，拧入深度要满足规范要求，避免拧入的深度相差太大，造成整体强度不均。

焊接球加工前应复核设计师是否考虑球内设置加劲肋，若需设而未设，应及时提出，防止焊接球由于强度不够出现大的变形。

支座加工前要将网架模型与支座模型进行合模，复核支座加劲板是否与螺栓球或杆件碰撞，若有碰撞，可通过改变支座大小、螺栓球大小、杆件角度等方法予以规避。

屋面水平支撑节点做法常见有相贯焊接、插板式连接等，根据具体项目现场实践，插板式连接不仅加工难度大、周期长，而且现场焊接难度大，符合结构受力前提下，建议采用常规的相贯焊接连接方式，可降低加工及施工难度。

现代体育场馆多造型优美，结构上体现为外侧圆管柱有倾斜且角度不同，若不加以定位标识，钢柱安装角度容易出错。深化设计时严格控制吊装耳板方向，并对加工厂做好技术交底，可很好的保证钢柱起吊后倾斜方向与实际方向相吻合，方便现场吊装。

高钒索张拉有哪些安装注意事项？

一些大跨度场馆需要用到高钒索，高钒索由专业单位制作，制作前施工方应尽早提供深化模型数据，专业单位依据施工方模型数据再出具设计图或模型后，施工方导入深化模型中再次进行复核，才能为高钒索张拉的顺利进行提供保障。

焊接连接的优点：构造简单，不削弱构件截面，加工简便，焊接方法种类多，可采用自动化操作，节约钢材，效率高，刚度较大，整体性好，密封性能好。

焊接连接的缺点：热影响区域内钢材金相组织发生变化，局部材质变脆；焊后存在焊接残余应力及残余变形，使受压构件承载力降低；焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，极易扩展至整体01、GB50007-2011建筑地基基础设计规范.pdf，低温冷脆较为突出。