鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及構(gòu)造培訓(xùn)

北京士興鋼結(jié)構(gòu)有限公司設(shè)計(jì)部

汪小鵬

鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及構(gòu)造培訓(xùn)(一)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及構(gòu)造基礎(chǔ)知識(shí)一、鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)概述；

二、焊縫的計(jì)算及構(gòu)造要求；

三、螺栓的計(jì)算及構(gòu)造要求；

一、鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)概述：1、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及連接構(gòu)造確定的基本原則：1）節(jié)點(diǎn)處的內(nèi)力傳遞簡(jiǎn)捷明確，安全可靠；2）確保連接節(jié)點(diǎn)有足夠的強(qiáng)度和剛度；3）當(dāng)有抗震設(shè)防時(shí)，滿足“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，弱構(gòu)件”的要求；4）節(jié)點(diǎn)加工簡(jiǎn)單、施工安裝方便；5）經(jīng)濟(jì)合理。2、節(jié)點(diǎn)的分類：1）剛性連接節(jié)點(diǎn)；2）半剛性連接節(jié)點(diǎn)；3）鉸接連接節(jié)點(diǎn)；3、連接方法：1）栓接：高強(qiáng)螺栓，普通螺栓；2）焊接；3）鉚接；4）混合連接形式：栓焊混合連接二、焊縫的計(jì)算及構(gòu)造要求；1、焊縫的計(jì)算：1）焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：《鋼規(guī)》P18表3.4.1-3（高空焊縫強(qiáng)度折減0.9;無(wú)墊板的單面施焊的對(duì)接焊縫折減0.85）2）角焊縫的計(jì)算：Ⅰ、通過(guò)焊縫形心的拉力，壓力或剪力作用：正面角焊縫（作用力垂直于焊縫長(zhǎng)度方向）：側(cè)面角焊縫（作用力平行于焊縫長(zhǎng)度方向）Ⅱ、在各種力綜合作用下：3）對(duì)接焊縫的計(jì)算：計(jì)算原則：一級(jí)，二級(jí)焊縫不需計(jì)算，僅計(jì)算三級(jí)（1）全熔透對(duì)接焊縫的計(jì)算；Ⅰ、軸心受力的對(duì)接焊縫Ⅱ、受彎受剪的對(duì)接焊縫（2）部分焊透對(duì)接接焊縫的計(jì)算;計(jì)算原則：按角焊焊縫進(jìn)行計(jì)算；計(jì)計(jì)算公式參角焊縫縫計(jì)算公式2、焊縫的構(gòu)造;1）焊縫材料的要要求：不同強(qiáng)度度的鋼材連接時(shí)時(shí)，可采用與低低強(qiáng)度鋼材相適適應(yīng)的焊接材料料；2）對(duì)接焊縫的構(gòu)構(gòu)造要求：Ⅰ、不同寬度或厚厚度的鋼板拼接接（《鋼規(guī)》8.2.4）Ⅱ、焊接H型鋼鋼板拼接焊焊縫的要求（《驗(yàn)收規(guī)范》8.2.1）焊接H型鋼的翼緣板和和腹板的拼接接接縫的間距不應(yīng)應(yīng)小于200mm。翼緣板拼接長(zhǎng)長(zhǎng)度不應(yīng)小于2倍板寬；腹板拼拼接寬度不應(yīng)小小于300mm，長(zhǎng)度不應(yīng)小于于600mm。H型鋼工廠拼接示示意Ⅲ、全熔透焊縫的的無(wú)損探傷問(wèn)題題（《焊接規(guī)程》7.3.3）三級(jí)焊縫：外觀觀檢查二級(jí)焊縫：在外外觀檢查的基礎(chǔ)礎(chǔ)上再做無(wú)損檢檢驗(yàn)，用超聲波波檢驗(yàn)每條焊縫縫的20％長(zhǎng)度；一級(jí)焊縫：在外外觀檢查的基礎(chǔ)礎(chǔ)上用超聲波檢檢驗(yàn)每條焊縫全全部長(zhǎng)度，以便便揭示焊縫內(nèi)部部缺陷。焊縫的外觀質(zhì)量量檢驗(yàn)參見(jiàn)《焊接規(guī)程》7.2.3Ⅳ、部分熔透焊縫縫（《鋼規(guī)》8.2.5）3）、角焊縫的構(gòu)構(gòu)造要求：Ⅰ、角焊縫的角度度（《鋼規(guī)》8.2.6）Ⅱ、角焊縫的尺寸寸（《鋼規(guī)》8.2.7）A、最小焊腳尺寸寸：B、最大焊腳尺寸寸（防止母材“過(guò)過(guò)燒”，使構(gòu)件件產(chǎn)生翹曲和較較大的焊接應(yīng)力力）C、側(cè)面角焊縫或或正面角焊縫的的計(jì)算長(zhǎng)度不得得小于8hf和40mm；D、側(cè)面角焊縫的的計(jì)算長(zhǎng)度不宜宜大于60hf。當(dāng)大于上述數(shù)數(shù)值時(shí)，其超出出部分在計(jì)算中中不予考慮。E、在次要構(gòu)件或或次要焊縫連接接中，可采用斷斷續(xù)角焊縫。斷斷續(xù)角焊縫焊段段的長(zhǎng)度不得小小于10hf或50mm，其凈距不應(yīng)大大于15t(對(duì)受壓構(gòu)件)或30t（對(duì)受拉構(gòu)件）），t為較薄焊件的厚厚度；F、在搭接連接中中，搭接長(zhǎng)度不不得小于焊件較較小厚度的5倍，并不得小于于25mm。三、螺栓的計(jì)算算及構(gòu)造要求；；1、螺栓的強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值(《鋼規(guī)》P18表3.4.1-3)2、普通螺栓的計(jì)計(jì)算：1）單個(gè)螺栓的承承載力：2）同時(shí)承受剪力力與桿軸方向拉拉力的螺栓計(jì)算算：3）螺栓群的計(jì)算算3、高強(qiáng)螺栓計(jì)算算：承壓型螺栓計(jì)算算方法與普通螺螺栓相同，主要要討論摩擦型；；高強(qiáng)螺栓與普通通螺栓受力形式式的區(qū)別，承壓壓型連接受力與與摩擦型連接受受力形式的區(qū)別別；1）預(yù)拉力P的意義：高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉拉力設(shè)計(jì)值由材材料強(qiáng)度和螺栓栓有效截面積確確定取值時(shí)考慮：①螺栓材料抗力力的變異性，引引入折減系數(shù)0.9；②施加預(yù)應(yīng)力時(shí)時(shí)為補(bǔ)償預(yù)拉力力損失超張拉5%~10%，引入折減系數(shù)數(shù)0.9；③在扭緊螺栓時(shí)時(shí)，扭矩使螺栓栓產(chǎn)生的剪力將將降低螺栓的抗抗拉承載力，故故對(duì)材料抗拉強(qiáng)強(qiáng)度除以系數(shù)1.2；④鋼材由于以抗抗拉強(qiáng)度為準(zhǔn)，，引入附加安全全系數(shù)0.9。2）摩擦面抗滑移移系數(shù)：高強(qiáng)螺栓摩擦型型連接完全依靠靠被連接構(gòu)件間間的摩擦阻力傳傳遞剪力，以剪剪力等于摩擦力力作為承載能力力的極限狀態(tài)。。所以摩擦面的的抗滑移系數(shù)對(duì)對(duì)摩擦型連接承承載力影響非常常大；而對(duì)于承承壓型連接的板板件接觸面只要要求清除油污及及浮銹即可；摩擦面面系數(shù)數(shù)的實(shí)實(shí)際取取值的的問(wèn)題題3）高強(qiáng)強(qiáng)螺栓栓的計(jì)計(jì)算：：4、螺栓栓的構(gòu)構(gòu)造：：1）強(qiáng)度度折減減：（（《鋼規(guī)》7.2.4）2）連接接數(shù)量量：（（《鋼規(guī)》8.3.1）每一桿桿件在在節(jié)點(diǎn)點(diǎn)上以以及拼拼接接接頭的的一端端，永永久性性的螺螺栓數(shù)數(shù)不宜宜少于于2個(gè)；3）孔徑要求：（（《鋼規(guī)》8.3.2）摩擦型連接：孔徑徑比螺栓公稱直徑徑大1.5~2.0mm；承壓型連接：孔徑比螺螺栓公稱稱直徑大大1.0~1.5mm；4）螺栓孔孔最大，