Stalen structuurverwijst naar een geïntegreerde bouwconstructie die is samengesteld door structurele elementen zoals stalen kolommen en stalen balken via de juiste verbindingen met elkaar te verbinden. Verbindingsmethoden vormen een essentieel onderdeel van staalconstructies. Het selecteren van een geschikte verbindingsaanpak is niet alleen van cruciaal belang voor de structurele veiligheid, maar helpt ook de projectkosten tot op zekere hoogte te verlagen. Wat zijn de beschikbare verbindingsmethoden voor staalconstructies?
In overeenstemming met het krachtoverdrachtsmechanisme en de constructietechnologie zijn er drie primaire zelfstandige verbindingstypen voor staalconstructies: lasverbindingen, boutverbindingen en geklonken verbindingen. In dit artikel worden de werkingsprincipes en praktische toepassingen ervan toegelicht.
Het realiseert metallurgische binding op atomair niveau. Het werkingsprincipe is het vormen van een vloeibare gesmolten poel door smelten bij hoge temperatuur, waardoor wederzijdse penetratie en diffusie tussen atomen mogelijk wordt gemaakt om gedeelde kristalkorrels te genereren. Na afkoelen en stollen ontstaat een continu en geïntegreerd geheel.
Deze verbindingsmethode kenmerkt zich door een eenvoudige configuratie, een grote verbindingsstijfheid, gunstige afdichtingsprestaties en een hoge productie-efficiëntie. Niettemin stelt het hoge eisen aan de vaardigheid van lassers en heeft het aanzienlijke gevolgen voor staalmaterialen. Deze technologie wordt over het algemeen toegepast voor staalverwerking tijdens fabrieksfabricage.
|
Classificatiebasis |
Categorie |
|
Laspositie |
Plat lassen |
|
Verticaal lassen |
|
|
Horizontaal lassen |
|
|
Lassen boven het hoofd |
|
|
Gezamenlijke vorm |
Stootverbinding |
|
Lapverbinding |
|
|
T-gewricht |
|
|
Hoekverbinding |
Boutverbinding is de meest gebruikte verbindingsmethode voor montage op locatiestaalconstructies. Het werkingsprincipe is het vastdraaien van bouten met momentsleutels om de boutschachten te verlengen en een aanzienlijke voorspankracht te genereren om stalen platen vast te klemmen. De statische wrijvingskracht die wordt geproduceerd tegen de neiging tot relatief glijden tussen stalen platen, is bestand tegen externe belastingen.
Boutverbindingen zijn hoofdzakelijk onderverdeeld in gewone bouten en bouten met hoge sterkte. Gewone bouten hebben een lager draagvermogen. Ze brengen kracht over via schuifweerstand van boutschachten en lagerdruk van boutgaten via mechanische aangrijping. Bouten met een hoge sterkte zijn daarentegen afhankelijk van de klemkracht die wordt gegenereerd door de voorspanning van de bouten om wrijving te creëren op het contactoppervlak van basismaterialen en om belastingen over te brengen door weerstand te bieden aan de relatieve neiging tot glijden door wrijving. Een grotere klemkracht tussen platen zorgt voor sterkere wrijving en een hoger draagvermogen.
Hoogwaardige boutverbindingen vertegenwoordigen momenteel de gangbare verbindingsmethode voor de installatie van staalconstructies op locatie en worden op grote schaal toegepast bij ligger-kolomverbindingen en het verbinden van elementen.
|
Verbindingstype |
Materiaal |
Cijfer |
|
Gewone bout |
Q235 Staal |
Graad 4.6 / Graad 4.8 |
|
Bout met hoge sterkte |
Gelegeerd staal |
Graad 8,8 / Graad 10,9 |
Hoewel ze lijken op boutverbindingen, werken geklonken verbindingen op een heel ander mechanisme. Het proces omvat het verwarmen van klinknagels om ze zachter te maken, het inbrengen van de klinknagels in de gaten van verbonden componenten en het laten uitsteken van één uiteinde. Vervolgens wordt speciaal gereedschap gebruikt om druk uit te oefenen op het blootliggende uiteinde, waardoor plastische vervorming ontstaat en een klinknagelkop ontstaat.
Het strakke vuleffect dat wordt gevormd door thermische uitzetting en krimp presteert beter dan dat van gewone bouten. Het bouwproces is echter ingewikkeld en kostbaar. Met de opkomst van zeer sterke bouten zijn geklonken verbindingen geleidelijk verouderd. Tegenwoordig wordt deze verbindingsmethode alleen toegepast voor funderingen van zware apparatuur of brugconstructies die onderhevig zijn aan zware belastingen en strenge eisen op het gebied van trillingsbestendigheid.
In de praktijktechniek worden lasverbindingen toegepast bij fabrieksfabricage en belangrijke constructiedelen. Bouten met een hoge sterkte worden gebruikt op locaties die onderhevig zijn aan hoge belastingseisen, terwijl gewone bouten een onvervangbare praktische waarde behouden voor niet-dragende of hulpverbindingen. Geklonken verbindingen zijn grotendeels vervangen door bouten met hoge sterkte; Afgezien van het onderhoud en de versterking van een klein aantal zware bruggen, zijn geklonken verbindingen grotendeels achterhaald in de staalconstructietechniek.
De selectie van verbindingsmethoden heeft niet alleen betrekking op de structurele veiligheid, maar test ook het begrip en de implementatiecapaciteit van technische normen door fabrikanten. Ondersteund door robuust vakmanschap,EHSSbreidt gestaag zijn mondiale marktvoetafdruk uit. We gebruiken passende verbindingsoplossingen om stevige en betrouwbare staalconstructieproducten te vervaardigen en leveren voortdurend veilige en efficiënte oplossingen wereldwijd.


