La soldadura es el modo de conexión más importante en estructuras de acero Actualmente. Tiene las ventajas de no debilitar las secciones de los componentes, buena rigidez, estructura simple, construcción conveniente y operación automática.

La función de la conexión es combinar placas de acero o acero moldeado en miembros de cierta manera o combinar varios componentes en una estructura general, para garantizar que funcionen juntos.  

Métodos de conexión de estructura de acero: Soldadura, remache y conexión atornillada.

Conexión de estructura de construcción de acero-soldadura

La conexión soldada se realiza a través del calor generado por el arco para hacer que el electrodo y las piezas de soldadura se fundan localmente, después de la soldadura por condensación, para conectar las piezas de soldadura en una sola.

Ventajas y desventajas de la conexión soldada.

Ventajas:  

  • No debilita la sección del componente, ahorrando acero;  
  • Se puede soldar en cualquier forma de los componentes, la soldadura se puede soldar directamente, generalmente no se necesitan otros conectores, componentes simples, lo que ahorra mano de obra de fabricación;  
  • La estanqueidad de la conexión es buena y la rigidez es grande;  
  • Automatización fácil de usar, alta eficiencia de producción.  

Desventajas:  

  • El material en la zona afectada por el calor cerca de la soldadura se vuelve quebradizo;  
  • En las piezas soldadas se producen tensiones residuales y deformaciones de soldadura, que tienen efectos adversos en el trabajo de la estructura.  
  • Las estructuras soldadas son muy sensibles a las grietas. Una vez que se produce una grieta local, puede extenderse rápidamente a toda la sección, especialmente a bajas temperaturas, es fácil que se produzca una fractura frágil.

Otras lecturas: Soldadura de acero estructural & Junta de empalme soldada en estructura de acero

Conexión de estructura de edificio de acero-atornillado

La conexión atornillada tiene la ventaja de una instalación conveniente, especialmente adecuada para la instalación y conexión del sitio, pero también fácil de desmontar, adecuada para la necesidad de montar y desmontar la estructura y la conexión temporal. Su desventaja es la necesidad de tirar del agujero y apilar el agujero estúpido, lo que aumenta la carga de trabajo de fabricación; El orificio del perno también debilita la sección del miembro, y la placa de conexión debe superponerse entre sí o agregar una placa de empalme o acero angular y otros conectores, por lo que cuesta más acero que la conexión de soldadura.  

Conectar con pernos comunes

De acuerdo con los requisitos de calidad de la pared del orificio, los orificios para pernos se dividen en dos categorías: orificios de clase I (A, B) y orificios de clase II (C).  

La conexión atornillada del orificio tipo I tiene mayor resistencia al corte y al soporte que la del orificio tipo II, pero la fabricación del orificio tipo I es laboriosa y costosa.  

Los orificios para pernos de Clase A y B tienen altos requisitos para la realización de orificios, pero son difíciles de instalar y costosos, por lo que rara vez se utilizan. Los orificios para pernos de clase C son toscos e inexactos, pero fáciles de instalar. Son muy utilizados en estructuras de acero.  

Tornillos de alta resistencia

El mecanismo de transferencia de fuerza cortante mediante una conexión por perno de alta resistencia es diferente al de la conexión por perno ordinaria. El perno ordinario transfiere la fuerza cortante mediante la resistencia al corte del perno y la presión del soporte, mientras que la conexión atornillada de alta resistencia transfiere la fuerza cortante mediante una fuerte resistencia a la fricción entre las placas conectadas.  

Instalación mediante una llave especial, apriete la tuerca con un par grande para que el tornillo tenga una pretensión grande. La pretensión del perno de alta resistencia sujeta las piezas conectadas de modo que la superficie de contacto de las piezas produce una gran fuerza de fricción y la fuerza externa se transmite por fricción. Esta conexión se llama conexión de fricción de perno de alta resistencia.  

El rendimiento del perno se expresa mediante el grado de rendimiento del perno, como 4.6, 8.8, 10.9.  

El número antes del punto decimal indica la resistencia a la tracción del material del perno y el número después del punto decimal indica la relación de resistencia a la flexión.  

La resistencia de los pernos de clase 4.6, 8.8 y 10.9 es de 400 N/mm2, 800 N/mm2 y 1000 N/mm2 respectivamente.  

Los pernos de clase C son 4.6 o 4.8 y están hechos de acero Q235.  

Los pernos de grado A y B son de grado 5.6 u 8.8 y están hechos de acero de baja aleación o después de un tratamiento térmico.  

Los pernos de alta resistencia son de grado 8.8 o 10.9 y están hechos de acero 45, acero 40B y acero 20MnTiB.  

Existen dos tipos de cálculos para uniones atornilladas de alta resistencia:  

1. La conexión por fricción solo se basa en la fuerte resistencia a la fricción entre las placas conectadas para transmitir la fuerza, y la resistencia a la fricción acaba de superarse como estado límite de la capacidad de carga de la conexión. Por lo tanto, la deformación cortante de la conexión es pequeña y la integridad es buena.  

2. Conexión tipo presión por la fricción entre la placa de conexión y la fuerza de la junta del perno, al corte del perno o presión (presión) mala para el límite de la capacidad de carga de la conexión.  

Se perforan pernos de alta resistencia en los agujeros. Conexión tipo fricción, apertura superior al diámetro nominal del perno 1.5-2.0 mm, tipo de presión 1.0-1.5 mm. Para mejorar la fricción también se deben tratar las superficies de contacto de la conexión.

Conexión-remache de estructura de edificio de acero

La conexión de remache consiste en hacer remaches con una cabeza de clavo prefabricada semicircular en un extremo, e insertar rápidamente la varilla del clavo en el orificio del clavo del conector después de que se caliente al rojo, y luego usar una pistola remachadora para remachar el otro extremo en una cabeza de clavo para hacer que la conexión sea segura.

Ventajas: La transmisión confiable de la fuerza de remachado, la buena plasticidad, la dureza y la calidad son fáciles de verificar y garantizar, y se pueden usar para estructuras de carga dinámica pesadas y que soportan directamente.  

Desventajas: el proceso de remachado es complejo, el costo de fabricación de mano de obra y materiales y la alta intensidad de mano de obra, por lo que básicamente ha sido reemplazado por soldadura y conexión de pernos de alta resistencia.

El modo de conexión y su calidad afectan directamente el rendimiento de trabajo del estructura de acero. La conexión de la estructura de acero debe cumplir con los principios de seguridad y confiabilidad, transmisión de fuerza clara, estructura simple, fabricación conveniente y ahorro de acero. La unión debe ser lo suficientemente resistente y tener suficiente espacio adecuado para la conexión.  

El edificio de acero PEB

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Sobre el autor: K-HOME

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