H型鋼柱拼接節(jié)點(diǎn)技術(shù)手冊(cè)

H型鋼柱拼接節(jié)點(diǎn)技術(shù)手冊(cè)H型鋼柱拼接節(jié)點(diǎn)技術(shù)手冊(cè)1.3m機(jī)械設(shè)備的能力來確定。H螺栓連接；也可全部采用高強(qiáng)度螺栓連接。當(dāng)采抗矩均應(yīng)大于母材的截面面積和截面抵抗矩。連接時(shí)，尚應(yīng)采取以下措施。①利用柱腹板的拼接連接板支承上柱。②利用上、下柱腹板（端面經(jīng)加工）的斷面緊密接觸。將經(jīng)加工的端面緊密接觸。④采用上述方法的組合。為確保柱的拼接連接節(jié)點(diǎn)的安裝質(zhì)量和架10mm；安裝耳板與柱的8mm3直徑不應(yīng)小于20mm；安裝耳板的長度和寬度可根據(jù)連接螺栓設(shè)置的構(gòu)造要求和焊縫操作的極限尺寸來確定。柱需要改變截面時(shí)，一般應(yīng)盡可能地保持截面高度不變，而采用改變翼緣厚度（或板件厚度）的辦法。若需改變柱截面高度時(shí)，一般常將變截面段設(shè)于梁與柱連接節(jié)點(diǎn)處，使柱在層間保持等截面。這樣，柱外帶懸臂梁段的不規(guī)則連接在工廠完成，以保證制作和安裝質(zhì)量。1：4~1：6其連接尚應(yīng)考慮由于上下柱中心偏離所產(chǎn)生的附加彎矩的影響。連接設(shè)計(jì)柱的拼接連接節(jié)點(diǎn)，其設(shè)計(jì)計(jì)算方法通常有：等強(qiáng)度設(shè)計(jì)法實(shí)用設(shè)計(jì)法（一）等強(qiáng)度設(shè)計(jì)法等強(qiáng)度設(shè)計(jì)法是按被連接柱翼緣和腹板的凈截面面積的等強(qiáng)度條件來進(jìn)行拼接連接的設(shè)計(jì)。它多用于抗震設(shè)計(jì)或彈塑性設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中柱的拼接連接設(shè)計(jì)，以確保結(jié)構(gòu)體的連續(xù)性、強(qiáng)度和剛度。當(dāng)柱的拼接連接采用焊接連接時(shí)，通常采用完全焊透的坡口對(duì)接焊縫連接，并采用引弧板施焊。此時(shí)，視焊縫與被連接翼緣和腹板是等強(qiáng)度的，不必進(jìn)行焊縫的強(qiáng)度計(jì)算。H形截面柱的拼接連接有：柱翼緣采用焊縫連接的翼緣是等強(qiáng)度的，不必進(jìn)行焊縫強(qiáng)度的計(jì)H采用高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接。采用等強(qiáng)度設(shè)計(jì)法進(jìn)行柱翼緣和腹板全部采用以下要求確定。作用于柱拼接連接處的內(nèi)力有軸心壓力、軸心壓力計(jì)內(nèi)力，可按下列公式計(jì)算：軸心壓力彎矩剪力參數(shù)說明： 為柱扣除高強(qiáng)度螺栓孔后的凈截模量，可按下式計(jì)算：為柱扣除高強(qiáng)度螺栓孔后的凈截面慣性矩，可按下式計(jì)算：為柱的毛截面慣性矩，可按下式計(jì)算：為柱翼緣的毛截面慣性矩，可按下式計(jì)算：為柱腹板的毛截面慣性矩，可按下式計(jì)算：為柱的截面高度；為柱的截面寬度（翼緣寬度）；為柱單側(cè)翼緣計(jì)算削弱截面上的高強(qiáng)度螺栓數(shù)目，對(duì)并列布置 （翼緣上共有兩列），（翼緣上共有四列），對(duì)錯(cuò)列布置可近似?。橹砭壍母邚?qiáng)度螺栓孔徑；為柱的翼緣厚度；為柱的腹板厚度；為柱腹板的高強(qiáng)度螺栓孔徑；為柱截面中和軸至腹板的高強(qiáng)度螺栓孔中心的距離；為柱單側(cè)翼緣扣除高強(qiáng)度螺栓孔后的凈截面面積，可按下式計(jì)算：為柱腹板扣除高強(qiáng)度螺栓孔后的凈截面面積，（也可近似地取腹板毛截面面積的0.85倍）：為柱腹板的高度；為柱腹板計(jì)算削弱截面上的高強(qiáng)度螺栓數(shù)目；為鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，根據(jù)下文表格中數(shù)值采用；為鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，根據(jù)計(jì)算點(diǎn)處鋼板值采用。按照等強(qiáng)度條件，拼接連接的承載力設(shè)計(jì)條件是：因此柱翼緣的拼接連接則取 作為設(shè)計(jì)內(nèi)力值（即 ）。此時(shí)柱子單側(cè)翼緣連接所需的高強(qiáng)度螺栓數(shù)目，應(yīng)按下式計(jì)算：參數(shù)說明： 為一個(gè)摩擦型高強(qiáng)度螺栓的抗剪載力設(shè)計(jì)值；其他參數(shù)按前文參數(shù)說明。彎矩和剪力共同作用下，柱腹板的等強(qiáng)度條件是：因此柱腹板的拼接連接則取（即 ）。

作為設(shè)計(jì)內(nèi)力值此時(shí)柱腹板連接所需的高強(qiáng)度螺栓數(shù)目，應(yīng)按下式計(jì)算：參數(shù)說明：參數(shù)按前文參數(shù)說明。等強(qiáng)度設(shè)計(jì)法多用于結(jié)構(gòu)按抗震設(shè)計(jì)或彈塑性設(shè)計(jì)中柱的拼接連接設(shè)計(jì)，以保證構(gòu)件的連續(xù)性、強(qiáng)度和剛度。因此此處對(duì)H25%。要求。焊縫的極限承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算：參數(shù)說明：為焊縫的有效受力面積；為構(gòu)件母材的抗拉強(qiáng)度最小值，對(duì)Q235鋼參數(shù)說明：為焊縫的有效受力面積；Q345Q420

；對(duì)Q390鋼。對(duì)接焊縫受拉角焊縫受剪對(duì)接焊縫受拉角焊縫受剪高強(qiáng)度螺栓連接的極限受剪承載力，應(yīng)取下列二式計(jì)算的較小者：考慮到螺栓連接中部分螺栓的破壞出現(xiàn)在螺栓0.580.750.58參數(shù)說明： 、 分別為一個(gè)高強(qiáng)度螺栓的極限受剪承載力和對(duì)應(yīng)的板件極限承壓力；為螺栓連接的剪切面數(shù)量；為螺栓螺紋處的有效截面面積；為螺栓鋼材的抗拉強(qiáng)度最小值；對(duì)10.9級(jí)高強(qiáng)螺栓 ；為同一受力方向的鋼板厚度之和；對(duì)8.8級(jí)高強(qiáng)螺栓為螺栓桿直徑；為同一受力方向的鋼板厚度之和；為螺栓連接板的極限承壓強(qiáng)度，取 。螺栓螺紋處的有效截面面積有螺栓孔等削弱的桿件最大承載力，可按螺栓螺紋處的有效截面面積下列公式計(jì)算：對(duì)軸心拉力對(duì)剪力

（取兩者小值）參數(shù)說明：為扣除螺栓孔等以后的凈截面面積；為拉力方向的端距；為受拉桿件在連接處的厚度；為構(gòu)件母材的抗拉強(qiáng)度最小值。腹板一列螺栓時(shí)多列螺栓時(shí)腹板一列螺栓時(shí)多列螺栓時(shí)載力，應(yīng)分別滿足以下的要求。連接彈性設(shè)計(jì)時(shí)，構(gòu)件上下翼緣的端截面應(yīng)滿足連接的彈性設(shè)計(jì)要求，腹板應(yīng)計(jì)入剪力和彎矩。連接節(jié)點(diǎn)的極限受彎、受剪承載力，應(yīng)符合下列要求：且翼緣拼接采用螺栓連接時(shí)，尚應(yīng)符合下列要求：且翼緣柱構(gòu)件有軸力作用時(shí)的全截面受彎承載力 應(yīng)按下列公式計(jì)算：軟件主要針對(duì)工字形柱截面繞強(qiáng)軸作用時(shí)：當(dāng) 時(shí)當(dāng)時(shí)參數(shù)說明： 為構(gòu)件拼接的的極限受彎承載力；當(dāng)時(shí)柱翼緣采用焊透的對(duì)接坡口焊縫連接時(shí)：柱截面的抗彎最大承載力：柱翼緣采用高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接時(shí)：柱翼緣拼接連接板的凈截面抗拉最大承載力的相應(yīng)最大彎矩：柱翼緣連接高強(qiáng)度螺栓的抗剪最大承載力的相應(yīng)最大彎矩：柱翼緣板的邊端截面抗拉最大承載力的相應(yīng)最大彎矩：柱翼緣拼接板邊端截面抗拉最大承載力的相應(yīng)最大彎矩：、 為內(nèi)、外側(cè)翼緣拼接板的凈截面面積；為一個(gè)翼緣的有效截面面積，需考慮當(dāng)寬厚超限時(shí)取為有效截面面積；X向分力：為腹板拼接中彎矩引起的一個(gè)螺栓的最大剪X向分力：力，按以下方法計(jì)算：Y向分力：為柱截面高度；Y向分力：為柱翼緣厚度；為一側(cè)翼緣連接板的凈截面面積；為連接節(jié)點(diǎn)單側(cè)鋼柱的一個(gè)翼緣上的高強(qiáng)螺栓數(shù)目；為拉力方向的端距；為構(gòu)件母材的抗拉強(qiáng)度最小值；為構(gòu)件拼接的極限受剪承載力；垂直于角焊縫1.22梁腹板抗剪時(shí)：連接板抗剪時(shí)：高強(qiáng)螺栓抗剪時(shí)：為腹板斷面計(jì)算處的一列螺栓的數(shù)目；高強(qiáng)螺栓抗剪時(shí)：為連接節(jié)點(diǎn)單側(cè)鋼柱腹板上的高強(qiáng)度螺栓數(shù)目；為腹板連接螺栓孔直徑；為連接板截面高度；為連接板總厚度；為構(gòu)件的全塑性受彎承載力；為構(gòu)件有軸向力時(shí)的全截面受彎承載力；為構(gòu)件軸向屈服承載力，取 ；為構(gòu)件扣除螺栓孔等以后的凈截面面積；、為柱計(jì)算位置處的腹板高度和厚度；為抗拉強(qiáng)度最小值；為鋼材屈服強(qiáng)度。為使承受彎矩的梁或柱塑性區(qū)不產(chǎn)生局部失穩(wěn)，塑性區(qū)范圍內(nèi)梁或柱板件的寬厚比，可參考下表確定。梁、柱等構(gòu)件的全塑性彎矩，可分別按以下情況確定。無軸心力作用時(shí)，構(gòu)件的全塑性彎矩為：H形截面主軸方向：參數(shù)說明： 為構(gòu)件截面的塑性模量，可按下公式計(jì)算：H形截面主軸方向：有軸心力時(shí)，軟件主要針對(duì)H形柱截面繞強(qiáng)軸當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)（按上式計(jì)算）當(dāng)時(shí)（當(dāng)時(shí)（按上式計(jì)算）為構(gòu)件的軸向屈服強(qiáng)度，取 ；為腹板的截面面積；為構(gòu)件的主截面面積；為無軸心力作用時(shí)，構(gòu)件的全塑性受彎承載力。（二）實(shí)用設(shè)計(jì)法實(shí)用設(shè)計(jì)法是以被連接柱翼緣和腹板各自的截面面積分擔(dān)作用在拼接連接處的軸心壓力，翼緣同時(shí)承受壓力 和繞強(qiáng)軸的全部彎矩 ，及腹板同時(shí)承受軸心壓力 和全部剪力來進(jìn)行拼接連接設(shè)計(jì)的。當(dāng)拼接連接處的內(nèi)力小于柱承載力設(shè)計(jì)值的一半時(shí)，從柱的連續(xù)性來衡量拼接連接節(jié)點(diǎn)的性1/2此處設(shè)計(jì)方法如下：求取構(gòu)件軸心壓力承載力：當(dāng)時(shí)，采用實(shí)際內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算剪力承載力：當(dāng)時(shí)，采用實(shí)際內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算當(dāng)時(shí)，采用實(shí)際內(nèi)力 、當(dāng)時(shí)，采用實(shí)際內(nèi)力 、進(jìn)行計(jì)算例如翼緣位置，按考慮當(dāng)時(shí)，采用對(duì)應(yīng)位置的承載力的一半進(jìn)例如翼緣位置，按考慮當(dāng)時(shí)，采用對(duì)應(yīng)位置的承載力的一半進(jìn)當(dāng)時(shí)，采用對(duì)應(yīng)位置的承載力的一半當(dāng)時(shí)，采用對(duì)應(yīng)位置的承載力的一半進(jìn)行例如腹板位置，剪力按考慮，軸力仍按實(shí)際軸力進(jìn)行計(jì)算例如腹板位置，剪力按考慮，軸力仍按實(shí)際軸采用實(shí)用設(shè)計(jì)法來進(jìn)行柱翼緣和腹板全部采用（時(shí)，設(shè)計(jì)方法類同，根據(jù)實(shí)際情況具體分析即可）：在軸心壓力和彎矩共同作用下，柱單算：參數(shù)說明： 為柱單側(cè)翼緣的毛截面面積為柱的毛截面面積；為作用在拼接連接處的軸心壓力；為柱的截面高度；為柱的翼緣厚度；為一個(gè)摩擦型高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值。在軸心壓力 和剪力共同作用下柱腹連接所需的高強(qiáng)度螺栓數(shù)目，應(yīng)按下式計(jì)算：參數(shù)說明： 為柱腹板的毛截面面積為柱的毛截面面積；為作用在拼接連接處的軸心壓力；為作用在拼接連接處的剪力；為一個(gè)摩擦型高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值。下要求確定。為使拼接連接節(jié)點(diǎn)具有足夠的強(qiáng)度，保持接板時(shí)，應(yīng)同時(shí)滿足下列公式的要求：參數(shù)說明：為柱單側(cè)翼緣連接板扣除高強(qiáng)度螺栓孔后的凈截面面積；為柱單側(cè)翼緣扣除高強(qiáng)度螺栓孔后的凈截面面積，按下式計(jì)算：為柱腹板拼接連接板扣除高強(qiáng)度螺栓孔后的凈截面面積；下式計(jì)算：為柱翼緣和腹板的拼接連接板扣除高強(qiáng)度螺緣組合下的凈截面模量；為柱扣除高強(qiáng)度螺栓孔后的凈截面模量，按下式計(jì)算：柱翼緣拼接連接板的設(shè)置，原則上應(yīng)采用力較小的情況。根據(jù)上述第（1）項(xiàng)的要求，翼緣拼接連接板的厚度，可按下列公式計(jì)算。當(dāng)采用雙剪連接時(shí)：mm且不宜小于8mmmm且不宜小于10mmmm且不宜小于8mm參數(shù)說明：為翼緣內(nèi)側(cè)拼接連接板的寬度。當(dāng)采用單剪連接時(shí)：mm且不宜小于10mm側(cè)成對(duì)配置，即采用雙剪連接。mm且不宜小于6mm根據(jù)上述第（1）項(xiàng)的要求，腹板拼接連接板的厚度，可按下式計(jì)算：mm且不宜小于6mm參數(shù)說明： 為柱的腹板高度；為腹板拼接連接板（水平方向）的長度。當(dāng)節(jié)點(diǎn)計(jì)算時(shí)，需針對(duì)用戶給定的彎矩及剪力值，首先對(duì)母材強(qiáng)度加以驗(yàn)算，判斷其是否滿足要求。