“钢结构“连接节点总结

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“钢结构“连接节点总结

钢结构连接节点是建筑结构中的关键部分,用于将构件(如梁、柱、桁架等)牢固地连接在一起,以确保整个结构的安全性、稳定性和功能性。根据受力特点和施工方式的不同,钢结构连接节点主要分为焊接连接、螺栓连接和铆钉连接三大类。

焊接连接焊接是通过高温熔化金属材料,使连接部位融为一体的方式。其优点在于整体性强、刚度大、外观整洁,适用于承受较大荷载的节点。但焊接对工艺要求较高,可能产生残余应力和变形,且焊缝质量需严格控制。

螺栓连接螺栓连接分为普通螺栓和高强度螺栓两种。普通螺栓主要用于临时或低强度连接,而高强度螺栓则依靠摩擦传力某大型钢结构施工方案(供参考),具有较高的承载能力和抗疲劳性能。螺栓连接施工方便、拆卸灵活,广泛应用于工业厂房、桥梁和高层建筑中。

总结钢结构连接节点的设计需要综合考虑受力情况、施工条件、经济性以及维护需求等因素。合理选择连接方式不仅能提高结构效率,还能降低建造成本并延长使用寿命。在实际工程中,常结合多种连接形式以满足不同部位的功能要求,从而实现安全可靠、经济合理的结构体系。

N.≤N),螺栓同时承受剪力和拉力时应满足以下二式:

N IN 1二 ≤1 1A N≤N/1.2 根据螺栓群的实际受力计算某个受力最大螺栓所受的剪力、拉力时,需要注意以下几点: (1)连接长度过大的折减 规范5.2.4条规定,在构件的节点处或拼接接头的一端,当螺栓或铆钉沿轴向受力方向 的连接长度l大于15d。(d。为孔径)时,应将螺栓或铆钉的承载力设计值乘以折减系数 150d 长度过长,则会出现螺栓受力在两端大、中间小的现象,进而出现“解纽扣”破坏。 规范5.2.4条的条文说明指出,该折减系数对普通螺栓和高强螺栓均适用。 (2)螺栓群受弯矩作用 普通螺栓群若只受弯矩作用,直接按照“大偏心”计算;若受拉力和弯矩作用,则需要 先按“小偏心”计算,然后判断是否有螺栓受压(拉力小于零),若存在螺栓拉力小于零的 情况,则说明原先假设为“小偏心”不正确,须改用“大偏心”计算螺栓最大受力,否则按 “小偏心”计算螺栓最大受力。详见后面的算例。 高强度螺栓群受弯矩或拉力和弯矩共同作用,直接按“小偏心”计算。 另外必须指出,连接接头还必须保证被连接构件不发生破坏,即需要进行构件的计算。

1例4.5.1]等强连接 问:钢结构中,什么叫做等强连接?还有,什么情况下对接焊接无法使用引弧板? 答:所谓等强度设计,也叫等承载力设计,是指连接的承载力与构件的承载力相等(实 际上一般是不小于)。因为如果不相等,必然承载力较小的先破坏。 对接焊缝连接一般要使用引弧板,但是,由于空间所限,有时无法实现。 例4.5.2]角钢与拼接板连接 问:角钢与拼接板使用角焊缝连接时,肢尖与肢背的力如何分配? 答:对于角钢,我们认为是轴心受力,而由于角钢的中心线并不是分肢的几何中心线: 所以,肢背和肢尖的受力不相等。通常的取值是,对于等肢角钢,肢背的内力分配系数k= 0.7,肢尖的内力分配系数k2=0.3;不等肢角钢短肢相连,k=0.75,k2=0.25;不等肢角 钢长肢相连,k=0.65,k=0.35。 [例4.5.3]T形对接与角接组合焊缝 问:什么是T形对接与角接组合焊缝,怎么定义的? 答:《钢结构设计规范》7.1.1条文说明4:根据现行国家标准《焊接术语》,凡T形、 十字形或角接接头的对接焊缝基本上都没有焊脚,这不符合建筑钢结构对这类接头焊缝截面

按照承压型连接计算时,考虑剪切面在螺纹处

照承压型连接计算时,考虑剪切面在螺纹处

依据规范条文说明,f=0.30f,故N=n、Aef=0.30n、Aef 按照摩擦型连接计算时,

0.9×0.9×0.9 由于P= Af,故N=0.9nμP=0.6075ngμAefu 1.2

按照规范对抗滑移系数u的规定,u≤0.5,可见,按照摩擦型连接计算时的N一般总 是小于承压型连接时的N。 习惯上,我们常用“N和N的较小者”作为一个螺栓的抗剪承载力,这也只是为了 种计算上的方便而已,其取值并不只是和螺栓抗剪有关,还和孔壁承压有关。这一点,是 我们需要必须考虑到的。同时,设计时应注意避免出现连接板的螺栓孔承压承载力与高强 螺栓承载力相差太大的“不匹配”现象。 例4.5.3]高强螺栓群偏心受弯是否考虑大、小偏心 问:高强螺栓群承受弯矩作用是否考虑是大偏心或小偏心?如何计算? 答:事实上,螺栓连接受弯矩作用是否分为大、小偏心的关键,是看受力最小的螺栓受 压。从道理上讲,螺栓是不受压的,受压只能使板件被压紧。所以,若按照小偏心(即中和 轴在螺栓群形心轴)计算,发现有螺栓受力为负值,即说明小偏心的假设不合理,应该按大 偏心计算。 高强度螺栓连接时,由于施加了较大的预拉力,所以,按小偏心计算一般不会出现负值, 这一点,在88规范时比较明确。在2003规范中,由于对承压型连接的高强螺栓的规定较以 前有所改变,其单个螺栓的承载力与摩擦型连接时不同而与普通螺栓连接相同,所以,成为 大家的疑惑之处。但是,由于规范7.2.3条明确指出,“承压型连接的高强螺栓的预拉力P 与摩擦型连接的高强螺栓相同”,所以,由于有预拉力的存在,此时对承压型连接的计算, 仍是和原来一样,不必区分大、小偏心,只需按小偏心计算。

(A)400 (B)500 (C)600 (D)700 解:正确答案为D。 考虑焊缝受力,有

再考虑柱腹板的抗剪破坏,有

2500×10 381mm 4x0.7×16×160

2500×10² =625mm 2×16×125

N =150×16×215=5.16×10N 需要每条侧焊缝的计算长度:

(B)266 (C)270 (D)

5.16×10 =384mm 2x0.7×6×160

连接的原则,该角焊缝长度l(mm)应为[ ]。 (A)360 (B)310 (C)260 (D)210 解:正确答案为D。 200×12×215 4≥ +2×6=204mm 4×0.7×6×160

(设计值), 拼接角钢用同样的型号。螺栓用M22,孔径23.5mm,角钢和螺栓均用Q235A 钢材。 要求: 确定螺栓的布置

定中和轴在螺栓群形心处,则受力最小螺栓承

所以,应按照中和轴在最上排螺栓处计算,

N= Af=459.4×170× 10²=78.1kN

330 330×90×135 —8.25kN<0 8 2×2(45²+135²)

330.(330×90)×(3×90) =35.36kN

直径为27的螺栓孔径d按28.5计算,则沿轴力方向螺栓连接长度为

N 5380980 ∑(nA) 151.2 N/mm 0.7×400×60×2+33×60

解题注意: (1)钢板厚度增大,引起的钢材抗拉强度降低。查规范表格时,像“>35~50”,表示 厚度大于35mm小于等于50mm:

奥能新城a区一期地下室建筑工程施工方案M h,hetw 3M 3×400×10° w≥ =10mm 4h,hf4×600×400×125

M + h,h.tw 3

3M 3×400×10° 10mm 4h,hef 4×600×400×125

所以,应选t=12mm

所以,应选t=12mm

db34/t 5039-2016 城市地下空间兼顾人民防空工程设计标准h,+h= 600+400 11.1mm 90 90

连接是钢结构中十分重要的内容之一。复习时不仅要对计算公式熟练运用,注意其中的 强度折减,而且必须对构造要求引起足够的注意。 规范7.2.5条规定,一个构件借助填板或其他中间板件与另一构件连接的螺栓(摩擦型 连接的高强度螺栓除外)或铆钉数目,应按计算增加10%

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