钢结构节点介绍
钢结构连接节点的设计与优化
钢结构连接节点的设计与优化钢结构连接节点是整个结构体系中至关重要的部分。
其设计与优化直接关系到钢结构的安全性、经济性和可靠性。
在钢结构工程中,连接节点的设计与优化是一个复杂而关键的过程,需要综合考虑力学行为、材料特性和施工工艺等多个方面因素。
本文将探讨钢结构连接节点的设计与优化所涉及的关键点和策略。
一、连接节点的类型钢结构连接节点主要分为刚性节点和半刚性节点两种类型。
刚性节点是指连接中的转角可以被忽略的节点,通常包括刚性钢构件的直接焊接和螺栓连接。
而半刚性节点则是指连接中的转角不能被忽略的节点,一般采用柱接肢的焊接或螺栓连接。
节点类型的选择取决于结构的设计要求和力学性能。
二、连接节点的设计原则1. 强度原则:连接节点必须具有足够的强度和刚度以承受结构产生的力和变形,防止连接失效或产生破坏。
2. 刚性原则:钢结构的刚性连接节点有助于提高结构的整体刚性,保证结构在运行过程中的稳定性和可靠性。
3. 经济性原则:连接节点的设计应该尽可能地经济、简单,以减少材料的消耗和施工的难度。
4. 效率原则:连接节点设计要高效可靠,以确保合理利用材料、降低能耗和减少施工周期。
三、连接节点的优化策略在连接节点的设计与优化过程中,需要综合考虑以下几个方面的因素:1. 材料选择:根据结构的需求和应力特点,选择合适的材料,如高强度钢、耐磨性钢等。
2. 焊接技术:采用适当的焊接工艺和焊接材料,确保焊接接头的强度和可靠性。
3. 螺栓连接:合理选择螺栓规格、数量和布置方式,确保螺栓的强度和连接性能。
4. 强度分析:利用有限元分析等方法,对连接节点的强度和刚度进行评估和优化,以确保其满足设计要求。
5. 考虑施工工艺:在连接节点的设计中考虑到施工的方便性和有效性,减少施工难度和成本。
6. 研究和借鉴经验:学习借鉴已建成的、相似结构的连接节点设计经验,提高连接节点设计的效率和可靠性。
四、存在的挑战和解决方法在连接节点的设计与优化中,一些常见的挑战包括:1. 复杂的力学行为:连接节点受到多个力的作用,需要综合考虑弯曲、剪切、压力和承载等因素。
钢结构建筑中节点系统的解析与建构共3篇
钢结构建筑中节点系统的解析与建构共3篇钢结构建筑中节点系统的解析与建构1钢结构节点系统是钢结构建筑中的重要组成部分之一。
它是保证建筑物整体性、稳定性和安全性的重要因素,也是建筑功能需要的基础部分。
本文将对钢结构节点系统的解析和建构进行简要介绍。
一、节点系统的作用钢结构建筑的节点连接,通常被视为连接器材在结构体系中的核心部分。
这是由于连接节点的设计直接影响建筑体系的整体性、刚度、稳定性和安全性等。
节点系统的主要作用如下:1. 实现构件的连接和传递受力。
钢结构建筑的各种构件之间需要通过密实有力的节点连接起来,以便实现构件之间的传力,使建筑物的整个结构体系能够承受荷载。
2. 分摊受力,降低荷载对单个构件的影响。
节点系统通过将荷载平均分散到建筑物内部各处,降低荷载对单个部件的影响,确保建筑物结构的安全性和稳定性。
3.提高建筑物的强度和稳定性。
节点连接的紧密程度决定了建筑物的承载能力和抗震性能,因此节点连接的质量和结构设计尤为关键,直接影响整个建筑物的强度和稳定性。
二、节点系统的构成钢结构建筑的节点系统由节点、钢板和紧固件三部分组成。
其中,节点被视作节点系统的核心部分,直接承担着建筑结构的重要任务。
钢板连接是用来连接各种节点的构件,也是节点连接的重要组成部分。
紧固件具有连接、缓解、紧固和调整节点的作用。
下面我们将对这三部分进行详细介绍:1.节点节点是钢结构建筑中最复杂的部分之一。
节点设计的难度与建筑结构的复杂程度有直接关系。
比较常见的节点结构类型有角节点、管节点和盖板节点等。
2.钢板连接钢板连接是节点系统的重要组成部分之一。
其作用是将节点各部分与相邻构件牢固连接在一起。
连接方式有焊接、螺栓连接和球头连接等多种,其中螺栓连接应用最为广泛。
3.紧固件紧固件一般分为紧结件和调整件两类。
紧结件主要目的是使钢板连接牢固,保证节点整体性。
调整件主要用来调整节点的几何尺寸,确保建筑物结构的稳定性。
紧固件的种类很多,以螺栓为例,包括高强度螺栓和常规螺栓两种,常规螺栓分为六个级别,分别为4.8级、6.8级、8.8级、10.9级、12.9级、14.9级等。
钢结构的节点分类
钢结构是一种广泛应用于建筑、桥梁和其他工程中的结构形式。
它具有高强度、抗震性能好、施工时间短等诸多优点。
而钢结构的节点则是主要承载和连接结构构件的关键部位。
钢结构的节点分类对工程设计和施工具有重要意义。
本文将对钢结构的节点分类进行详细阐述。
引言概述:钢结构是一种以钢材为主要构造材料的结构形式,具有许多优点,如高强度、抗震性能好、施工时间短等。
节点作为钢结构中的关键连接部位,在结构的承载和连接中起着重要作用。
钢结构的节点分类是根据不同的连接方式和构造特点对节点进行划分,以便工程设计师和施工人员能够更好地理解和处理不同类型的节点。
正文内容:一、刚性连接节点:1.刚性连接节点的定义和特点2.角钢刚性节点的构造和应用3.板式刚性连接节点的构造和应用4.管件刚性连接节点的构造和应用5.刚性连接节点的设计原则和注意事项二、柔性连接节点:1.柔性连接节点的定义和特点2.悬挑柔性连接节点的构造和应用3.悬挂柔性连接节点的构造和应用4.切割板柔性连接节点的构造和应用5.柔性连接节点的设计原则和注意事项三、半刚性连接节点:1.半刚性连接节点的定义和特点2.角钢半刚性连接节点的构造和应用3.板式半刚性连接节点的构造和应用4.切割板半刚性连接节点的构造和应用5.半刚性连接节点的设计原则和注意事项四、刚柔刚连接节点:1.刚柔刚连接节点的定义和特点2.挠性支撑连接节点的构造和应用3.桁架支撑连接节点的构造和应用4.箱梁支撑连接节点的构造和应用5.刚柔刚连接节点的设计原则和注意事项五、混合连接节点:1.混合连接节点的定义和特点2.弹簧支撑连接节点的构造和应用3.自复位连接节点的构造和应用4.高强度连接节点的构造和应用5.混合连接节点的设计原则和注意事项总结:钢结构的节点分类对工程设计和施工具有重要意义。
通过刚性连接节点、柔性连接节点、半刚性连接节点、刚柔刚连接节点和混合连接节点的详细阐述,我们可以了解不同类型节点的定义、特点、构造和应用。
建筑钢结构节点分类及设计要点3篇
建筑钢结构节点分类及设计要点3篇建筑钢结构节点分类及设计要点1建筑钢结构节点分类及设计要点随着钢结构在建筑领域中的应用越来越广泛,建筑钢结构节点的设计也愈加重要。
建筑钢结构节点设计的合理性直接影响到整个建筑结构的安全性、可靠性和经济性。
因此,本文将从建筑钢结构节点分类和设计要点两个方面详细讨论。
一、建筑钢结构节点分类1. 框架节点框架节点是由梁柱与节点连接而成的结构,主要有“一般节点”和“特殊节点”两种类型。
一般节点是指梁柱用普通角钢或对焊构件连接而成的节点,适用于一般建筑的引入节点。
特殊节点则是在特别条件下需要特别设计的节点,例如大跨度钢结构等。
2. 梁柱节点梁柱节点指的是梁与柱的连接节点,包括直角节点、斜角节点和T形节点等。
其中,直角节点和斜角节点较为常见,采用对接和角钢连接方式。
T形节点则适用于柱子较长的情况,采用T形钢板和角钢连接方法。
3. 拉杆节点拉杆节点用于钢结构的张力成员或横向支撑等部位,其节点种类相对简单,一般采用角钢或对焊构件连接。
二、建筑钢结构节点设计要点1. 构件选择在建筑钢结构节点设计中,构件选择是至关重要的一步。
合理的构件选择可确保节点的安全性和可靠性。
构件选择原则应符合以下要求:1)选用高强度钢材2)选用断面积小而强度高的构件3)选用质量好、精度高的构件4)选用易焊接、加工方便的构件2. 节点连接方式节点连接方式既影响节点确定的强度,又影响节点的制造、竣工和可靠性。
因此,在建筑钢结构节点设计中,连接方式也是一个重要的考虑因素。
常见的连接方式有:1)对焊法:是钢结构连接中最常用的一种,可实现高效、稳定的连接。
2)螺栓法:适用于具有一定波动荷载的结构,易于拆卸。
3)铆钉法:适用于强度要求不高的节点,较容易造成板材变形。
3. 端板设计端板的设计是建筑钢结构节点设计的重要组成部分。
端板的设计应考虑到材料的冲切和刚性的要求,尽可能减小废材,减轻自重和增加节点的可靠性。
同时,设计时还要考虑下列几点:1)端板应与连接构件的轴线平行,以确保节点的刚性。
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引言概述:钢结构节点是钢结构工程中最关键的组成部分之一。
钢结构节点的设计和施工质量直接影响整个钢结构工程的安全性、稳定性和耐久性。
本文旨在介绍钢结构节点的设计原则、常见类型以及施工注意事项,为钢结构工程从业人员提供一个全面的参考指南。
正文内容:1.设计原则:1.1强度原则1.2刚度原则1.3稳定性原则1.4经济性原则1.5施工可行性原则2.常见节点类型:2.1刚性连接节点2.1.1钢板剪力连接节点2.1.2钢板端板连接节点2.1.3钢角连接节点2.1.4钢筋混凝土套筒节点2.2滑动连接节点2.2.1膨胀螺栓连接节点2.2.2高强度螺栓连接节点2.3铰接连接节点2.3.1钢板剪切铰节点2.3.2钢筋混凝土铰节点2.4浮动节点2.4.1浮动支座节点2.4.2弹性支座节点3.设计与施工注意事项:3.1材料选择3.2节点刚度与变形控制3.3节点连接方式与配合形式3.4节点的抗震设计3.5节点的施工质量控制4.钢结构节点的特殊性:4.1结构极限状态与耐久性4.2节点的可靠性评价4.3考虑节点实际工况的设计4.4节点的维护与检修5.节点的创新技术与发展趋势:5.1新型连接材料的应用5.2计算机辅助设计与分析技术5.3施工工艺与装配技术5.4钢结构节点的节能与环保设计5.5钢结构节点标准化与规范化总结:钢结构节点的设计和施工涉及到多个因素,包括强度、刚度、稳定性、经济性和施工可行性等。
对于不同类型的连接节点,设计和施工的要点也有所不同。
钢结构节点的特殊性和创新技术的发展也是需要关注的重要方面。
通过深入理解和应用这些设计和施工原则,可以提高钢结构工程的安全性和稳定性,实现可靠性和耐久性的目标。
在以后的工程实践中,我们应该密切关注钢结构节点的发展趋势,并不断提升自己的专业素养。
钢结构常用节点构造专业教育
性能等级:8.8级和10.9级
特备参考
7
焊缝代号、螺栓及其栓孔图例
焊缝代号由引出线、图形符号、辅助符号三部分组成
特备参考
8
➢ 螺栓及其栓孔图例
特备参考
9
主要结构形式: 1.门式刚架节点 2.框架节点 3.桁架节点 4.排架节点 5.网架节点 6.其他节点
高 1)构件精度很高的结构,机械结 构;
2)连接点仅用一个螺栓或有模具 套钻的多个螺栓连接的可调节杆件 (柔性杆)
低 1)抗拉连接;
2)静力荷载下抗剪连接;
3)加防松措施后受风振作用抗剪;
4)可拆卸连接;
5)安装螺栓;
6)与抗剪支托配合抗拉剪联合作
用特备参考
5
➢A级、B级螺栓材料性能为8.8级 表示螺栓成品的抗拉强度下限值为800N/mm2 屈强比为0.8
在焊缝附近的热影响区内,钢材的金相组织发生 改变,导致局部材质变脆;
焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低;
对裂纹很敏感,局部裂纹一旦发生,就容易扩展 到整体,低温冷脆问题较为突出
特备参考
3
铆钉连接(riveted connections) 构造复杂,费钢费工,现已很少采用;铆钉连接
的塑性和韧性较好,传力可靠,质量易于检查,在 一些重型和直接承受动力荷载的结构中,有时仍然 采用
特备参考
22
✓主次梁螺栓铰接:
特备参考
23
➢梁的拼接
梁的拼接依施工条件的不同分为工厂拼接和工地拼接。
图7-94(b)所示为将粱的上下冀缘板和腹板的拼接位置适当错开的
方式可以避免焊缝集中在同一截面。这种梁段有悬出的冀缘板,
钢结构水平支撑节点处理_概述及说明
钢结构水平支撑节点处理概述及说明1. 引言1.1 概述本文旨在对钢结构水平支撑节点处理进行深入探讨和说明。
水平支撑节点作为钢结构中的重要组成部分,承担着稳定结构和抵御水平荷载的关键任务。
合理有效的水平支撑节点处理对于确保钢结构整体性能具有重要意义。
1.2 文章结构文章主要包括引言、钢结构水平支撑节点处理、水平支撑节点的分类与应用场景、节点处理方法综述与比较分析以及结论与展望五个部分。
通过这样的组织结构,我们将全面介绍水平支撑节点的背景和意义,节点设计原则,常见处理方法,分类与应用场景以及不同方法之间的优缺点比较。
1.3 目的本文旨在系统地概述和说明钢结构水平支撑节点处理的相关内容,并对各种处理方法进行评估和比较。
通过深入研究不同应用场景下的节点需求,并总结传统方法和新兴技术在实际应用中的优缺点,我们希望为实际工程提供指导原则和建议,并为未来研究方向展望提供参考。
以上为“1. 引言”部分的概述和说明,详细内容请根据需求进一步展开描述。
2. 钢结构水平支撑节点处理2.1 背景和意义钢结构是一种广泛应用于建筑和桥梁工程领域的重要结构形式。
水平支撑节点在钢结构中具有重要作用,可以有效传递和分散结构的垂直和水平荷载,提高整体刚度和稳定性。
因此,在钢结构设计和施工中,对水平支撑节点的处理至关重要。
2.2 节点设计原则在进行钢结构水平支撑节点的设计时,需要遵循一些基本原则。
首先,节点设计应符合强度、刚度和稳定性等要求,保证节点在承受力的同时不发生过大的变形或破坏。
其次,在设计过程中还需考虑施工可行性、成本效益、维修方便性等因素。
最后,需要根据具体项目需求选择适当的优化方案,使得节点设计既满足功能要求又兼顾经济效益。
2.3 常见节点处理方法针对水平支撑节点的处理,现有的常见方法包括:焊接连接、螺栓连接、榫卯连接等。
焊接连接是一种常用且简便的处理方式,可以通过焊接将节点连接在一起,具有较高的刚性和强度。
螺栓连接则通过螺栓将节点固定在一起,可以方便拆卸和调整。
钢结构节点介绍
引言
概述
正文内容
1.节点类型的选择
1.1确定节点类型的原则和方法
1.2钢结构常见节点类型的特点和适用范围
1.3节点类型选择的注意事项
2.节点的受力分析
2.1节点受力的基本原理
2.2节点受力分析的方法和步骤
2.3节点受力计算的注意事项
3.节点的设计与施工
3.1节点设计的基本原则
3.2节点设计的具体步骤
3.3节点施工的基本要求和注意事项
3.4节点连接方式的选择与设计
4.节点的检验与验收
4.1节点检验的目的和意义
4.2节点检验的方法和步骤
4.3节点验收的程序和标准
4.4节点问题的处理和解决
5.节点的维护与管理
5.1节点维护的原则和方法
5.2节点维护的周期和内容
5.3节点管理的要求和措施
5.4节点维护与管理的案例分析
总结
通过本文的介绍,我们了解了钢结构节点的设计与施工的基本原则和方法,以及节点在结构中的重要作用。
合理选择节点类型、进行节点受力分析、精确设计和施工、严格检验与验收以及定期维护与管理,可以确保钢结构节点的安全性和可靠性,提高结构的整体性能。
因此,在钢结构工程中,节点的设计与施工是至关重要的一环,需要高度重视和严格把控。
希望本文能够对您在钢结构节点设计与施工方面的工作提供一些参考和帮助。
多、高层民用建筑钢结构节点构造详图
钢结构节点图
HG-344-688-
688
1000..
0.8
91.62
23.46
梭承根
1,0
119,38
30,61
1丁
142.01:
"36.98
9-3、连接图
连接节点口
说明:
■ HG-240-720板连接参照HG-344-688楼承板连接图。
■抗剪栓钉与框架梁间采用专用工具焊接。
10、天沟
10-1、彩板外天沟
说明:
■上图为CV-203-406板连接节点图;自攻螺钉穿透采光板(和压型钢板)与檩条连接。
■除CV-475-475外,其它采光板参照上图处理。
9、楼承板
9-1、HG-344-688板
193,5193.5
172 172 172 172
^4^
688
密础性表
田位钢板型号
有效覆盖宽度[mm)
展开疑[mm)
■局部二层节点参照多层框架体系。
1-1-5、刚架衍生形式
a.单坡单跨
b.山墙刚架
d.连跨单屋脊,
e,单坡连跨〃
■吊车和局部二层可在衍生形式刚架中布置。
■山墙刚架其本质也是多连跨刚架,不过中间柱与刚架柱比截面旋转了90度。
1-2、多层框架体系
1-2-1、框架图示
属唇据荣柱
柱间距
柱间苑
柱耀
柱网距
总宽
1-2-2、说明
屋面檩条、墙梁
一般为C型钢、Z型钢。承受屋面板和墙面板上传递来的力,并将ห้องสมุดไป่ตู้力传递给柱和梁。
1-1-3、门式刚架的基本形式
a.典型门式刚架
b.带吊车的门式刚架
c.带局部二层的门式刚架
钢结构梁柱连接节点构造详解
钢结构梁柱连接节点构造详解
梁与柱的连接
1.1 梁与柱刚性连接的构造,形式有三种。
(1)梁翼缘、腹板与柱均为全熔透焊接,即全焊接节点;
(2)梁翼缘与柱全熔透焊接,梁腹板与柱螺栓连接,即栓焊混合节点;(3)梁翼缘、腹板与柱均为螺栓连接,即全栓接节点;
上图为三种梁柱刚性连接节点
1.2 梁与柱刚性连接的构造
(1)工字形梁与工字形柱或箱形柱刚性连接的细部构造:
上图为梁与柱刚性连接细部构造
(2)工字形柱和箱形柱通过带悬臂梁段与框架梁连接时,构造措施有两种:a、悬臂梁与梁栓焊混合节点;b、悬臂梁与梁全栓接节点。
钢结构节点图详解
钢结构节点图详解钢结构节点图是一种重要的建筑构件图形图表,它可以清晰地展示钢结构节点的结构、位置和型式。
它是由一套精确的符号和技术表示方法组成的图形图表,用于说明一种钢结构建筑物如何由多个连接建立起来。
钢结构节点图的设计原则和主要节点图符号主要是由国家钢结构节点图符号使用规范和《国家钢结构节点图符号设计细则》所规定决定的,它规定了每种形式的节点图符号应该有什么样的特点,以及符号的含义是什么。
钢结构节点图的绘制标准主要是按照《建筑钢结构节点图绘制规范》来规定的,该规范的主要内容包括:绘制原则,绘制伸缩图形,绘制节点位置,绘制笔划宽度和符号,绘制斜面线,绘制材料图和线的绘制等。
钢结构节点图的制作主要是按照节点图绘制规范来进行的,编制过程一般应按照以下步骤:认真阅读《国家钢结构节点图符号使用规范》和《国家钢结构节点图符号设计细则》,确定节点图符号使用规则;画出钢结构节点图中的节点位置;确定节点图中的箭头方向,按照《建筑钢结构节点图绘制规范》的绘制原则,绘制相应的线段和符号;使用正确的笔划宽度和符号,绘制相应的斜面线;填材料图及其它相关说明。
钢结构节点图的校核是把钢结构节点图的绘制、预算、制作、审查等工作有机地结合起来,实现节点图的制作过程的质量控制,以确保节点图绘制精准,质量可靠。
校核包括技术检查、技术审查和实施监督。
校核时应当参照《国家建筑钢结构节点图设计规范》的要求,仔细检查钢结构节点图的绘制符号、偏差情况、施工项目和其他内容是否符合设计文件的要求。
从上述内容可以看出,对于建筑钢结构节点图,绘制要求、绘制标准、制作要点和把握校核准则都非常重要,正确使用钢结构节点图符号及绘图标准,才能完成工整、规范、精准的钢结构节点图。
钢结构节点图不仅可以提供精确的施工图,而且可以更好地把握钢结构施工的技术特点和细节要点,从而保证钢结构施工的准确性与质量。
钢结构节点构造
7-2-2、连接节点图
7-3、HV-475SF-475板
7-3-1、板型图
7-3-2、连接节点图
7-4、HV-197TD-788板
7-4-1、板型图
7-4-2、连接节点
说明:
■防水空腔可以阻止因毛细现象而造成的渗水。
■该板型可用于屋面板和墙面板,采用自攻螺钉和屋面檩条或墙梁连接。
■用作屋面板时,螺钉穿过波峰与屋面檩条固定;用作墙面板时,螺钉在靠近波峰的波谷平直段与墙梁固定。
14-4-2、墙面平于屋面
说明:
■W1、W2尺寸根据屋面外层压型钢板不同而变化。
14-5、屋脊处
说明:
■W1、W2尺寸根据屋面压型钢板不同而变化。
14-6、墙面开洞
说明:
■W1、W2、W3、W4、W5尺寸根据墙面压型钢板和墙梁的不同而变化。
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8-3、CV-475-475板
说明:
■该采光板板型配合HV-475SF-475板使用。
8-4、CV-197-788板
说明:
■该采光板板型配合HV-197TD-788板使用。
8-5、CV-205-820板
说明:
■该采光板板型配合HV-205TD-820板使用。
8-6、CV-225-900板
说明:
■该采光板板型配合HV-225TD-900板使用。
6、檩条、墙梁
6-1、C型冷弯薄壁型钢
6-1-1、型钢截面特性
6-1-2、安装节点图
6-2、Z型冷弯薄壁型钢
6-2-1、型钢截面特性
7、屋面、墙面压型钢板
7-1、HV-203KL-406板
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1.梁与柱的刚性连接
(1)梁与柱刚性连接的构造形式有三种,如图所示:
(2)梁与柱的连接节点计算时,主要验算以下内容:
①梁与柱连接的承载力
②柱腹板的局部抗压承载力和柱翼缘板的刚度
③梁柱节点域的抗剪承载力
(3)梁与柱刚性连接的构造
①框架梁与工字形截面柱和箱形截面柱刚性连接的构造:
框架梁与柱刚性连接
②工字形截面柱和箱形截面柱通过带悬臂梁段与框架梁连接时,构造措施有两种:
柱带悬臂梁段与框架梁连接
梁与柱刚性连接时,按抗震设防的结构,柱在梁翼缘上下各500mm 的节点范围内,柱翼缘与柱腹板间或箱形柱壁板间的组合焊缝,应采用全熔透坡口焊缝。
(4)改进梁与柱刚性连接抗震性能的构造措施 ①骨形连接
骨形连接是通过削弱梁来保护梁柱节点。
骨形连接
梁端翼缘加焊楔形盖板
梁端翼缘加焊楔形盖板
在不降低梁的强度和刚度的前提下,通过梁端翼缘加焊楔形盖板。
(5)工字形截面柱在弱轴与主梁刚性连接
当工字形截面柱在弱轴方向与主梁刚性连接时,应在主梁翼缘对应位置设置柱水平加劲肋,在梁高范围内设置柱的竖向连接板,其厚度应分别与梁翼缘和腹板厚度相同。
柱水平加劲肋与柱翼缘和腹板均为全熔透坡口焊缝,竖向连接板与柱腹板连接为角焊缝。
主梁与柱的现场连接如图所示。
2梁与柱的铰接连接
(1)梁与柱的铰接连接分为:仅梁腹板连接、仅梁翼缘连接:
仅梁腹板连接 仅梁翼缘连接
柱上伸出加劲板与梁腹板相连 梁与柱用双盖板
相连
(2)柱在弱轴与梁铰接连接分为:柱上伸出加劲板与梁腹板相连、梁与柱用双盖板相连
柱的拼接节点一般都是刚接节点,柱拼接接头应位于框架节点塑性区以外,一般宜在框架梁上方1.3m 左右。
考虑运输方便及吊装条件等因素,柱的安装单元一般采用三层一根,长度10~12m 左右。
根据设计和施工的具体条件,柱的拼接可采取焊接或高强度螺栓连接。
按非抗震设计的轴心受压柱或压弯柱,当柱的弯矩较小且不产生拉力的情况下,柱的上下端应铣平顶紧,并与柱轴线垂直。
柱的25%的轴力和弯矩可通过铣平端传递,此时柱的拼接节点可按75%的轴力和弯矩及全部剪力设计。
抗震设计时,柱的拼接节点按与柱截面等强度原则设计。
非抗震设计时的焊缝连接,可采用部分熔透焊缝,坡口焊缝的有效深度不宜小于板厚度的1/2。
有抗震设防要求的焊缝连接,应采用全熔透坡口焊缝。
柱拼接接头的部分熔透焊缝
1.各种截面柱的拼接连接
工字形截面柱的拼接接头,翼缘一般为全熔透坡口焊接,腹板可为高强度螺栓连接,当柱腹板采用焊接时,上柱腹板开K 形坡口,要求焊透。
箱形截面柱的拼接接头应全部采用焊接,为便于全截面熔透。
栓焊 全焊
箱形柱的焊接接头
高层钢结构中的箱形柱与下部型钢混凝土中的十字形柱相连时,应考虑截面形式变化处力的传递平顺。
箱形柱的一部分力应通过栓钉传递给混凝土,另一部分力传递给下面的十字形柱,如下图所示。
两种截面的连接处,十字形柱的腹板应伸入箱形柱内,形成两种截面的过渡段。
伸入长度应不小于柱宽加200mm ,即L ≥B +200mm ,过渡段截面呈田字形。
过渡段在主梁下并靠紧主梁。
两种截面的接头处上下均应设置焊接栓钉,栓钉的间距和列距在过渡段内宜采用150mm ,不大于200mm ,沿十字形柱全高不大于300mm 。
型钢混凝土中十字形柱的拼接接头,因十字形截面中的腹板采用高强度螺栓连接施工比较困难,翼缘和腹板均宜采用焊接。
箱形柱与十字形柱的连接
2.变截面柱的拼接
柱需要变截面时,一般采用柱截面高度不变,仅改变翼缘厚度的方法。
若需要改变柱截面高度时,柱的变截面段应由工厂完成,并尽量避开梁柱连接节点。
对边柱可采用有偏心的做法,不影响挂外墙板,但应考虑上下柱偏心产生的附加弯矩,对中柱可采用无偏心的做法。
柱的变截面处均应设置水平加劲肋或横隔板。
有偏心拼接无偏心拼接
梁与梁的连接有两种情况,一是主梁与主梁的连接;二是次梁与主梁的连接。
1.各种截面柱的拼接连接
主梁的工地拼接主要用于梁与柱全焊接节点的柱外悬臂梁段与中间梁段的连接,其次为框筒结构密排柱间梁的连接,其拼接形式有:栓焊连接、全栓接、全焊接。
2.次梁与主梁的连接
次梁与主梁的连接通常设计为铰接,主梁作为次梁的支座,次梁可视作简支梁。
其拼接形式如下图所示,次梁腹板与主梁的竖向加劲板用高强度螺栓连接(图a、b),当次梁内力和截面较小时,也可直接与主梁腹板连接(图c)。
当次梁跨数较多,跨度、荷载较大时,次梁与主梁的连接宜设计为刚接,此时次梁可视作连续梁,这样可以减少次梁的挠度,节约钢材。
次梁与主梁的刚接形式如下图所示。
次梁与主梁的刚性连接
3.主梁的侧向隅撑
侧向隅撑可按轴心受压构件计算,其轴心压力按下式计算:
侧向隅撑的长细比应满足下式要求:
4.梁腹板开孔的补强
当因管道穿过需要在梁腹板上开孔时,应根据孔的位置和大小确定是否对梁进行补强。
当圆孔直径小于或等于1/3梁高,且孔洞间距大于3倍孔径,并避免在梁端1/8跨度范围内开孔时,可不予补强。
当因开孔需要补强时,弯矩由梁翼缘承担,剪力由孔口截面的腹板和孔洞周围的补强板共同承担。
圆形孔的补强可采用套管、环形补强板或在梁腹板上加焊V形加劲肋等措施予以补强,如图下所示。
梁腹板上开矩形孔时,对腹板的抗剪影响较大,应在洞口周边设置加劲板,其纵向加劲板伸过洞口的长度不小于矩形孔的高度,加劲肋的宽度为梁翼缘宽度的1/2,厚度与腹板相同,如下图所示。
梁的圆形孔补强
说明:计算式中涉及的详细参数含义和表格,可查看《高层建筑结构设计》P283。