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鋼結構的連接節點都有什么規定?

發布時間:2021-07-08 08:49 | 瀏覽:16

內容摘要:結構上的節點時結構系統的一個重要元素,一般而言,構材會受限于生產或運送的最大尺寸,所以將兩個以上的固定體連結起來的構件稱為結構節點。

結構上的節點時結構系統的一個重要元素,一般而言,構材會受限于生產或運送的最大尺寸,所以將兩個以上的固定體連結起來的構件稱為結構節點。


一、節點的選擇

鋼結構的節點形式多種多樣,如何選擇合適的節點,應遵循以下幾個要求:

1. 鋼結構節點設計應根據結構的重要性、受力特點、荷載情況和工作環境等因素選用節點形式、材料與加工工藝。

2. 節點設計應滿足承載力極限狀態要求,傳力可靠,減少應力集中。

3. 節點構造應符合結構計算假定,當構件在節點偏心相交時,尚應考慮局部彎矩的影響。

4. 構造復雜的重要節點應通過有限元分析確定其承載力,并宜進行試驗驗證。

5. 節點構造應便于制作、運輸、安裝、維護,防止積水、積塵,并應采取防腐與防火措施。

6. 拼接節點應保證被連接構件的連續性。


二、連接板

連接板,是使相分離的兩個或是多個結構件,連接為一個整體的結構件。它的樣式結構非常多有矩形板、多邊板、異形板等等,種類一般有隅撐連接板,系桿連接板,水水平支撐連接板,柱間支撐連接板幾種。

1. 在選擇連接板時,應對節點板在拉、剪作用下的承載力進行驗算;

2. 桁架節點板(桿件軋制T形和雙板焊接T形截面者除外)的強度也可用有效寬度法進行計算,當用螺栓(或鉚釘)連接時,應減去孔徑,孔徑應取比螺栓(或鉚釘)標稱尺寸大4mm。

3. 桁架節點板在斜腹桿壓力作用下的穩定性可用下列方法進行計算:

(1)對有豎腹桿相連的節點板,當c/t≤15εk時,可不計算穩定,否則應進行穩定計算,在任何情況下,c/t不得大于22εk,c為受壓腹桿連接肢端面中點沿腹桿軸線方向至弦桿的凈距離;

(2)對無豎腹桿相連的節點板,當c/t≤10εk時,節點板的穩定承載力可取為0.8betf;當c/t>10εk時,應按規定進行穩定計算,但在任何情況下,c/t不得大于17.5εk。

4. 計算桁架節點板時,應符合下列規定:

(1)節點板邊緣與腹桿軸線之間的夾角不應小于15°;

(2)斜腹桿與弦桿的夾角應為30°~60°;

(3)節點板的自由邊長度lf與厚度t之比不得大于60εk。

5. 垂直于桿件軸向設置的連接板或梁的翼緣采用焊接方式與工字形、H形或其他截面的未設水平加勁肋的桿件翼緣相連,形成T形接合時,其母材和焊縫均應根據有效寬度進行強度計算。

6. 桿件與節點板的連接焊縫宜采用兩面側焊,也可以三面圍焊,所有圍焊的轉角處必須連續施焊;弦桿與腹桿、腹桿與腹桿之間的間隙不應小于20mm,相鄰角焊縫焊趾間凈距不應小于5mm。

圖片

7.節點板厚度宜根據所連接桿件內力的計算確定,但不得小于6mm。節點板的平面尺寸應考慮制作和裝配的誤差。


三、梁柱連接節點

1. 梁柱連接節點可采用栓焊混合連接、螺栓連接、焊接連接、端板連接、頂底角鋼連接等構造。

2. 梁柱采用剛性或半剛性節點時,節點應進行在彎矩和剪力作用下的強度驗算。

3.當梁柱采用剛性連接,對應于梁翼緣的柱腹板部位設置橫向加勁肋時,節點域應符合下列規定:

(1)當橫向加勁肋厚度不小于梁的翼緣板厚度時,節點域的受剪正則化寬厚比λn,s不應大于0.8;對單層和低層輕型建筑,λn,s不得大于1.2。

(2)節點域的承載力應滿足規范要求。

(3)節點域的受剪承載力fps應據節點域受剪正則化寬厚比λn,s計算;

(4)當節點域厚度不滿足以上要求時,對H形截面柱節點域可采用補強措施有加厚節點域的柱腹板,腹板加厚的范圍應伸出梁的上下翼緣外不小于150mm;或節點域處焊貼補強板加強,補強板與柱加勁肋和翼緣可采用角焊縫連接,與柱腹板采用塞焊連成整體,塞焊點之間的距離不應大于較薄焊件厚度的21εk倍;或者設置節點域斜向加勁肋加強。

4. 梁柱剛性節點中當工字形梁翼緣采用焊透的T形對接焊縫與H形柱的翼緣焊接,同時對應的柱腹板未設置水平加勁肋時,柱翼緣和腹板厚度應符合規范要求。

5. 采用焊接連接或栓焊混合連接(梁翼緣與柱焊接,腹板與柱高強度螺栓連接)的梁柱剛接節點,其構造應符合下列規定:

(1)H形鋼柱腹板對應于梁翼緣部位宜設置橫向加勁肋,箱形(鋼管)柱對應于梁翼緣的位置宜設置水平隔板。

(2)梁柱節點宜采用柱貫通構造,當柱采用冷成型管截面或壁板厚度小于翼緣厚度較多時,梁柱節點宜采用隔板貫通式構造。

(3)節點采用隔板貫通式構造時,柱與貫通式隔板應采用全熔透坡口焊縫連接。貫通式隔板挑出長度l宜滿足25mm≤l≤60mm;隔板宜采用拘束度較小的焊接構造與工藝,其厚度不應小于梁翼緣厚度和柱壁板的厚度。當隔板厚度不小于36mm時,宜選用厚度方向鋼板。

(4)梁柱節點區柱腹板加勁肋或隔板應符合下列規定:

1)橫向加勁肋的截面尺寸應經計算確定,其厚度不宜小于梁翼緣厚度;其寬度應符合傳力、構造和板件寬厚比限值的要求;

2)橫向加勁肋的上表面宜與梁翼緣的上表面對齊,并以焊透的T形對接焊縫與柱翼緣連接,當梁與H形截面柱弱軸方向連接,即與腹板垂直相連形成剛接時,橫向加勁肋與柱腹板的連接宜采用焊透對接焊縫;

3)箱形柱中的橫向隔板與柱翼緣的連接宜采用焊透的T形對接焊縫,對無法進行電弧焊的焊縫且柱壁板厚度不小于16mm的可采用熔化嘴電渣;

4)當采用斜向加勁肋加強節點域時,加勁肋及其連接應能傳遞柱腹板所能承擔剪力之外的剪力;其截面尺寸應符合傳力和板件寬厚比限值的要求。

6. 端板連接的梁柱剛接節點應符合下列規定:

(1)端板宜采用外伸式端板。端板的厚度不宜小于螺栓直徑;

(2)節點中端板厚度與螺栓直徑應由計算決定,計算時宜計入撬力的影響;

(3)節點區柱腹板對應于梁翼緣部位應設置橫向加勁肋,其與柱翼緣圍隔成的節點域應進行抗剪強度的驗算,強度不足時宜設斜加勁肋加強。

7. 采用端板連接的節點,應符合下列規定:

(1)連接應采用高強度螺栓,螺栓間距應滿足標準規定;

(2)螺栓應成對稱布置,并應滿足擰緊螺栓的施工要求。


四、鑄鋼節點

1. 鑄鋼節點應滿足結構受力、鑄造工藝、連接構造與施工安裝的要求,適用于幾何形式復雜、桿件匯交密集、受力集中的部位。鑄鋼節點與相鄰構件可采取焊接、螺紋或銷軸等連接方式。

2. 鑄鋼節點應滿足承載力極限狀態的要求,節點應力應根據計算點處在相鄰構件荷載設計值作用下的第一、第二、第三主應力進行計算,并對強度進行增大,當各主應力均為壓應力時,強度增大系數βf=1.2;當各主應力均為拉應力時,βf=1.0,且最大主應力應滿足σ1≤1.1f;其他情況時,βf=1.1。

3. 鑄鋼節點可采用有限元法確定其受力狀態,并可根據實際情況對其承載力進行試驗驗證。

4. 焊接結構用鑄鋼節點材料的碳當量及硫、磷含量應符合現行國家標準《焊接結構用鑄鋼件》GB/T 7659的規定。

5. 鑄鋼節點應根據鑄件輪廓尺寸、夾角大小與鑄造工藝確定最小壁厚、內圓角半徑與外圓角半徑。鑄鋼件壁厚不宜大于150mm,應避免壁厚急劇變化,壁厚變化斜率不宜大于1/5。內部肋板厚度不宜大于外側壁厚。

6. 鑄造工藝應保證鑄鋼節點內部組織致密、均勻,鑄鋼件宜進行正火或調質熱處理,設計文件應注明鑄鋼件毛皮尺寸的容許偏差。


五、預應力索節點

1. 預應力高強拉索的張拉節點應保證節點張拉區有足夠的施工空間,便于施工操作,且錨固可靠。預應力索張拉節點與主體結構的連接應考慮超張拉和使用荷載階段拉索的實際受力大小,確保連接安全。

2. 預應力索錨固節點應采用傳力可靠、預應力損失低且施工便利的錨具,應保證錨固區的局部承壓強度和剛度。應對錨固節點區域的主要受力桿件、板域進行應力分析和連接計算。節點區應避免焊縫重疊、開孔等。

3. 預應力索轉折節點應設置滑槽或孔道,滑槽或孔道內可涂潤滑劑或加襯墊,或采用摩擦系數低的材料;應驗算轉折節點處的局部承壓強度,并采取加強措施。

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來源:鋼結構設計

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