连接区节点受力计算
钢结构H型钢梁柱连接节点分析及施工质量控制

钢结构H型钢梁柱连接节点分析及施工质量控制【摘要】分析了钢结构H型钢梁柱刚性连接节点分析的受力特性,针对钢结构施工中材料检验、焊接和高强螺栓连接等重要工序的施工质量提出了控制措施和检验标准。
【关键词】:钢结构连接节点高强螺栓焊接施工质量一、引言钢结构具有强度高、韧性好、抗震性能优良的优点,在工业和民用建筑上广泛应用。
近来年,随着钢结构工程量的增加,施工中存在有许多不规范操作,如:各构件连接结构不按图施工;焊接工艺执行不规范,角焊缝长度及腰高不符合设计和规范要求,对接焊缝无损检测比例低;以及高强螺栓摩擦面处理达不到设计要求的抗滑移系数,螺栓紧固扭矩不符合设计和规范要求等等。
这些施工质量缺陷会形成钢结构连接节点的薄弱环节影响其安全和使用寿命。
二、H型钢梁柱连接节点钢结构梁柱节点连接形式设计原则是传力可靠、结构受力简单明确,满足强度和抗震性能要求,并兼顾施工方便。
从受力特性而言,节点连接分为柔性连接(铰接)、半刚性连接、刚性连接等三种形式,其中,刚性连接具有具有较高的强度和刚度,在工业装置承重框架及民用建筑高层框架中最为常见,刚性连接根据受力特性又分为全焊接连接和栓焊连接、高强螺栓连接三种形式,如图1当柱为H型钢或工字钢时,梁与柱的刚性连接又分为柱墙轴方向连接和柱弱轴方向连接,强轴和弱轴连接都需在梁翼缘的对应位置设置水平加强肋。
全焊接连接(图1-a):梁翼缘与柱采用坡口全焊透焊接,梁腹板与柱采用双面角焊缝。
为保证焊透,施焊时梁翼缘下面需设置小衬板,衬板反面与柱翼缘相接处宜用角焊缝补焊。
为施焊方便梁腹板还要切去两角。
节点结构强度和刚度最高,无滑移,传力最充分,避免了螺栓钻孔对梁截面的削弱,在同等强度下最经济。
但焊接结构存在较大的焊接残余应力和变形,长期抗疲劳性较差。
焊接连接图(1-b):梁翼缘与柱采用坡口全焊透焊接,梁腹板与柱上焊接的连接板采用高强螺栓连接,梁翼缘的连接传递全部弯矩,腹板的连接只传递剪力。
高层建筑结构的抗侧力体系

高层建筑结构的抗侧力体系1. 框架结构框架结构体系是由梁和柱在节点区通过刚性连接构成的结构体系(图2-2)。
构件材料一般为钢筋混凝土、型钢混凝土或结构钢。
框架结构的建筑特点是:空间布置灵活,使用方便,常用于商场、办公楼、综合楼。
框架结构的结构特点是:梁与柱节点是刚性连接,即梁与柱之间除传递剪力和轴力外,必须保证弯矩的传递。
结构计算时,该节点假定为理想刚性。
因此,节点的转动刚度与柱的抗侧刚度决定着框架结构的主要抗侧能力。
与后续介绍的几种结构体系相比,框架结构抗侧刚度小,楼层水平水平位移大,对支座不均匀沉降比较敏感。
a)b) 图2-2 框架结构体系a)框架结构平面示意图 b)框架结构立面示意图 框架节点区内力集中,是关系到结构整体安全的关键部位。
震害表明,节点破坏常导致结构整体倒塌。
因为节点破坏导致结构传递水平荷载的能力迅速下降,侧移增大,从而导致框架柱在竖向荷载下重力二阶矩(P-Δ效应)激增,楼层柱端弯矩激增,随即导致局部倒塌,同一楼层发生同方向的侧移结果导致该层结构倒塌,并可能发生连续性的整体倒塌。
因此,在框架结构中,应确保节点的强度和刚度高于梁和柱的要求。
一般情况下,纯框架结构的高层建筑总高度在50米左右,水平荷载下结构的整体变形为剪切型变形,即下部楼层的层间水平位移大于上部楼层的层间水平框架柱位移(见图2-3)。
随着楼层的高宽比(建筑物大屋面高度H与建筑物平面短边B之比)的增大,框架结构在水平风荷载作用下也表现出一定的整体弯曲变形形式。
由于框架结构抗侧刚度相对较小,因此对于填充墙或其他非结构构件,需要考虑其变形能力可适应框架结构变形的要求,以免造成在水平荷载作用下填充墙或其他非结构构件的破坏。
图2-3 框架结构在水平荷载下的变形特征2. 剪力墙结构剪力墙结构体系是指结构由纵横方向的墙体承担主要的水平和竖向荷载的结构体系。
不同的材料均可构成墙体结构,如常见的钢筋混凝土剪力墙结构。
另外型钢混凝土墙体、钢板混凝土墙体,以及配筋砌块墙体或正交胶合木(Cross-Laminated Timber,CLT)均为剪力墙结构体系。
装配式ALC条板外墙节点施工技术

糊受/施工技术/T e chnology装配式ALC条板外墙节点施工技术郭志刚,杨小芹,侯少宾,吴健,李世皓,吕云鹏(中航建设集团有限公司,北京101407)摘要:建筑产业发展的必然趋势是大力推广节能建筑技术即装配式建筑,目前北方地区应用较多的是多层装配式钢结构建筑。
装配率主要以内外墙体、装修、整体式卫生间、集成吊顶与综合管线等方式体现。
其中非砌筑墙体应用成为装配率评价的重要评分项,以北京101中学扩建项目装配式ALC条板外墙实际应用,通过条板与外墙不同施工节点的优劣比选,归纳总结适合本项目的条板外墙节点施工技术。
关键词:装配式建筑;钢结构;外墙条板:ALC条板;施工节点0引言目前装配式建筑主要以非砌筑形式的外围护墙、内隔墙、集成式吊顶和综合管线提高装配率。
随着各类装配式建筑的涌现,越来越多的非砌筑墙板应用成为满足装配率的重要评分项,非砌筑外墙和钢结构连接施工过程中体现出来的受力和诸多技术问题也越来越受到重视叫装配式钢结构建筑物一般选用预制轻质板材作为围护体系,为防止冷热桥的出现,外墙板多釆用外挂方式与钢梁、钢柱连接口円。
外墙板与结构的连接节点成为钢结构建筑结构安全的关键部位,其性能直接影响结构体系的刚度、稳定性和承载能力。
目前对于钢结构外挂板的连接方式,国内研究资料相对不多,已有的连接方式形式各异,标准化、集成化尚未成熟冋。
1工程概况101中学怀柔校区扩建项目为北京市怀柔科学城配套设施重点工程,如图1所示.主体结构地下为劲钢混凝土,地上为钢框架结构,总建筑面积88544.85m2,主要建筑功能为宿舍楼、教学楼、体育场馆,共7栋。
北京101中学扩建项目是该区首个装配式钢结构工程,外围护墙主要采用ALC条板+保温装饰体系。
图1101中学项目效果2ALC外挂墙板连接节点ALC外墙板连接节点深化设计是保证钢结构体系安全[作者简介]郭志刚,主任土建工程师,E-mail:****************的首要任务,也是项目制定合理施工方案的重要依据和施工安全的可靠保证。
钢梁与混凝土连接计算

2430 mm
cc 锚筋中心距基材边缘距
1 锚筋中心距基材上边距
2430 mm 125 mm
OK!
cMin(c,c)
锚筋中心距基材下边距 c1
125 mm
z 锚筋中心距基材边缘距 c1
125 mm
(** 当 c c 时,表示埋件左右居中于基材,当
c1O K!c1时,表示埋c件1 上 下Mi居n 中( c于1 ,基c 1材)
20 mm * 220 mm * 550 mm
Q235B
4 层 * 150 mm * X 2 排 * 120 mm
20 mm * 395 mm * 100 mm
HRB335
二级钢筋
50 mm
计算抗弯应力 M M W 118.9 N/mm2
计算抗拉应力 N N (2hel) 0.0 N/mm2
计算抗剪应力 v V (2hel) 110.7 N/mm2
荷载形式
静力荷载
正面角焊缝的强度设计值增大系数 f
1.22
角焊缝群最大综合应力 fs
( M
f N
f )2
2 v
147.5 N/mm2
钢梁腹板抗剪承载力的 1/2 = 417.6 KN
是否要求按抗震规范控制钢梁腹板的抗剪承载力
不要求
则计算螺栓群的受荷控制值:
计算剪力 V 计算拉力 N 计算弯矩 M
337.5 KN 0.0 KN 21.9 KN.m
***** ***** *****
一、验算螺栓群的受力 计算右上角边缘螺栓承受的力
钢梁支座处荷载 剪力 V0 225 KN
(输入荷载设计值) 拉力 N 0
钢梁支座处荷载放大系数 剪力放大 1.5
第七章钢结构的连接和节点构造(下)(1)分析

肋提供约束的有利影响,也没有考虑柱腹板轴压力的不
利影响。
第七章钢结构的连接和节点构造
②当柱腹板节点域不满足时,则需要局部加厚腹板或采 用另外的措施来加强它。图7-109给出了两种可行的方 案,其一是加设斜向加劲肋,其二是在腹板两侧或一侧 焊上补强板来加厚。 2、腹板厚度(局部稳定)
tw
hc hb 90
避免焊缝集中在同一截面,但运输有一定困难。
3)对于铆接梁和较重要的或受动力荷载作用的焊接大
型梁,其工地拼接常采用高强螺栓连接。
第七章钢结构的连接和节点构造
计算:
翼缘板:翼缘拼接以及每侧的
高强度螺栓,通常由等强度条
件决定,拼接板的净截面积应
不小于翼缘的净截面积,高强度螺栓能承受按翼缘净截
面面积N=Anf计算的轴向力。 腹板:腹板的拼接通常先进行螺栓布置,然后验算。
肋时,翼缘焊缝还受到由局部压力产生的竖向剪力Tv的 作用,沿梁单位长度的竖向剪力为:
σf
ψF 2he l z
ψF 1.4hf lz
在Th和Tv共同作用下,应满足:
σ f β f
2
τ
2 f
f
w f
把σf,τf代入得:
F 1.4h f l z f
2
VS1 1.4h f I
x
2
f
第七章钢结构的连接和节点构造
2、工地拼接 构造: 1)工地拼接一般应使翼缘和腹 板在同一截面处断开,以便于分
~500~500
3 55 1
44 2
段运输(图a)。为了使翼缘板 在焊接过程中有一定地伸缩余地, 以减少焊接残余应力,可在工厂 预留约500mm长度不焊。
3
5
5
1
钢结构节点域

钢结构节点域
钢结构节点域是钢框架梁柱连接节点区域的一个特定部位,它在整个钢结构中发挥着至关重要的作用。
以下是关于钢结构节点域的详细介绍:
一、定义与位置
钢结构节点域是指钢结构中梁柱交接处的特定区域,这个区域主要承受和传递梁柱间的内力和变形。
节点域通常位于梁柱连接的核心区域,是钢结构中的重要传力部位。
二、受力特征
节点域的受力特征主要表现为承受和传递梁端的弯矩。
在忽略梁柱的轴力和剪力的情况下,节点域主要通过纯剪切受力进行内力的传递。
这种受力特征使得节点域在钢结构中扮演着重要的角色,对于保证结构的整体稳定性和安全性具有关键作用。
三、设计要求
由于节点域在钢结构中的重要作用,设计时需要考虑其受力特点和变形能力。
根据相关的建筑抗震设计规范和钢结构设计规范,节点域需要具备一定的剪切变形能力,以便在地震等极端情况下能够吸收和耗散能量,从而减轻结构的地震响应。
为了满足这些设计要求,通常会对节点域的构造和连接方式进行详细的规定和计算。
例如,可以采用加强节点域的构造措施,如增加加劲肋、提高材料的强度等,以提高节点域的承载能力和变形能力。
四、施工与检测
在施工过程中,需要严格按照设计要求进行节点域的施工和安装。
同时,为了保证节点域的质量和安全性,还需要进行相关的检测和验收工作。
这些工作包括检查节点域的尺寸、形状、连接方式等是否符合设计要求,以及进行必要的力学性能测试等。
总之,钢结构节点域是钢结构中的重要组成部分,对于保证结构的整体稳定性和安全性具有至关重要的作用。
因此,在设计、施工和使用过程中都需要给予足够的重视和关注。
切向连接计算

结合面摩擦系数是计算受到剪切方向载荷的螺栓连接非常重要的一个
参数,该数值取值大小会较大影响着螺栓选用的规格和性能等级。
对于紧固件连接的工程师来说,下面这个计算公式相信没有不熟悉的:
这个就是VDI2230标准的计算螺栓接头受到横向剪切方向载荷和扭转
载荷时计算所需的最小夹紧力的计算公式。
螺栓轴向力FKQ将两个或多个部件连接在一起,并通过结合面摩擦系
数μT产生的静摩擦力,用以传递螺栓切向载荷FQ或扭矩MY。
同样一个外部横向剪切方向的载荷10KN的接头,如果摩擦系数μTmin
取0.12,0.15,0.2,0.3计算出所需要的夹紧力会差别很大。
因此,有
必要对这个摩擦系数进行讨论。
我们常规计算中,一般取结合面摩擦系数为0.12,也有取0.15,这些
计算用的结合面摩擦系数从相关论文中也可以查出。
在汽车设计中,如果按照0.12,0.15的这些摩擦系数来计算校核接头
的所需夹紧力是否满足要求,往往发现所选用的螺栓规格较小,不能
满足外部载荷要求,特别是不能满足汽车滥用工况最大载荷情况下的
螺栓连接接头零件不能产生滑动的要求。
而这些车子都已经运行生产多年,没有大量出现因接头滑动的问题情况。
这说明设计的螺栓和拧紧要求是满足的。
因此,有必要怀疑常规
设计计算选用的摩擦系数选取0.12,0.15的合理性。
众所周知,电动车因为增加了电池包的重量,使整车的重量大大增加,以续航500km的电动车为例,往往比同等尺寸规格的燃油车重量要增
加300-400kg,也就是说有可能螺栓的规格会增大。
二、柱及节点常见问题

2.轴压比
1)轴压比越大,柱的极限抗弯承载力相应越高, 但极限变形能力、耗散地震能量的能力都降低。 而且轴压比对短柱的影响更大;
2)在长柱中,轴压比愈大,混凝土压区高度愈大, 受拉钢筋屈服的可能性越小,柱子的延性越低;
5. 当d≥25时,角部设置附加钢筋;
300
附加钢筋
300
附加角筋
框架梁 框架柱
r d
外侧上角构造做法示意图
钢筋弯折内半径
注: 1.本图说明的部位:当d 25 r=6d,当d 25 r=8d。 2.其它部位:当d 25 r=4d,当d 25 r=6d。
2.6 柱环境类别不同,钢筋的保护层厚度不同时, 纵向钢筋的处理
200mm(抗震)、250mm(非抗震); 3. 转换柱的箍筋全高加密,间距不应大于100mm和6倍 纵向钢筋较小值;(《高规 》第10.2.10 强条) 4. 框支柱、转换柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍; 5. 节点区水平箍筋及拉筋,应将每根柱纵向钢筋拉住; 6. 框支柱应延伸钢筋至上层剪力墙顶板,不能延伸的 钢筋应弯锚在框支梁或楼板内不小于laE; 7. 框支柱的纵向钢筋宜采用机械连接接头;
2.12 框架柱与基础连接处节点核心区箍筋是否需要 加密?柱纵向钢筋与基础梁内固定
1. 框架柱与基础连接处是节点区,但是无节点核心区;
2. 在基础内的柱箍筋不需加密,固定柱纵向钢筋的箍 筋不少于两道且间距不大于500mm;当柱纵筋保护 层厚度≤5d时,锚固区内应配置横向构造钢筋;
3. 柱与基础的连接部位,应根据柱的节点区或底层柱 根部要求箍筋加密;
10 . 柱中宜留出300mm见方的空间,便于混凝土导管 插入浇筑混凝土。
基于Abaqus的木结构螺栓节点刚度有限元分析

基于Abaqus的木结构螺栓节点刚度有限元分析孙小鸾; 刘伟庆; 袁盛林; 陆伟东【期刊名称】《《结构工程师》》【年(卷),期】2019(035)004【总页数】9页(P21-29)【关键词】木结构; Abaqus; 螺栓节点; 刚度【作者】孙小鸾; 刘伟庆; 袁盛林; 陆伟东【作者单位】南京工业大学土木工程学院南京210009【正文语种】中文0 引言钢填板螺栓节点作为常见的节点形式,在国内外木结构工程实例中应用广泛,但由于木结构的特殊性,节点因加工精度、安装误差等因素,受力变形往往有滑移现象,达不到完全的刚接,具有明显的半刚性特征。
此类节点在结构整理分析时,常常被简化为铰接,忽略了其在结构中的刚度贡献。
另外,对于类似单层网壳的结构体系,要求连接节点为非铰接,国内多高层木结构规范也要求各层框架承担一部分地震剪力,节点若简化为铰接则无法满足结构受力要求,也限制了此类节点在木结构建筑中的应用。
木结构螺栓节点在有限元模拟领域,Kharouf[1]、Chen[2]以及Santos[3]等人分别建立了二维、三维有限元模型,对单螺栓节点销槽承压开展研究,但忽略了螺栓变形滑移对节点刚度的影响。
He等[4]采用预制裂缝法,通过Abaqus对螺栓节点进行破坏分析,得到的极限承载力与试验结果接近。
Bouchaïr等[5]引入弹簧单元针对群螺栓节点建立二维模型,得出了节点的荷载-位移关系,但未能对节点区域的受力状态得到直观的表达。
王明谦、宋晓滨等[6]基于有限元分析软件建立的节点三维实体模型对于木结构螺栓节点的初始刚度和极限弯矩有较好的模拟精度,在进行模型参数分析时,仅考虑了螺栓直径和边距对节点性能的影响。
张盛东等[7]采用Abaqus对内填三块钢板销式连接胶合木梁的抗弯性能进行了有限元分析,其中胶合木选用弹性阶段正交各向异性以及塑性阶段遵循Hill准则的各向异性模型,模拟结果与试验结果符合较好。
本文采用Abaqus软件对钢填板螺栓节点进行精细化分析,考虑木材的材料非线性、螺栓直径与侧材厚度的比值、螺栓与螺孔间隙、钢填板与侧材间隙、螺栓预紧力以及螺帽接触传力等因素,分析各种因素对螺栓节点的转动刚度与承载力的影响,从而揭示影响节点刚度的关键因素,为螺栓节点更加广泛地应用于木结构实践提供技术参考。
钢构焊缝计算(受力)

《钢结构》网上辅导材料二钢结构的焊接连接钢结构的连接方法可分为焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种。
焊接连接是现代钢结构最主要的连接方法。
它的优点是:(1)焊件间可直接相连,构造简单,制作加工方便;(2)不削弱截面,用料经济;(3)连接的密闭性好,结构刚度大;(4)可实现自动化操作,提高焊接结构的质量。
缺点是:(1)在焊缝附近的热影响区内,钢材的材质变脆;(2)焊接残余应力和变形使受压构件承载力降低;(3)焊接结构对裂纹很敏感,低温时冷脆的问题较为突出。
一、焊缝的形式1.角焊缝图 1 直角角焊缝截面图 2 斜角角焊缝截面角焊缝按其截面形式可分为直角角焊缝和斜角角焊缝。
两焊脚边的夹角为90°的焊缝称为直角角焊缝,直角边边长h f 称为角焊缝的焊脚尺寸,h e =0.7h f 为直角角焊缝的计算厚度。
斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管结构中。
对于夹角大于135°或小于60°的斜角角焊缝,不宜用作受力焊缝(钢管结构除外)。
2.对接焊缝对接焊缝的焊件常需加工成坡口,故又叫坡口焊缝。
焊缝金属填充在坡口内,所以对接焊缝是被连接件的组成部分。
坡口形式与焊件厚度有关。
当焊件厚度很小(手工焊≤t 6mm ,埋弧焊≤t 10mm )时,可用直边缝。
对于一般厚度(t=10~20mm )的焊件可采用具有斜坡口的单边V 形或V 形焊缝。
斜坡口和离缝c共同组成一个焊条能够运转的施焊空间,使焊缝易于焊透;钝边p有托住熔化金属的作用。
对于较厚的焊件(t>20mm),则采用U形、K形和X形坡口。
对于V形缝和U形缝需对焊缝根部进行补焊。
对接焊缝坡口形式的选用,应根据板厚和施工条件按现行标准《建筑结构焊接规程》的要求进行。
凡T形,十字形或角接接头的对接焊缝称之为对接与角接组合焊缝。
图3 对接焊缝的坡口形式3.焊缝质量检验《钢结构工程施工质量验收规范》规定焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三级。
三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合三级质量标准;一级、二级焊缝则除外观检查外,还要求一定数量的超声波检验并符合相应级别的质量标准。
连接节点原理和方法

2010.09 /29(包括抗震规范)的要求,甚至比现浇结构具有更好的安全性、适用性和耐久性的结构体系。
从国内外的研究和应用经验来看,可采用预制装配式框架结构、预制装配式剪力墙结构、预制装配式框架-现浇剪力墙(核心筒)结构体系。
结构中承重构件可以全部为预制构件或者预制与现浇构件相结合。
其中,预制装配式剪力墙结构可以分为全预制剪力墙结构、部分预制剪力墙结构和适当降低结构性能要求的多层剪力墙结构(以下简称为预制装配式大板结构)。
预制装配式框架结构及预制装配式框架-现浇剪力墙(核心筒)结构中的框架,梁、柱全部采用预制构件,承重构件之间的节点、拼缝连接均按照等同现浇结构要求进行设计和施工。
该结构体系具有和现浇结构等同的性能,结构的适用高度、抗震等级与设计方法与现浇结构基本相同。
预制装配式框架结构可以结合预制外挂墙板应用,实现主要结构接近100%的预制化率,尽量减少现场的湿作业。
部分预制剪力墙结构主要指内墙现浇、外墙预制的结构,该结构目前在北京万科的工程中已经示范应用。
由于内墙现浇,结构性能和现浇结构类似,适用高度较大、适用性好;采用预制外墙可以与保温、饰面、防水、门窗、阳台等一体化预制,充分发挥预制结构的优势。
该体系的适用高度可参照现行现浇结构的有关标准并适当降低,是目前阶段较为实用的一种结构体系。
全预制剪力墙结构指全部剪力墙采用预制构件拼装装配。
预制墙体之间的拼缝基本等同于现浇结构或者略低于现浇结构,需要通过设计计算满足拼缝的承载力、变形要求,并在整体结构分析中考虑拼缝的影响。
该结构体系的预制化率高,但拼缝的连接构造比较复杂、施工难度较大,难以保证完全等同于现浇剪力墙结构,目前的研究和工程实践还不充分,在地震区的推广应用还需要进一步的研究工作。
以上两种结构体系中,可以采用整块预制墙板,也可以采用预制叠合墙板;在抗震设防地区应优先采用预制叠合板。
参照日本和我国上世纪的经验,结合我国城镇化及新农村建设的需求,可发展一种新型的多层预制装配剪力墙结构体系即预制装配式大板建筑体系。
不同加劲板布置下T型方钢管节点内力分析

不同加劲板布置下T型方钢管节点内力分析牛宇辰【摘要】该文基于ABAQUS有限元软件对T型方管节点的无加劲肋板、纵向加劲肋板、横向加劲肋板三种节点形式的弹性模型下力学行为进行数值分析,结果表明横向加劲肋板可以使节点应力集中现象得到有效缓解.此外该文采用理想弹塑性模型对节点进行比较,发现与弹性分析结果相差较大.与规范设计承载力相比,弹塑性模型通过位移控制得到的极限承载力存在一定的冗余.【期刊名称】《重庆建筑》【年(卷),期】2017(016)005【总页数】3页(P58-60)【关键词】T型方管节点;加劲板;弹塑性模型;应力集中【作者】牛宇辰【作者单位】同济大学建筑工程系,上海 200092【正文语种】中文【中图分类】TU323.3近年来,T型方钢管节点凭借着形式简单、施工方便等优势得到广泛应用[1-2]。
与此同时,为缓解节点处的应力集中现象,实际工程中通常采取加劲措施[3]。
实际上,加劲板的布置形式对节点的内力分布有着重要影响[4]。
本文通过对某工程中T型方钢管节点在不同加劲板布置形式下分别进行内力分析,为节点设计提供参考依据。
T型方管节点参数:主管截面为300mm×10mm,长度2000mm,两端铰接。
支管截面180mm×8mm,长度为700mm,端部作用均匀轴拉力。
支管与主管连接处,截面采用四边角焊缝,有限元分析可视为与主管完全连接,即为不布置加劲板的构造(a)。
另两种构造采用一块加劲钢板连接,加劲板截面为290mm×10mm,高度为180mm。
分别采用加劲板纵向布置(b)、加劲板横向布置(c)两种方式连接。
加劲板与主管、支管相接处均采用双面角焊缝连接,可视为与相连管的板件完全连接,支管端部轴拉力为900kN。
采用弹性分析,计算上述3种连接构造下的管内应力。
利用ABAQUS通用有限元软件建立节点模型(图1),单元类型采用三维实体单元,材料采用Q345钢材,弹性模量210000MPa,泊松比0.3,二阶弹塑性分析时采用理想弹塑性模型;非线性分析采用N-R法,初始迭代步长0.01,迭代步数200;网格划分非加密区划分尺寸20,加密区(主管与支管相交处)划分尺寸8。
K型_KK型部分搭接方管节点极限承载力的对比分析
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沈阳建筑大学学报 (自然科学版) Journal of Shenyang Jianzhu University (Natural Science)
文章编号 :1671 - 2021 (2008) 05 - 0809 - 05
Sep . 2 0 0 8 Vol 124 , No15
μ = a ·(τi) b ·(β) c ·ed·(θi) .
(1)
式中 : a 、b 、c 、d 为待定常数.
通过 Excel 进行置信度为 95 %的多元线性回
归 ,得 : μ = 0. 440 ·(τi) - 0. 428 ·(β) - 0. 306 ·e0. 006 75θi (2)
式 (2) 通过各项检验. 其适用范围同样为支弦
图 3 典型节点荷载 —位移曲线
3 主要参数分析
笔者所研究的 KK 型节点两腹杆平面间夹角 φ= 90°,表 1 给出了节点主要几何参数的变化范 围 . 共计算了 9 3 对 KK型和相 应 的 平 面 K型 节
表 1 节点参数变化范围
b0/ mm 75~300
O v/ %
β
t 0/ mm
τi
图 3 所示为这对节点的荷载 —位移曲线 ,其 中位移为受压支杆根部翼缘中点沿弦杆壁面初始 法线方向相对于弦杆壁面的位移 ,荷载为压杆所 受的轴力.
图 2 KK 型节点几何形式
2 典型节点分析
选取 1 对典型的平面 K 型节点和对应的 KK 型节点 ,对节点受力过程中的变形及塑性发展过 程作 简 要 分 析. 节 点 尺 寸 : b0 = 100 mm , Ov = 50 % ,β= 018 , t0 = 4 mm ,τi = 110 ,θi = 45°. 处于 弹性阶段时 ,在弦杆表面处支杆转角部位出现了 严重的应力集中 ,随着外力不断增大 ,在拉压支杆 根部和拉压支杆腹板搭接处最早出现了屈服. K
门式刚架节点域斜加劲肋设计
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刚架节点域斜加劲肋设计许建勋,赵滇生(浙江工业大学建筑工程学院,浙江杭州310032)摘要:对门式刚架节点连接形式之一—端板竖放节点连接的节点域受力性能、变形特性及斜加劲肋的设计方法进行了分析推导。
关键词:刚架;节点域;加劲肋中图分类号:TU33 文献标识码:A1 概述我国《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》(本文以下简称规程)中推荐采用端板连接作为主要的梁柱连接形式和施工现场拼接节点。
一般情况下柱腹板比较薄,若节点域承受剪力超过柱腹板的承载力,则需要采取措施予以加强;再者,刚架结构分析和设计时,梁柱节点通常视作刚节点,习惯上要求连接对转动约束达到刚节点的90%以上才可视为刚接,这就要求尽可能提高连接刚度来控制连接变形使其满足刚接条件。
从这两个方面来讲,都需要采取措施来加强节点域的强度和刚度,常用方法有二:其一是加设节点域斜加劲肋;其二是在腹板两侧焊板来加厚。
如图1所示。
图1加斜加劲肋简单实用,为工程界广泛采用;但规程中斜加劲肋的具体计算方法没有给出,本文将通过对节点域受力分析得出节点域的受力性能及斜加劲肋的具体设计计算。
以便工程设计。
2 节点域几何变形特性刚架端板竖放节点域是指梁柱结合部分的区域。
如图2所示在与节点域相连的梁、柱端力的作用下,节点域可能产生三种变形:剪切变形、伸缩变形和弯曲变形。
通常由于梁对节点域的约束作用,节点域的伸缩变形、弯曲变形很小,可忽略不计,变形则以剪切变形为主,如图2(a).(a)剪切变形(b)弯曲变形(c)伸缩变形图2 节点域变形3 节点域受力性能分析在此假设:1.梁轴力H和柱轴力V分别由梁、柱的翼缘平均分担。
2.弯矩全由翼缘承担。
对图3节点域受力分析可知,梁、柱端作用力使节点域受剪,节点域的受力图可等效为图4所示。
图3 节点域计算模型图4 节点域等效剪力图5图6 未设加紧肋受力情况节点域板所受的等效水平剪力和等效竖向剪力为:Q H=M b/h b-1/2H (1)Q V=M c/h c-1/2V式中:h b、h c分别为梁柱翼缘内力臂。
钢筋质量管理
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钢筋连接质量问题4
图5.4.5 钢筋绑扎搭接接头连接区段及接头面积百分率 注:图中所示搭接接头同一区段内搭接钢筋为两根,当各 钢筋直径相同时,接头面积百分率为50%。
问题说明:纵向受力钢筋采用绑扎搭接接头时,在接头连接区段(l=35d) 内接头位置不符要求。 规范GB50666-2011第5.4.5规定:在1.3倍搭接长度区段内,纵向受拉钢筋的 接头面积百分率应符合规定: 1、梁类、板类及墙类构件,不宜超过25%;基础筏板不宜超过50%; 2、柱类构件,不宜超过50%; 3、梁类构件,不应大于50%;
2
钢筋加工质量问题2
问题说明:框架梁、柱纵向受力钢筋弯锚长度不符要求。 规范GB50010-2010第11.6.7规定:框架梁和框架柱的纵 向受力钢筋在框架节点区的锚固和搭接应符合下列要求: (2)对于框架中间层中间节点、中间层端节点、顶层中 间节点以及顶层端节点,梁、柱纵向钢筋在节点部位的 锚固和搭接,应符合图 11.6.7的相关构造规定。
5
钢筋连接质量问题2
问题说明:电渣压力焊焊接接头未熔透,焊包不饱满,弯折角度 偏大。 规范JGJ18-2012,第5.6.2条规定: 1、 四周焊包凸出钢筋表面的高度,当钢筋直径为25mm及以下时, 不得小于4mm;当钢筋直径为28mm及以上时,不得小于6mm; 2、钢筋与电极接触处,应无烧伤缺陷; 3、接头处的弯折角度不得大于2˚; 4、接头处的轴线偏移不得大于1mm。
14.钢筋直螺纹接头检测工艺1-3.................44
15.钢筋连接方法和原则1.......................47
16.钢筋绑扎连接和机械连接示意1.... ..........48
17.钢筋工程相关规范标准强制性条文1-2.........49
柱在楼面处节点上下非连接区的判断条件
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一、概述柱在楼面处节点上下非连接区的判断条件是建筑设计和施工中需要重点考虑和注意的问题。
柱在楼面处节点上下非连接区的判断条件主要是指在建筑结构设计和施工中,如何判断柱在楼面节点处的连接是否合理、稳定并且符合规范要求,以确保建筑结构的整体安全和稳定。
二、柱在楼面处节点上下非连接区的判断条件1. 结构设计要求在进行柱在楼面处节点上下非连接区的判断时,首先需要根据建筑结构设计要求进行分析和评估。
结构设计要求包括对柱的受力、承载能力、连接方式等方面的要求,同时还需要考虑楼面节点处的受力情况、变形情况等因素。
只有结构设计符合规范要求,并且考虑到了柱在楼面节点处非连接区的特殊情况,才能够确保柱在楼面节点处的连接条件合理、稳定。
2. 材料选择柱在楼面节点处的连接条件受到材料的影响,因此在进行判断的时候需要考虑材料的选择和材料的性能。
不同的材料具有不同的承载能力、抗压抗拉性能等,因此需要根据具体情况进行合理的材料选择,并且要求材料符合规范要求,以确保柱在楼面节点处的连接条件合理、稳定。
3. 节点处的构造在判断柱在楼面节点处的连接条件时,还需要考虑节点处的构造,包括连接方式、连接部位的构造等方面。
合理的节点构造能够有效地传递柱的受力,同时也能够有效地控制柱节点处的变形,从而保证柱在楼面节点处的连接条件稳定、安全。
4. 受力分析柱在楼面节点处的连接条件还需要进行受力分析,包括柱的受力分析和节点处的受力分析。
通过受力分析可以对柱在楼面节点处的连接条件进行评估,判断柱的受力是否合理、连接是否稳定,并且是否符合规范要求。
5. 规范要求在进行柱在楼面节点处连接条件的判断时,还需要参考相关的规范要求和标准,以确保连接条件符合规范要求。
只有连接条件符合规范要求,才能够保证柱在楼面节点处的连接稳定、安全。
6. 施工质量柱在楼面节点处的连接条件的判断还需要考虑施工质量的影响。
良好的施工质量能够保证连接条件的稳定和安全,因此需要在施工过程中严格控制每个环节,确保柱在楼面节点处的连接条件符合设计要求,并且符合规范要求。
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连接区节点受力计算
一、计算背景
本次计算采用ANSYS软件来计算设计构件区节点的受力情况。
因为考虑到受力构件连接的复杂性,所以为了简化计算,本次结果建立在三个假设上:
1、钢浮板受力区域以板中线,对称布置。
2、不考虑,钢浮板左右移动,仅考虑钢浮板上浮下沉。
3、以两个刚性短柱来模拟钢浮板两端半刚性或者刚性连接,以中间四个刚性短柱模拟高强度弹簧,短柱布置如图:
二、计算目的
本次计算是从ANSYS软件出发,以此来估算钢浮板在受力过程中连接区域所承受的力,为设计合理的扭簧(拉簧)和刚性(半刚性)连接构件提供参考依据。
三、计算结果
如图所示从左到右依次称短柱为:柱1、柱2、柱3、住4、柱5、柱子6,并假定短柱上端为I端,下端为J端。
柱1、柱6,初步计划设置半刚性连接。
柱2、柱3、住4、柱5,初步计划设置为弹簧。
具体计算结果见表
注:1.短柱在不同位置时受力是不同的,布置位置需要同时考虑短柱与钢浮板接触点受力与钢浮板整体变形。
2.此次结果是为了设计连接件,如若受力过大而连接件过大,不能满足经济效益,则还需探测不同点连接。
3.由于连接部分受力还在调试,若采用部分弹簧(扭簧,拉簧)连接,弹簧是必须要特别定做的。
这里没有给出具体弹簧规格。