土木工程中構(gòu)件連接節(jié)點

1、土木工程中構(gòu)件連接節(jié)點 1構(gòu)件節(jié)點的進展歷程 在土木工程領(lǐng)域，古代人類最早用木頭建筑房屋，而榫卯和木釘就是最早消失的節(jié)點銜接方式，進展到了現(xiàn)代，木結(jié)構(gòu)建造主要采用鐵釘、螺栓、銜接件等方式，隨著建造材料的革新和建造行業(yè)的不斷進展，進而有了磚混結(jié)構(gòu)，混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)，鋼混凝土結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)體系，傳統(tǒng)的節(jié)點形式已經(jīng)遠遠不能滿意現(xiàn)代建造行業(yè)的需求，故而消失了螺栓銜接、焊接等一系列新型節(jié)點銜接形式。但每種節(jié)點銜接方式都有其自己的適用范圍，木結(jié)構(gòu)的常用的銜接方法有榫卯、釘銜接、螺栓銜接和銜接件銜接等;混凝土梁柱銜接一般為現(xiàn)澆和預(yù)制兩種;鋼結(jié)構(gòu)有焊接、鉚釘銜接和螺栓銜接。除上述銜接外，在輕鋼結(jié)構(gòu)中還常常采用抽

2、芯鉚釘、自攻螺釘和焊釘?shù)茹暯臃绞健?2節(jié)點銜接的類型和特點 21榫卯銜接 榫卯銜接是中國獨創(chuàng)的一種銜接方式，“榫”就是凸出來的部分，“卯”就是凹進去的部分，榫卯結(jié)構(gòu)的銜接不需要借助其他輔助件，僅僅依賴建造本身各構(gòu)件來完成組合，既美觀，又經(jīng)久耐用，而且其組合和拆卸都十分便利。卯榫結(jié)構(gòu)在傳承與進展的過程中不斷創(chuàng)新，至今已有上百種榫卯，最常用的有龍鳳榫、抱肩榫、夾頭榫等幾十種類型，代表建造有紫禁城，大觀園，山西懸空寺等。這種結(jié)構(gòu)不僅能夠承受較大的荷載，還能允許一定的變形，在地震荷載作用下通過變形來吸收一定的地震能量，減小結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，具有較好的抗震性能。 22鉚釘銜接 鉚釘銜接是將預(yù)制釘頭插人被銜

3、接構(gòu)件的釘孔中，然后在外力的作用下，將另一端壓成封閉狀，使銜接件被鉚釘卡緊而形成的一種結(jié)實銜接。鉚釘?shù)姆诸惒痪行问?，種類繁多，常用的有半圓頭鉚釘、實心鉚釘、抽芯鉚釘和空心鉚釘?shù)?。鉚釘銜接具有力的傳遞路徑牢靠，鉚接強度高，密封性能好，塑性和韌性較好，質(zhì)量易于控制等優(yōu)點，可用于承受動載的重型結(jié)構(gòu)，但其構(gòu)造復(fù)雜，加工精度要求高，費工費時。目前，鉚釘銜接很少被采用，已基本被焊接和高強螺栓銜接所取代2。 23螺栓銜接 螺栓銜接是用于緊固銜接兩個帶有通孔零件的一種銜接形式，應(yīng)用比較廣泛。目前鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域比較常用的節(jié)點銜接形式有平凡螺栓銜接和高強度螺栓銜接，螺栓銜接具有施工便利，結(jié)構(gòu)容易，形式多樣，裝拆便利，

4、成本低等優(yōu)點，特殊適用于工地安裝。但螺栓銜接務(wù)必對構(gòu)件舉行開孔處理，構(gòu)件截面受到一定的減弱，而且被銜接的構(gòu)件需要相互搭接或另設(shè)拼接件等銜接件，用材量較大。而且在交變荷載作用下，易松動。 24焊接 焊接是通過熱量使焊條和焊件熔化經(jīng)冷卻凝固銜接成一體的銜接形式。焊接被廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)建造領(lǐng)域中，其優(yōu)點是:任何形式的構(gòu)件一般都可直接相連，不用減弱構(gòu)件的截面。構(gòu)造容易，用料經(jīng)濟，制造加工便利，銜接剛度大，自動化程度高。其缺點是:焊縫附近的鋼材會因焊接高溫作用而形成熱影響區(qū)，導(dǎo)致局部材質(zhì)變脆。焊接過程中鋼材受到不勻稱的加熱和冷卻，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和殘余變形，對結(jié)構(gòu)的承載力、剛度和使用性能有一定的影

5、響。此外，焊接銜接剛度大，局部裂縫一旦發(fā)生很簡單擴展到整體，且焊接的塑性和韌性較差，低溫下簡單發(fā)生脆性破壞。 3歸納對照 針對土木工程中常用構(gòu)件銜接節(jié)點的類型，對其優(yōu)缺點做出了容易的對照，結(jié)果如下。(1)榫卯銜接:常用結(jié)構(gòu)為木結(jié)構(gòu)。優(yōu)點:中國獨創(chuàng)，自身組合，具有視覺美感，易于拆卸，抗震性較好;缺點:機械化難度大，要求精度高，縱向上具備強度和韌性，橫向簡單折斷。(2)鉚釘銜接:常用結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)。優(yōu)點:種類多，強度高，塑性和韌性好，易于檢查;缺點:精度高，費鋼費工，勞動條件差，成本高。(3)螺栓銜接:常用結(jié)構(gòu)為木結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)。優(yōu)點:結(jié)構(gòu)容易，形式多樣，裝拆便利，成本低，適用于工地安裝;缺點:開孔對構(gòu)件截面有一定減弱，增強用鋼量，精度要求高。(4)焊接銜接:常用結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)。優(yōu)點:構(gòu)造容易，加工便利，剛度大，自動化程度高;缺點:焊接簡單產(chǎn)生缺陷，進而發(fā)生脆性破壞。(5)鑄鋼銜接:常用結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)。優(yōu)點:整體澆筑，適應(yīng)性強，應(yīng)用范圍廣;缺點:工藝高，自重較大，成本較高，受力復(fù)雜。由土木工程中常用類型節(jié)點銜接的對照結(jié)果可知，每種節(jié)點都有自己獨特的優(yōu)越性和適用性，我們很難去一概而論哪類節(jié)點好，哪類節(jié)點不好，惟獨視詳細狀況而定。 4結(jié)語 隨著土木工程的不斷進展，節(jié)點銜接的形式和