钢结构连接方式
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▪ 2.铰接节点 ▪ 铰接节点是钢梁与混凝土结构连接最普遍的节点
做法。像螺栓连接就是一种。
▪ 优点 ▪ 铰接节点连接具有受力简明、施工方便、设计简
单。
高韧性接头
▪ 高层建筑抗风抗震设计 ▪ 抗震主要考虑有地震带来的弯矩。所以在钢结构
框架中抗弯结构是主要设计难点,而抗弯结构中 的节点设计更是难点。 1995年1月17 日本神户地 发生阪神大地震,在神户地震钢结构物亦发生大 规模之破坏在那次灾害中大家吸取经验考虑要设 计一种新型柱梁接头,这样在一段时间的研究和 不断的实验,高韧性接头就在这是诞生了。
3.螺栓连接
采用的螺栓有普通螺栓和高强度螺栓两种。
螺
螺
栓
栓
的
的
各
一
种
些
视
数
图
据
3.螺栓连接
采用的螺栓有普通螺栓和高强度螺栓两种。 1.普通螺栓
a:C级螺栓.直径与孔径相差1.0~1.5mm,便于安装,但螺杆与钢板孔壁 不够紧密螺栓不易受剪。
b:A.B级螺栓的栓杆与栓孔的加工都有严格要求,受力性能较C级螺栓好, 但费用高。 优点:装卸便利,不需要特殊设备。 2.高强度螺栓 用强度较高的钢材制作。安装时通过特质扳手以较大的扭矩上紧螺帽,使螺 杆产生很大的预应力。高强度螺栓的预应力把被连接的部件夹紧使部件的接 触面间产生很大的摩擦力,外力通过摩擦力来传递。这种连接称为高强度螺 栓摩擦型连接。
在预先选定之 域内将梁 翼切削至其所提供的弯 矩能力与该段梁的弯矩 需求相同.则根据上述 全杆件吸收能量之观念 ,可大幅增加钢 骨架构 架吸收地震能量之能力
高韧性接头
▪ 高韧件接头所采的预选定性的观念。现用简支两载重点间产生一等弯矩
区 .而当载重逐渐增加时.其等弯矩区将同时达到降伏。 黑色则代表等应力的降伏区。而若同一梁受中央的单点集 中荷重时,则可见其将产生一弯矩锑度.如图其最大应将集中
一般钢结构工程中广泛应用。电阻点焊、 自攻螺钉和射钉等连接方法主要用于轻型 钢结构和冷弯薄壁型钢结构中。
高韧性接头
▪ 柱钢梁连接节点 ▪ 钢结构夹层钢梁与混凝土柱连接节点做法 ▪ 要求 ▪ 1)设计基本原则是节点必须能安全的传递被连接
杆件的压力(或拉力)、弯矩和剪力等。
▪ 2)连接式,按梁对柱的约束刚度(转动刚度)大致可
分类
▪ 1.焊接
钢结构中用的最广泛的一种连接方法。
▪ 2.铆接
20世纪中叶以前使用的最广泛的连接 方法。由于施工不方便现已被焊接和其 他连接方法所取代。
▪ 3.螺栓连接
20世纪中叶以前使用的最广泛的连接 方法。由于施工不方便现已被焊接和其 他连接方法所取代。
1.焊接
优点
1.任何形状的结构都可以用焊缝焊接,而且构造简单。 2.一般不需要拼接材料,省钢省工,而且能实现自动化操作,生 产效率高。
优点:加工方便,对构建消弱较小,可拆换能承受动力载荷,耐疲劳,韧性 和塑性好,包含了普通螺栓的优点。目前成为代替铆接的链接。此外高强度 螺栓也同普通螺栓一样依靠螺栓和螺孔之间的承压来受力,这种连接为高强 度螺栓承压型连接。
其他焊接方式
▪ 1.电阻点焊 ▪ 2.熔嘴电渣焊接 ▪ 3.自攻螺钉和射钉 ▪ 4.焊钉 ▪ 5.电弧焊 ▪ 焊接连接、普通螺栓和高强度螺栓连接在
工上的螺栓钻孔、焊接热影响区,及可能的暇疵 集中处,因此其断裂乃屡见不鲜,韧性之钢材也 因此并无法保证韧性之钢结构。
高韧性接头
▪ 高韧性钢骨梁柱接头之原理 ▪ 若能加大降伏 域则可以大幅提升其韧性消能能力,而根
据抗弯构架受地震侧力的力学特性.理论上可将工型钢梁 翼板断面依梁上受地震力作用时之弯矩强度需求,变更梁 翼宽度,使杆件存变断面的区域可同时达到降伏状态,并 以全断面吸收能量之方式提高构架耐震能力。
5.29 理论组
胡勃荣 李阳 景佳男
刚体连接方法
▪ 钢结构构件可以直接采用热轧型钢或冷弯
型钢。也可以由钢板或型钢组成。例如有 三块钢板组成的工形截面,有四块钢板组 成的箱形截面等,这类截面都需要用合适 的方法把钢板等连接起来。钢结构的各种 形式有钢结构基本构件构成。同样需要合 适的方法把他们将连接成整体。因此钢结 构的连接在各种构件形式中与基本构建一 样有重要作用。
缺点
1. 焊接质量容易受材料和操作影响,因此对钢材料性质要求高。 高强度钢要求更严格,而且焊缝要求通过多种途径的检验来保证。
2.铆接
需要现在构件上开孔,用加热的铆钉铆合,有时 也可以用常温铆钉进行铆合,但需要较大的铆合 力。
铆
铆
钉
接
优点
铆钉连接传力可靠,韧性和塑性较好。质量易于检查。
缺点
铆钉连接由于废钢费工,现在很少采用。
▪ 高韧性接头
高韧性接头
▪ 一个抗弯矩构架而言由于在地震时梁上弯
矩线性分布. 此可取梁柱接头区至地震时
梁反曲点处之梁段经行分析。
▪ 现在利用一悬臂粱受一端点集力荷重,来
仿真钢构架受地震力时其梁柱接头处的应
力分布. 悬 臂 梁
图并未采用任何焊接 或螺栓之复杂行为, 仅理想状态下之材料 力学特性即可知梁柱 接头在地震力作用下 由于其地震力之分布 特性即可能造成脆性 断裂。
分为3类。即:铰接连接、半刚性连接和刚性连
▪ 3)设计中采用刚性节点和铰节点。超高层建筑物
属于重要构件连接,因为铰接节点和半刚性节点 主要应用于次要连接上,设计中未考虑半刚性节 点。
高韧性接头
▪ 两种连接做法 ▪ 1.刚性节点 ▪ 结构受力变形过程中梁柱夹角保持不变(或变形
微量,相对整个结构可忽略不计)。 框架架构的 节点一般为刚性节点。
高韧性接头
▪ b试片由于试片之宽度为一渐变之断面,使试片之
内力分布呈一应力梯度关系,纵使其中间的最小 宽度与a、C试片相同,当载重逐渐增加时其降伏 载重虽与a、C试片相同,但由于其应变集中于中 间最小断面处,而无法发挥其材料原有之韧性, 所以在在最小截面处极其容易发生断裂。
▪ 由于在此梁柱接头区弯矩急速变化的区域又是施
高韧性接头
▪ 钢结构之韧性消能能力可从最直接的钢板拉力试
验得知,降伏区愈大, 拉力试片吸收之能量愈多。
▪ 很明显工字钢的上翼板受拉应力。进一步分析。
种试片,a试片为一般 之标准拉力试片,C试 片与a试片相似,但C试 片则较a试片为长,在a 、C试片两端皆受相同 加载时,a、C试片将于 相同载重下于其中央段 产生降伏,但 C试片之 降伏区较大因此其将较 a试片吸收更多之能量 。
做法。像螺栓连接就是一种。
▪ 优点 ▪ 铰接节点连接具有受力简明、施工方便、设计简
单。
高韧性接头
▪ 高层建筑抗风抗震设计 ▪ 抗震主要考虑有地震带来的弯矩。所以在钢结构
框架中抗弯结构是主要设计难点,而抗弯结构中 的节点设计更是难点。 1995年1月17 日本神户地 发生阪神大地震,在神户地震钢结构物亦发生大 规模之破坏在那次灾害中大家吸取经验考虑要设 计一种新型柱梁接头,这样在一段时间的研究和 不断的实验,高韧性接头就在这是诞生了。
3.螺栓连接
采用的螺栓有普通螺栓和高强度螺栓两种。
螺
螺
栓
栓
的
的
各
一
种
些
视
数
图
据
3.螺栓连接
采用的螺栓有普通螺栓和高强度螺栓两种。 1.普通螺栓
a:C级螺栓.直径与孔径相差1.0~1.5mm,便于安装,但螺杆与钢板孔壁 不够紧密螺栓不易受剪。
b:A.B级螺栓的栓杆与栓孔的加工都有严格要求,受力性能较C级螺栓好, 但费用高。 优点:装卸便利,不需要特殊设备。 2.高强度螺栓 用强度较高的钢材制作。安装时通过特质扳手以较大的扭矩上紧螺帽,使螺 杆产生很大的预应力。高强度螺栓的预应力把被连接的部件夹紧使部件的接 触面间产生很大的摩擦力,外力通过摩擦力来传递。这种连接称为高强度螺 栓摩擦型连接。
在预先选定之 域内将梁 翼切削至其所提供的弯 矩能力与该段梁的弯矩 需求相同.则根据上述 全杆件吸收能量之观念 ,可大幅增加钢 骨架构 架吸收地震能量之能力
高韧性接头
▪ 高韧件接头所采的预选定性的观念。现用简支两载重点间产生一等弯矩
区 .而当载重逐渐增加时.其等弯矩区将同时达到降伏。 黑色则代表等应力的降伏区。而若同一梁受中央的单点集 中荷重时,则可见其将产生一弯矩锑度.如图其最大应将集中
一般钢结构工程中广泛应用。电阻点焊、 自攻螺钉和射钉等连接方法主要用于轻型 钢结构和冷弯薄壁型钢结构中。
高韧性接头
▪ 柱钢梁连接节点 ▪ 钢结构夹层钢梁与混凝土柱连接节点做法 ▪ 要求 ▪ 1)设计基本原则是节点必须能安全的传递被连接
杆件的压力(或拉力)、弯矩和剪力等。
▪ 2)连接式,按梁对柱的约束刚度(转动刚度)大致可
分类
▪ 1.焊接
钢结构中用的最广泛的一种连接方法。
▪ 2.铆接
20世纪中叶以前使用的最广泛的连接 方法。由于施工不方便现已被焊接和其 他连接方法所取代。
▪ 3.螺栓连接
20世纪中叶以前使用的最广泛的连接 方法。由于施工不方便现已被焊接和其 他连接方法所取代。
1.焊接
优点
1.任何形状的结构都可以用焊缝焊接,而且构造简单。 2.一般不需要拼接材料,省钢省工,而且能实现自动化操作,生 产效率高。
优点:加工方便,对构建消弱较小,可拆换能承受动力载荷,耐疲劳,韧性 和塑性好,包含了普通螺栓的优点。目前成为代替铆接的链接。此外高强度 螺栓也同普通螺栓一样依靠螺栓和螺孔之间的承压来受力,这种连接为高强 度螺栓承压型连接。
其他焊接方式
▪ 1.电阻点焊 ▪ 2.熔嘴电渣焊接 ▪ 3.自攻螺钉和射钉 ▪ 4.焊钉 ▪ 5.电弧焊 ▪ 焊接连接、普通螺栓和高强度螺栓连接在
工上的螺栓钻孔、焊接热影响区,及可能的暇疵 集中处,因此其断裂乃屡见不鲜,韧性之钢材也 因此并无法保证韧性之钢结构。
高韧性接头
▪ 高韧性钢骨梁柱接头之原理 ▪ 若能加大降伏 域则可以大幅提升其韧性消能能力,而根
据抗弯构架受地震侧力的力学特性.理论上可将工型钢梁 翼板断面依梁上受地震力作用时之弯矩强度需求,变更梁 翼宽度,使杆件存变断面的区域可同时达到降伏状态,并 以全断面吸收能量之方式提高构架耐震能力。
5.29 理论组
胡勃荣 李阳 景佳男
刚体连接方法
▪ 钢结构构件可以直接采用热轧型钢或冷弯
型钢。也可以由钢板或型钢组成。例如有 三块钢板组成的工形截面,有四块钢板组 成的箱形截面等,这类截面都需要用合适 的方法把钢板等连接起来。钢结构的各种 形式有钢结构基本构件构成。同样需要合 适的方法把他们将连接成整体。因此钢结 构的连接在各种构件形式中与基本构建一 样有重要作用。
缺点
1. 焊接质量容易受材料和操作影响,因此对钢材料性质要求高。 高强度钢要求更严格,而且焊缝要求通过多种途径的检验来保证。
2.铆接
需要现在构件上开孔,用加热的铆钉铆合,有时 也可以用常温铆钉进行铆合,但需要较大的铆合 力。
铆
铆
钉
接
优点
铆钉连接传力可靠,韧性和塑性较好。质量易于检查。
缺点
铆钉连接由于废钢费工,现在很少采用。
▪ 高韧性接头
高韧性接头
▪ 一个抗弯矩构架而言由于在地震时梁上弯
矩线性分布. 此可取梁柱接头区至地震时
梁反曲点处之梁段经行分析。
▪ 现在利用一悬臂粱受一端点集力荷重,来
仿真钢构架受地震力时其梁柱接头处的应
力分布. 悬 臂 梁
图并未采用任何焊接 或螺栓之复杂行为, 仅理想状态下之材料 力学特性即可知梁柱 接头在地震力作用下 由于其地震力之分布 特性即可能造成脆性 断裂。
分为3类。即:铰接连接、半刚性连接和刚性连
▪ 3)设计中采用刚性节点和铰节点。超高层建筑物
属于重要构件连接,因为铰接节点和半刚性节点 主要应用于次要连接上,设计中未考虑半刚性节 点。
高韧性接头
▪ 两种连接做法 ▪ 1.刚性节点 ▪ 结构受力变形过程中梁柱夹角保持不变(或变形
微量,相对整个结构可忽略不计)。 框架架构的 节点一般为刚性节点。
高韧性接头
▪ b试片由于试片之宽度为一渐变之断面,使试片之
内力分布呈一应力梯度关系,纵使其中间的最小 宽度与a、C试片相同,当载重逐渐增加时其降伏 载重虽与a、C试片相同,但由于其应变集中于中 间最小断面处,而无法发挥其材料原有之韧性, 所以在在最小截面处极其容易发生断裂。
▪ 由于在此梁柱接头区弯矩急速变化的区域又是施
高韧性接头
▪ 钢结构之韧性消能能力可从最直接的钢板拉力试
验得知,降伏区愈大, 拉力试片吸收之能量愈多。
▪ 很明显工字钢的上翼板受拉应力。进一步分析。
种试片,a试片为一般 之标准拉力试片,C试 片与a试片相似,但C试 片则较a试片为长,在a 、C试片两端皆受相同 加载时,a、C试片将于 相同载重下于其中央段 产生降伏,但 C试片之 降伏区较大因此其将较 a试片吸收更多之能量 。