钢框架梁柱连接节点构造
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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。
钢结构施工安全及梁柱节点连接设计方法摘要: 介绍了钢结构施工特点及施工安全问题和多高层钢结构梁柱连接的三种方式,并对其性能及适应范围进行了比较分析,结合地震作用下提出了加强连接节点的做法,提出了节点设计工作中要注意的问题。
关键词: 钢结构; 连接节点; 塑性铰; 强节点弱杆件0 前言连接节点设计是钢结构设计的重要内容之一,它直接影响结构在荷载作用下的整体性能以及单个构件的受力分析。
国内外许多震害都表明,钢结构大多是由于节点首先破坏导致结构的整体破坏。
为此,钢结构梁柱节点的设计问题就值得我们关注和探讨。
钢结构施工安全:1、钢结构施工的特点:钢结构施工分为工厂加工和现场安装两部分(本篇针对现场安装部分),钢结构现场安装施工的速度比较快,安装作业者的大部分时间是暴露在露天高空作业面,整个施工(安装)过程基本上处于上下交叉作业的环境中。
作为重型钢结构施工安全防范的重点应注意防止钢构件倾覆、高空坠落和物体打击。
现就中钢集团西安重机有限公司易地搬迁项目主体钢结构施工阶段安全防范工作要点作以浅要的探讨,仅供钢结构施工(安装)作业的同行们在类似的施工作业中,在做好安全防护方面进行参考。
2、钢结构施工内部外部安全防护措施:(1)钢结构施工内部安全防护:由于本项目大部分钢构件高度较高,钢结构施工(安装)一般每柱在工厂按照2-3 段的高度制作,到现场拼装,施工(安装)速度较快,安装操作人员大部分作业时间均在狭窄的主、次构件上作业或行走,现场安装的柱高最小高度为12 米,最大高度将达到36 米,按照高空作业标准2 米为基点,它已超出高空作业安全防护要求,并且钢构件自重均较大,因此在安装完每一轴线柱时应保证每根柱均支撑稳定,且拉有双向风绳。
在柱间张挂双层水平安全网进行防护,并在每安装屋面梁、柱间支撑和行车梁等次构件时增加一道水平安全防护绳,便于挂安全带水平施工,水平安全防护网与高空作业人员的防护距离一般不超过10 米。
(2)构筑物内预留洞口、屋面洞口、楼梯临边防护:钢结构施工对洞口的防护要求较高,在结构安装阶段,洞口一般随内部水平安全防护体系统一进行即可,在进入压型钢板铺设阶段,必须根据洞口的大小张挂水平安全网,水平安全网的张挂必须到边,可使用钢管做边框架与梁进行固定,但洞口的中心部位不得用钢管做骨架,大的洞口可用6# 钢丝绳做经绳串接。
钢筋混凝土工程施工工艺梁柱节点的设计与施工方法钢筋混凝土结构是现代建筑中常用的结构形式之一,其稳定性和承载能力主要依赖于梁柱节点的设计和施工。
本文将介绍钢筋混凝土工程施工中梁柱节点的设计原则、常用的节点构造及施工方法。
一、梁柱节点的设计原则梁柱节点作为钢筋混凝土结构中的重要组成部分,其设计应符合以下原则:1. 强度原则:梁柱节点应能承受复杂的受力状态,包括弯矩、剪力和轴力等。
因此,在节点设计中应充分考虑这些力的作用,确保节点的强度和稳定性。
2. 刚度原则:梁柱节点应具有足够的刚度,以保持结构的整体稳定性,避免梁柱节点位移过大,影响结构的正常工作。
3. 破坏机理原则:梁柱节点的设计应考虑其破坏机理,避免出现脆性破坏,提高节点的韧性和延性。
4. 施工可行性原则:梁柱节点的设计应充分考虑工程施工的可行性,避免出现施工难度大、操作繁琐等情况。
二、常用的梁柱节点构造在钢筋混凝土工程中,常用的梁柱节点构造包括剪力墙节点、钢筋混凝土柱节顶梁节点和框架节点等。
1. 剪力墙节点剪力墙节点是一种广泛应用于高层建筑中的节点形式。
其主要特点是通过设置剪力墙来承担结构的水平承载能力,在节点处形成刚性连接。
剪力墙节点的施工方法一般包括:墙体施工、钢筋绑扎、混凝土浇筑和节点的养护等。
2. 钢筋混凝土柱节顶梁节点钢筋混凝土柱节顶梁节点常用于横梁与柱子相交的部位。
其设计原则是通过适当的钢筋配置和构造措施来提高节点的刚度和强度,并保证节点在承受剪力时不发生破坏。
钢筋混凝土柱节顶梁节点的施工方法包括:预制节点构件加工、节点安装和焊接等。
3. 框架节点框架节点是钢筋混凝土结构中常用的节点形式之一,其特点是通过设置框架梁和框架柱来形成节点。
框架节点的设计应充分考虑梁柱的受力特点,合理配置钢筋,确保节点的整体强度和刚度。
框架节点的施工方法一般包括:梁柱制作、预埋钢筋布置、浇筑混凝土和节点养护等。
三、梁柱节点的施工方法梁柱节点的施工方法主要包括以下几个方面:1. 钢筋绑扎:梁柱节点的施工首先需要进行钢筋的绑扎工作,保证节点的钢筋配置符合设计要求。
钢结构梁柱节点设计探讨1.常用的刚性连接节点常用的刚性连接的形式有全焊接节点、栓焊混合节点和全栓接节点。
1.1、全焊接节点:梁的上下翼缘采用坡口对接焊缝,梁腹板用角焊缝与柱翼缘连接。
2、栓焊混合节点:梁的上下翼缘采用坡口对接焊缝,梁腹板与焊接在柱翼缘上的连接板采用高强螺栓连接。
3、全栓接节点:梁的上下翼缘采用T形或角钢连接件与柱通过高强螺栓连接。
规范中关于这块的相关条文:《钢结构设计标准》GB50017-2017中12.3.1条“梁柱连接节点可采用栓焊混合连接、螺栓连接、焊接连接、端板连接、顶底角钢连接等构造。
”《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-2015中8.1.1条“1、梁与H形柱(绕强轴)刚性连接以及梁与箱形柱或圆管柱刚性连接时,弯矩由梁翼缘和腹板受弯区的连接承受,剪力由腹板受剪区的连接承受。
2、梁与柱的连接宜采用翼缘焊接和腹板高强度螺栓连接的形式,也可采用全焊接连接。
一、二级时梁与柱宜采用加强型连接或骨式连接。
3、梁腹板用高强度螺栓连接时,应先确定腹板受弯区的高度,并应对设置于连接板上的螺栓进行合理布置,再分别计算腹板连接的受弯承载力和受剪承载力。
”2.连接节点的计算原则:规范中关于这块的相关条文:《建筑抗震设计规范》GB50011-2010中8.2.1条“钢结构应按本节规定调整地震作用效应,其层间变形应符合本规范第5.5节的有关规定。
构件截面和连接抗震验算时,非抗震的承载力设计值应除以本规范规定承载力抗震调整系数”、8.2.8条“1.钢结构抗侧力构件连接的承载力设计值,不应小于相连构件的承载力。
2.钢结构抗侧力构件连接的极限承载力应大于相连构件的屈服承载力。
”《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-2015中8.1.1条“高层民用建筑钢结构的连接,非抗震设计的结构应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的有关规定执行。
抗震设计时,构件按多遇地震作用下内力组合设计值选择截面;连接设计应符合构造措施要求,按弹塑性设计,连接的极限承载力应大于构件的全塑性承载力。
钢框架梁柱考虑部分发展塑性的连接节点设计【摘要】介绍钢框架梁柱考虑部分发展塑性的连接节点设计形式连接的受力性能及设计方法。
【关键词】螺栓;受力性能;外伸端板高强螺栓连接钢框架的梁柱连接节点一般都做成刚性的。
采用刚性连接时其受力性能好,但施工难度大,刚性连接不仅能够承受框架分析得出的内力,还应保证所连构件之间的夹角基本不变,当然,实际的构造不可能是绝对刚性而毫无变形的;采用铰接时构造简单,但刚度和耗能性能差,对结构抗震不利;而采用考虑部分发展塑性连接则兼有刚性和铰接的长处。
外伸端板高强螺栓连接如,是钢框架梁柱此种连接的其中一种形式。
本文主要介绍此形式连接的受力性能及设计方法。
1 外伸端板高强螺栓连接的受力性能梁柱外伸端板连接中,梁端外伸端板与柱翼缘采用高强螺栓连接,此种连接受力性能的关系一般都采用连接截面弯矩m和在弯矩作用下的转角θ之间的函数关系来反映m = f(θ);但此种连接的m-曲线模型尚无定论, 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(cecs102:2002)对此种连接没有明确的规定,也是缺乏描述此种连接的m-关系公式。
2 外伸端板高强螺栓连接的设计方法2.1 螺栓计算在弯矩作用下各螺栓拉力的分布情况和端板的柔性有密切关系。
端板很厚的连接受弯变形很小,螺栓拉力呈线性分布。
旋转中心可以认为位于梁受压翼缘的厚度中央处(图1b),当端板较薄时,外伸部分没有梁腹板的扶持,柔度较大,该处螺栓的内力将小于梁翼缘内侧的一行螺栓(图1c)。
有试验表明:当螺栓有预拉力时,内外螺栓的拉力差别不大,可以把内外螺栓看作受力相同(图1d),同时把梁受拉翼缘和端板作为独立的t形连接件看待,即忽略腹板的扶持作用。
这样处理,算得的结果显然完全可靠。
为了简化计算,还可以认为弯矩的拉伸作用完全由1、2两行的4个螺栓承担,即每个螺栓承受拉力:nt=m/4h (1)式中h—梁上下翼缘中至中距离。
梁端剪力可由1、2两行以外的螺栓承担,按规范进行计算。
谈钢梁与混凝土柱铰接点设计概要:新增钢夹层的设计重点是钢梁与混凝土柱的连接节点设计。
铰接节点是钢梁与混凝土结构连接最普遍的节点做法,具有受力简明、施工方便、设计简单的优点;应通过比较计算,选取满足受力要求的化学锚栓进行连接。
本文以某典型工程为例,介绍新增钢夹层钢梁与混凝土柱连接节点设计方法及做法。
1工程概况某保税区内二层仓库,每层面积约20000㎡,钢筋混凝土框架结构,屋面为轻钢屋面。
底层层高10.3m,柱截面800×800,柱距9m。
该仓库被某电子类厂家租用,改建为厂房。
拟在4.7m标高处增设钢结构夹层,作为生产车间使用。
夹层楼板为压型钢板混凝土组合楼板,梁为钢梁。
楼面恒荷载标准值为4KN/㎡,活荷载标准值为8KN/㎡。
通过整体计算,改建后原设计桩基可以满足承载力要求。
2节点设计原结构为混凝土结构,钢夹层钢梁需与混凝土柱连接,为了避免在混凝土柱身中部作用弯矩而造成不利,同时也为了避免钢夹层与原混凝土结构整体抗震分析的不确定性,钢梁与混凝土柱连接采用铰接方式,节点计算时主要计算剪力,同时也考虑连接距离产生的附加弯矩的影响。
经过对钢梁强度及变形计算,受力最大的钢梁选用H800×300×12×25(Q345),支座剪力设计值为570KN。
梁柱节点连接处,节点伸出一段连接牛腿,钢梁端部剪力受力点距柱边缘距离为410mm,因此而产生了附加弯矩M=570×0.41=234KN.m。
为了减小这个附加弯矩对柱身的影响,在节点区域上下设置了垂直柱面的封闭式环形箍板,从而通过构造措施在节点范围内平衡附加弯矩。
从而,连接节点由柱各面上的连接板相连而成,上下端由垂直的封闭式环形钢板箍紧,环形板间设置竖向加劲肋形成牛腿,整个梁柱节点区形成了一个封闭的整体。
节点做法详图如下(见图1~3):图1图2图3可见,钢梁是通过连接节点与混凝土柱连接的,而各柱面上的连接节点板与混凝土柱之间又是通过化学锚栓连接的,化学锚栓受力起到了重要的作用,所以,下面将重点介绍化学锚栓的计算。
实用标准文案 精彩文档 钢框架梁柱连接节点构造,图文并茂
2015-11-27 09:41 专业分类:建筑结构 浏览数:23759 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; data-w="467" width="auto" _width="auto" src="http://attach.zhulong.com/album/201511/27/45/0939452pvbdcbox6fb54ce.jpg" style="padding: 5px 0px; border: 0px; max-width: 600px; vertical-align: middle; font-family: 微软雅黑; font-weight: bold; line-height: 1.75em; width: auto !important; visibility: visible !important;"/>
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: 实用标准文案 精彩文档 data-w="439" width="auto" _width="auto" src="http://attach.zhulong.com/album/201511/27/45/093945emkspzjfcvapoeac.jpg" style="padding: 5px 0px; border: 0px; max-width: 600px; vertical-align: middle; width: auto !important; visibility: visible !important;"/>
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。
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上图为柱带悬臂梁段与梁连接 实用标准文案
精彩文档 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。
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。 data-w="245" width="auto" _width="auto" src="http://attach.zhulong.com/album/201511/27/46/093946gjalaxhspk7pj5ri.jpg" style="padding: 5px 0px; border: 0px; max-width: 600px; vertical-align: middle; width: auto !important; visibility: visible !important;"/>
上图为骨形连接 实用标准文案
精彩文档 (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
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(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。 实用标准文案
精彩文档 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。
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1.5 梁柱节点域的加强工字形 实用标准文案
精彩文档 由上下水平加劲肋和柱翼缘所包围的柱腹板简称为节点域。在周边弯矩和剪力的作用下,当节点域的厚度不满足规范公式的计算要求时,应将节点域的柱腹板局部加厚或加焊贴板。 data-ratio="1.0991379310344827" data-w="232" width="auto" _width="auto" src="http://attach.zhulong.com/album/201511/27/48/093948tperg0oau5kyd7th.jpg" style="padding: 5px 0px; border: 0px; max-width: 600px; vertical-align: middle; width: auto !important; visibility: visible !important;"/> 上图为节点域周边的内力
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上图为节点域的加厚