鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

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1、鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)二次設(shè)計(jì)1．鋼結(jié)構(gòu)二次設(shè)計(jì)：鋼結(jié)構(gòu)二次設(shè)計(jì)就是將施工圖設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)換為鋼結(jié)構(gòu)加工和安裝的施工圖紙。其主要內(nèi)容包括如下：（1）構(gòu)件布置圖的繪制：按業(yè)主提供的施工圖設(shè)計(jì)圖紙，標(biāo)識構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)編號，構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)所在圖紙，加工和安裝的技術(shù)要求。（2）節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖：根據(jù)BINE提供的設(shè)計(jì)規(guī)范和構(gòu)件型號確定構(gòu)件之間的連接詳圖，包括連接型式、螺栓規(guī)格、數(shù)量，定位，焊縫尺寸、型式、節(jié)點(diǎn)板尺寸。（3）繪制車間加工圖：按照構(gòu)件布置圖和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖，以確定各組成件的型號、加工尺寸，孔規(guī)格及相互位置關(guān)系，焊縫尺寸，以便于車間加

2、工。（4）編制節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)依據(jù)的計(jì)算書：根據(jù)概念設(shè)計(jì)圖紙所給定的力或按設(shè)計(jì)規(guī)范確定的載荷，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)連接的強(qiáng)度計(jì)算，為連接設(shè)計(jì)提供計(jì)算依據(jù)。上述二次設(shè)計(jì)的工作過程中，提供節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和計(jì)算書是二次設(shè)計(jì)工作的重要環(huán)節(jié)。2．鋼結(jié)構(gòu)連接設(shè)計(jì)2.1鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的連接型式：按構(gòu)件受力方式可分為單剪（鉸接）連接、軸力連接、彎矩（剛接）連接，扭矩連接，組合連接等。按構(gòu)件的連接方式可分為單板連接，雙板連接，單角鋼連接，雙角鋼連接，端板連接。按構(gòu)件與構(gòu)件間的連接可分為梁-梁連接，梁-柱連接及其分別帶有水平支撐和垂直支撐的連接，柱拼接(包括大小柱的

3、拼接)。2.2鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)要求鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足承載力的要求，還應(yīng)具有必要的延展性，避免應(yīng)力集中和過大的約束應(yīng)力。同時(shí)，便于加工和安裝，滿足加工工藝性要求。應(yīng)該注意節(jié)點(diǎn)的合理構(gòu)造，符合經(jīng)濟(jì)性要求。此外還必須適應(yīng)嶺澳二期核電的鋼結(jié)構(gòu)施工要求。嶺澳二期核電工程對鋼結(jié)構(gòu)的加工和安裝要求決定了鋼構(gòu)件的連接方式，由1/12鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)于加工車間的焊接易于保證焊縫質(zhì)量，而大批量的鋼構(gòu)件僅適于車間加工才能保證工程進(jìn)度的要求，同時(shí)便于現(xiàn)場安裝方便快速，因此決定了在鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中，構(gòu)件與構(gòu)件間的連接要盡可能使用螺

4、栓連接，除非在那些使用螺栓連接將使整個(gè)節(jié)點(diǎn)變得非常復(fù)雜或者被連接構(gòu)件的尺寸較小、無足夠的空間布置一定數(shù)量的螺栓，而采用現(xiàn)場焊接的連接設(shè)計(jì)。此外，對于和預(yù)埋件相連接的構(gòu)件，為使其連接方便，并且便于處理預(yù)埋件定位偏差造成的影響，宜采用現(xiàn)場焊接。同時(shí)為便于鋼構(gòu)件和混凝土的固定或在澆筑混凝土?xí)r遺漏預(yù)埋件的情形下，采用HILTI膨脹螺栓連接。2.3鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方法鋼結(jié)構(gòu)連接中最基本的連接型式為鉸接連接、剛性連接、支撐連接及柱拼接，以下就各連接型式的特點(diǎn)分別說明。(1)鉸接連接梁-梁，梁-柱連接是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基本連接。

5、大多為鉸接連接型式，如圖一、二所示。可使用雙角鋼，端板，單板、雙板連接。此情況下一般將雙角鋼與次梁車間焊接，現(xiàn)場用螺栓將主梁腹板與雙角鋼連接，此連接狀態(tài)，螺栓不受偏心載荷，而焊縫受到偏心載荷的作用，由于焊縫采用三面圍焊其抗彎能力較高，因此，在較大載荷的作用下，一般采用雙角鋼連接。在另外一些情況下，如載荷較大并且次梁與主梁斜交時(shí)，將鋼板折彎成相應(yīng)的角度，形成類似于雙角鋼的連接。如果載荷較小，可采用較簡單的端板連接，在此類連接中，適當(dāng)增加端板板厚，可承受剪力和軸向力的組合荷載。同時(shí)，對于主次梁斜交連接的場合下，端板連接在

6、加工工藝性上的優(yōu)點(diǎn)比雙角鋼連接更好。2/12鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)單板連接（圖三）對于連接槽鋼等類的輕型次梁而言是非常簡便的，盡管螺栓受偏心載荷，但只要螺栓的承載能力滿足受力要求即可。而單板與主梁的焊縫一般采用三面圍焊，其受力狀態(tài)較好。如果由于上下翼緣切割腹板需要加強(qiáng)時(shí)，只需在單板的另一側(cè)即腹板內(nèi)側(cè)焊接一加強(qiáng)板。這類連接尤其對于在主梁上無法進(jìn)行螺栓連接的場合是非常適宜的。雙板連接（圖四）同樣適用于在主梁上無法緊固螺栓的場合，當(dāng)外載荷較大而螺栓單剪又不足以抵抗外載荷時(shí)，采用此連接方式。其缺點(diǎn)就是螺栓及梁均受偏心載荷的作用，

7、進(jìn)行螺栓在剪力及彎矩綜合作用下的驗(yàn)算需要比較復(fù)雜的計(jì)算程序。當(dāng)連接單板與次梁腹板厚度不同時(shí)，可使用比次梁腹板稍厚的單板，而在腹板與連接雙板間加適當(dāng)?shù)膲|板。(2)剛性連接當(dāng)被連接梁處于懸臂狀態(tài)或粱－粱、粱－柱連接按剛性連接設(shè)計(jì)時(shí)，其連接節(jié)點(diǎn)必須采用剛性連接。在剛性連接中，翼緣承受彎矩，腹板承受剪力。由于剛性連接受力比較復(fù)雜，大多數(shù)場合，對上下翼緣均需進(jìn)行連接，因此，剛性連接是非常復(fù)雜和費(fèi)用較高的連接節(jié)點(diǎn)。一般情況下對腹板可采用雙角鋼或端板連接以承受剪力，上下翼緣可通過連接板與另一方向梁上下翼緣用螺栓連接。當(dāng)在3/12鋼

8、結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)上翼緣鋪蓋鋼格柵時(shí)，一般不宜采用上翼緣用連接板的方式，而采用帶墊板的現(xiàn)場全焊透方式進(jìn)行連接，這樣既節(jié)省了高強(qiáng)螺栓的使用，又使連接變得簡單。如圖五所示，為了使粱翼緣彎矩不致使柱的單側(cè)翼緣承受，此節(jié)點(diǎn)中在梁上下翼緣方向，使用了四塊加筋板以抵抗梁延翼緣方向的軸力，阻止柱子翼緣的局部變形，使柱子翼緣受力均勻，減少梁上下翼緣和柱翼緣接觸的