ประเภทของการเชื่อมต่อในโครงสร้างเหล็ก

การเชื่อมถือเป็นโหมดการเชื่อมต่อที่สำคัญที่สุดใน โครงสร้างเหล็ก ในปัจจุบัน. มีข้อดีคือไม่ทำให้ส่วนประกอบอ่อนแอลง มีความแข็งแกร่งที่ดี โครงสร้างเรียบง่าย โครงสร้างที่สะดวกและการทำงานแบบอัตโนมัติ

หน้าที่ของการเชื่อมต่อคือการรวมแผ่นเหล็กหรือเหล็กรูปทรงเข้าเป็นส่วนประกอบในลักษณะใดลักษณะหนึ่งหรือรวมส่วนประกอบต่างๆ เข้าด้วยกันเป็นโครงสร้างโดยรวม เพื่อให้แน่ใจว่าจะทำงานร่วมกันได้  

วิธีการเชื่อมต่อโครงสร้างเหล็ก: การเชื่อมโลหะ, หมุดย้ำ และ การเชื่อมต่อแบบสลักเกลียว.

การเชื่อมต่อโครงสร้างอาคารเหล็ก - การเชื่อม

ข้อดีและข้อเสียของการเชื่อมต่อแบบเชื่อม

ข้อดี:  

• ไม่ทำให้ชิ้นส่วนอ่อนแอลง ประหยัดเหล็ก  
• สามารถเชื่อมเข้ากับรูปร่างของส่วนประกอบได้ การเชื่อมสามารถเชื่อมได้โดยตรง โดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องมีตัวเชื่อมต่ออื่น ๆ ส่วนประกอบที่เรียบง่าย ประหยัดแรงงานในการผลิต  
• ความแน่นของการเชื่อมต่อนั้นดีและความแข็งก็มาก  
• ใช้งานง่าย ระบบอัตโนมัติ ประสิทธิภาพการผลิตสูง  

ข้อเสีย:  

• วัสดุในบริเวณที่ได้รับความร้อนใกล้กับรอยเชื่อมจะเปราะ  
• ความเค้นตกค้างและการเสียรูปจากการเชื่อมเกิดขึ้นในชิ้นส่วนการเชื่อม ซึ่งส่งผลเสียต่องานโครงสร้าง  
• โครงสร้างที่เชื่อมมีความไวต่อการแตกร้าวมาก เมื่อเกิดรอยแตกเฉพาะที่ก็อาจลุกลามไปทั่วทั้งส่วนอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะที่อุณหภูมิต่ำ เกิดการแตกหักง่าย

อ่านเพิ่มเติม: การเชื่อมเหล็กโครงสร้าง & รอยประกบรอยในโครงสร้างเหล็ก

การเชื่อมต่อโครงสร้างอาคารเหล็ก - การสลักเกลียว

การเชื่อมต่อแบบโบลต์มีข้อได้เปรียบในการติดตั้งที่สะดวก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับการติดตั้งและเชื่อมต่อไซต์ แต่ยังถอดแยกชิ้นส่วนได้ง่าย เหมาะสำหรับความจำเป็นในการประกอบและถอดแยกชิ้นส่วนโครงสร้างและการเชื่อมต่อชั่วคราว ข้อเสียคือต้องดึงหลุมและกองหลุมโง่ ๆ เพื่อเพิ่มภาระงานในการผลิต รูโบลต์ยังทำให้ส่วนของชิ้นส่วนอ่อนแอลง และแผ่นเชื่อมต่อจะต้องทับซ้อนกันหรือเพิ่มแผ่นประกบหรือเหล็กมุมและตัวเชื่อมต่ออื่น ๆ ดังนั้นจึงมีราคาเหล็กมากกว่าการเชื่อม  

เชื่อมต่อกับสลักเกลียวธรรมดา

สลักเกลียวมีความแข็งแรงสูง

กลไกการถ่ายเทแรงเฉือนโดยการต่อด้วยโบลต์กำลังสูงนั้นแตกต่างจากการต่อโบลต์ธรรมดา สลักเกลียวธรรมดาจะถ่ายเทแรงเฉือนตามความต้านทานแรงเฉือนของโบลต์และแรงกดของแบริ่ง ในขณะที่การเชื่อมต่อโบลต์ที่มีความแข็งแรงสูงจะถ่ายเทแรงเฉือนจากความต้านทานแรงเสียดทานที่รุนแรงระหว่างแผ่นที่เชื่อมต่อกัน  

การติดตั้งโดยใช้ประแจพิเศษ ขันน็อตให้แน่นด้วยแรงบิดขนาดใหญ่เพื่อให้สกรูมีแรงดึงล่วงหน้าสูง แรงตึงล่วงหน้าของสลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูงจะยึดชิ้นส่วนที่เชื่อมต่ออยู่เพื่อให้พื้นผิวสัมผัสของชิ้นส่วนสร้างแรงเสียดทานอย่างมาก และแรงภายนอกถูกส่งผ่านโดยแรงเสียดทาน การเชื่อมต่อนี้เรียกว่าการเชื่อมต่อแรงเสียดทานของสลักเกลียวกำลังสูง  

โบลต์คลาส C คือ 4.6 หรือ 4.8 และทำจากเหล็ก Q235  

สลักเกลียวเกรด A และ B เป็นเกรด 5.6 หรือ 8.8 และทำจากเหล็กกล้าโลหะผสมต่ำหรือหลังการอบชุบด้วยความร้อน  

โบลท์ความแข็งแรงสูงเป็นเกรด 8.8 หรือ 10.9 ผลิตจากเหล็ก 45 เหล็ก 40B และเหล็ก 20MnTiB  

มีการคำนวณสองประเภทสำหรับการเชื่อมต่อแบบสลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูง:  

1. การเชื่อมต่อแรงเสียดทานอาศัยความต้านทานแรงเสียดทานที่แข็งแกร่งระหว่างแผ่นที่เชื่อมต่อเพื่อส่งแรงเท่านั้น และความต้านทานแรงเสียดทานเพิ่งเอาชนะได้เนื่องจากสถานะขีดจำกัดของความสามารถในการเชื่อมต่อแบริ่ง ดังนั้นการเสียรูปของแรงเฉือนของการเชื่อมต่อจึงมีน้อยและความสมบูรณ์ดี  

2. การเชื่อมต่อแบบแรงดันโดยแรงเสียดทานระหว่างแผ่นเชื่อมต่อและแรงข้อต่อโบลต์กับแรงเฉือนของโบลต์หรือแรงดัน (แรงดัน) ที่ไม่ดีต่อขีดจำกัดความสามารถในการรับน้ำหนักของการเชื่อมต่อ  

สลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูงถูกเจาะเข้าไปในรู การเชื่อมต่อประเภทแรงเสียดทาน, รูรับแสงมากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางที่ระบุของสลักเกลียว 1.5-2.0 มม., ประเภทความดัน 1.0-1.5 มม. เพื่อปรับปรุงแรงเสียดทาน ควรรักษาพื้นผิวสัมผัสของการเชื่อมต่อด้วย

การเชื่อมต่อโครงสร้างอาคารเหล็ก - หมุดย้ำ

การเชื่อมต่อแบบหมุดย้ำคือการทำหมุดย้ำที่มีหัวตะปูสำเร็จรูปครึ่งวงกลมที่ปลายด้านหนึ่ง และใส่แท่งตะปูเข้าไปในรูตะปูของตัวเชื่อมต่ออย่างรวดเร็วหลังจากที่ถูกทำให้ร้อนเป็นสีแดง จากนั้นใช้ปืนโลดโผนเพื่อตอกย้ำปลายอีกด้านเข้าไปในหัวตะปูเพื่อ ทำให้การเชื่อมต่อมีความปลอดภัย

ข้อดี: การส่งผ่านแรงโลดโผนที่เชื่อถือได้ ความเป็นพลาสติกที่ดี ความเหนียว คุณภาพง่ายต่อการตรวจสอบและรับประกัน สามารถใช้กับโครงสร้างโหลดไดนามิกที่หนักและแบริ่งโดยตรง  

ข้อเสีย: กระบวนการโลดโผนมีความซับซ้อน ต้นทุนการผลิตแรงงานและวัสดุ และความเข้มของแรงงานสูง ดังนั้นจึงถูกแทนที่ด้วยการเชื่อมและการเชื่อมต่อสลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูง

โหมดการเชื่อมต่อและคุณภาพส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการทำงานของ โครงสร้างเหล็ก- การเชื่อมต่อโครงสร้างเหล็กต้องเป็นไปตามหลักความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ การส่งผ่านแรงที่ชัดเจน โครงสร้างที่เรียบง่าย การผลิตที่สะดวก และการประหยัดเหล็ก ข้อต่อควรมีความแข็งแรงเพียงพอและมีพื้นที่เพียงพอสำหรับการเชื่อมต่อ