钢结构焊接节点详图
- 格式:doc
- 大小:966.00 KB
- 文档页数:7
不看要吃亏!钢结构典型连接节点形式……钢结构典型连接节点主要有柱的拼接、梁与柱的连接、主梁与次梁的连接、支撑与梁(柱)的连接等。
柱的拼接柱的拼接节点一般都是刚接节点,柱拼接接头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二~三层一根。
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。
图3-2-1柱的拼接节点a)栓焊混合节点b)全焊节点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。
柱的拼接节点如图3-2-1所示。
梁与柱的连接梁与柱的连接主要有刚接和铰接,还有一种半刚性连接用的不是很多梁与柱的刚性连接构造形式有三种,如图3-2-2所示。
图3-2-2梁柱刚性连接节点a)全焊接节点b)栓焊混合节点c)全栓接节点在高层及超高层钢框架结构中,通常采用柱带悬臂梁段与梁刚性连接,如图3-2-3所示。
图3-2-3柱带悬臂梁段与梁刚性连接节点工字形截面柱在弱轴与主梁刚性连接节点如图3-24所示。
图3-24工字形截面柱在弱轴与主梁刚性连接节点a) 翼缘焊接,腹板螺栓连接b)翼缘腹板均用螺栓连接梁与柱的铰接连接分为仅梁腹板连接和仅梁翼缘连接,如图3-2-5所示。
图3-2-5梁与柱的铰接连接节点a) 仅梁腹板连接b)仅梁翼缘连接需要说明的是,图3-2-5b实际上也可认为是一种半刚性连接。
此外,梁柱半刚性连接节点除了底顶角钢连接外还常用双腹板底角钢连接、端板连接,如图3-2-6所示。
图3-2-6梁柱半刚性连接节点a)底顶角钢连接b)双腹板底角钢连接c)端板连接柱在弱轴与梁铰接连接可采用柱上伸出加劲板与梁腹板相连、梁与柱用双盖板相连等形式,如图3-2-7所示。
图3-2-7柱在弱轴与梁铰接连接节点a) 柱上伸出加劲板与梁腹板相连b)梁与柱用双盖板相连主次梁的连接次梁与主梁的连接分为刚接和铰接,分别如图3-2-8、图3-2-9所示。
1、建筑体系
1—1、门式刚架体系1-1-1、基本构件图
1—1-2、说明
力学原理
门式刚架结构以柱、梁组成的横向刚架为主受力结构,刚架为平面受力体系。
为保证纵向稳定,设置柱间支撑和屋面支撑.刚架
刚架柱和梁均采用截面H型钢制作,各种荷载通过柱和梁传给基础。
支撑、系杆
刚性支撑采用热轧型钢制作,一般为角钢.柔性支撑为圆钢.系杆为受压圆钢管,与支撑组成受力封闭体系。
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,并将该力传递给柱和梁。
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
1—1—4、基本节点a。
柱脚节点
b。
梁、柱节点。
一、设计资料:1.某厂房总长度60m ,跨度为18m.,柱距6m 。
车间内设有两台30/5吨中级工作制吊车。
屋架端高1900mm,屋面坡度为1/10,置于钢筋混凝土柱上,上柱截面400x400,柱的混凝土强度等级为C25,无檩屋盖体系,采用1.5×6.0m 。
计算最低温度-200C 。
采用1.5×6.0m 预应力混凝土大型屋面板和卷材屋面。
二、结构形式与布置图:屋架支撑布置图如下图所示。
02279a.18米跨屋架(几何尺寸)b.18米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值Aacege'c'a'+2.5370.000-4.371-5.636-4.551-3.357-1.8500.00-4.754-1.862+0.615+1.17+1.344+1.581+3.158+0.540-1.632-1.305-1.520-1.748-1.0-1.0+0.4060.000.00-0.5+5.325+5.312+3.967+2.637+0.933BC DE FGF 'E 'D 'C 'B 'A '0.5 1.0 1.01.01.0 1.0 1.0c . 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值四、荷载计算与组合1、荷载计算预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡×1.35=1.89kN/m 2 三毡四油防水层 0.4kN/㎡×1.35=0.54kN/m 2 找平层(20mm 厚) 0.4kN/㎡×1.35=0.54kN/m 2 泡沫混凝土保温层 (80mm ) 0.48kN/㎡×1.35=0.648kN/m 2 钢屋架和支撑自重 (0.12+0.011×30)×1.35=0.608kN/㎡ 管道荷载 0.1×0.35=0.135 kN/㎡ 永久荷载总和 4.361 kN/㎡屋面活荷载 0.5×1.4=0.7kN/㎡ 积灰荷载 0.5×1.4=0.7kN/㎡ 可变荷载总和 1.4 kN/㎡2、荷载组合计算屋架杆内力时,应考虑如下三种荷载组合:1全跨永久荷载+全跨可变荷载F=(4.361+1.4)×1.5×6=51.849kN2全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载:F1=4.361×1.5×6=39.249 kN半跨节点可变荷载:F2=1.4×1.5×6=12.6 kN3全跨屋架(包括支撑)自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载全跨节点屋架自重:F3=0.608×1.5×6=5.47kN半跨节点屋面板自重及活荷载:F4=(1.89+0.5)×1.5×6=21.51 kN四、杆件截面设计腹杆最大内力,N=448.43kN(压),由屋架节点板厚度参考可知:支座节点板刚度取12mm;其余节点板与垫板厚度取10mm。
10.2.3门式刚架横梁与立柱连接节点, 可采用端板竖放、平放和斜放三种形式 (图10.2.3a 、b 、 c )。
斜梁与刚架柱连接节点的受拉侧,宜采用端板外伸式,与斜梁端板连接的柱的翼缘部位应与端板等厚度;斜梁拼接时宜使端板与构件外边缘垂直(图 使翼缘内外螺栓群中心与翼缘中心重合或接近。
10.2.8屋面梁与摇摆柱连接节点应设计成铰接节点,采用端板横放的顶接连接方式(图 10.2.8 )。
图10.2.9 屋面梁和混凝土柱连接节点10.2.11吊车梁承受动力荷载,其构造和连接节点须满足以下规定:4吊车梁与制动梁的连接,可采用高强度摩擦型螺栓连接或焊接。
吊车梁与刚架上柱的连接处宜设长圆孔(图10.2.11-3a );吊车梁与牛腿处垫板采用焊接连接(图 10.2.11-3b );吊车梁之间应采用高强螺栓连接。
10.2.3d ),应采用外伸式连接,并屛 1 M(b)端板平放图 10.2.3 (c )刚架连接节点端板斜放(d)斜梁拼接(a)(b)图 10.2.8IT10.2.9屋面梁与混凝土柱采用锚栓连接(图 10.2.9),该连接节点应为铰接节点,锚栓及底板设计同铰接柱脚。
(b)屋面梁和摇摆柱连接节点 (a)10.2.12用于支承吊车梁的牛腿可做成等截面,当也可做成变截面(图 10.2.12);柱在牛腿上下翼缘的相应位置处应设置横向加劲肋;为保证传力均匀,在牛腿上翼缘吊车梁支座处应设 置垫板,垫板与牛腿上翼缘连接采用围焊;为避免较大的局部承压应力,在吊车梁支座对应 的牛腿腹板处应设置横向加劲肋。
牛腿与柱连接处承受剪力V 和弯矩M=Ve 作用,其截面强度和连接焊缝应按现行钢结构设计规范GB50017进行计算。
10.2.13在设有夹层的结构中,夹层梁与柱可采用刚接,也可采用铰接(图 10.2.13)。
当采用刚接连接时,夹层梁翼缘与柱翼缘应采用全熔透焊接,而腹板可采用高强螺栓与柱连接。
柱图10211-3 吊车梁连接节点(a)等截面牛腿(b)图10.2.12 牛腿节点在与夹层梁上下翼缘相应处应设置横向加劲肋。
1023门式刚架横梁与立柱连接节点,可采用端板竖放、平放和斜放三种形式(图10.2.3a、b、c)。
斜梁与刚架柱连接节点的受拉侧,宜采用端板外伸式,与斜梁端板连接的柱的翼缘部位应与端板等厚度;斜梁拼接时宜使端板与构件外边缘垂直(图10.2.3d),应采用外伸式连接,并使翼缘内外螺栓群中心与翼缘中心重合或接近。
图10.2.3刚架连接节点10.2.8屋面梁与摇摆柱连接节点应设计成铰接节点,采用端板横放的顶接连接方式(图10.2.8 )。
(a)(b)图10.2.9 屋面梁和混凝土柱连接节点10.2.11吊车梁承受动力荷载,其构造和连接节点须满足以下规定:4吊车梁与制动梁的连接,可采用高强度摩擦型螺栓连接或焊接。
吊车梁与刚架上柱的连接处宜设长圆孔(图10.2.11-3a);吊车梁与牛腿处垫板采用焊接连接(图10.2.11-3b);吊车梁之间应采用高强螺栓连接。
(a) (b)图10.2.810.2.9屋面梁与混凝土柱采用锚栓连接(图设计同铰接柱脚。
10.2.9),该连接节点应为铰接节点,锚栓及底板(a)端板竖放(c)端板斜放(d)1屋面梁和摇摆柱连接节点F 翼缘的相应位置处应设置横向加劲肋;为保证传力均匀,在牛腿上翼缘吊车梁支座处应设置垫板,垫板与牛腿上翼缘连接采用围焊;为避免较大的局部承压应力,在吊车梁支座对应 牛腿与柱连接处承受剪力 V 和弯矩M=Ve 作用,其截面强度和连接焊缝应按现行钢结构设计规范GB50017进行计算。
10.2.13在设有夹层的结构中,夹层梁与柱可采用刚接,也可采用铰接(图刚接连接时,夹层梁翼缘与柱翼缘应采用全熔透焊接,而腹板可采用高强螺栓与柱连接。
柱 吊车梁与牛腿连接吊车梁连接节点10.2.12用于支承吊车梁的牛腿可做成等截面, 当也可做成变截面(图 10.2.12);柱在牛腿上的牛腿腹板处应设置横向加劲肋。
10.2.13)。
当采用(b)图 10211-3变截面牛腿(a)等截面牛腿(b)图10.2.12 牛腿节点在与夹层梁上下翼缘相应处应设置横向加劲肋。
钢框架梁柱连接节点构造,图文并茂- 结构理论1. 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。
上图为柱带悬臂梁段与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Χ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。
1.3 改进梁与柱刚性连接抗震性能的构造措施对于有抗震性能要求的梁柱刚性连接,在遭遇罕见强烈地震时,应在构造上保证钢梁破坏先于节点破坏,保证梁柱节点的安全,即“强柱弱梁、强节点弱构件”的设计原则。
(1)骨形连接骨形连接是通过削弱钢梁来保护梁柱节点。
这种骨形连接在日本比较流行。
上图为骨形连接(2)楔形盖板连接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,增强梁柱节点上图为几种常见的梁端翼缘加焊楔形盖板做法(3)外连式加劲板连接对于箱型或圆形截面柱与梁刚性连接,除了采用骨形连接、楔形盖板之外,还可采用外连式加劲板连接,节点强度明显大于钢梁强度。
1.4 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λ置设置柱水平加劲肋,在梁高范Χ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。
上图为工字形柱弱轴与主梁刚性连接1.5 梁柱节点域的加强工字形由上下水平加劲肋和柱翼缘所包Χ的柱腹板简称为节点域。