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淺談連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

2013-04-07 17:32:54 作者: 來源: 我要評(píng)論1

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    連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中重要的內(nèi)容之一.在結(jié)構(gòu)分析前,就應(yīng)該對(duì)節(jié)點(diǎn)的形式有充分思考與確定.有時(shí)出現(xiàn)的一種情況是,最終設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)與結(jié)構(gòu)分析模型中使用的形式不完全一致,如果你不能確信這種不一致帶來的偏差差在工程許可范圍內(nèi)(5%),就必須避免。 按傳力特性不同,節(jié)點(diǎn)分剛接,鉸接和半剛接。初學(xué)者宜選擇可以簡單定量分析的前兩者,常用的參考書有豐富的推薦的節(jié)點(diǎn)做法及計(jì)算公式。

    連接的不同對(duì)結(jié)構(gòu)影響甚大。比如,有的剛接節(jié)點(diǎn)雖然承受彎矩沒有問題,但會(huì)產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)動(dòng), 不符合結(jié)構(gòu)分析中的假定,會(huì)導(dǎo)致實(shí)際工程變形大于計(jì)算數(shù)據(jù)等的不利結(jié)果。

    連接節(jié)點(diǎn)有等強(qiáng)設(shè)計(jì)和實(shí)際受力設(shè)計(jì)兩種常用的方法, 初學(xué)者可偏安全選用前者。設(shè)計(jì)手冊(cè)中通常有焊縫及螺栓連接的表格等供設(shè)計(jì)者查用,比較方便。也可以使用結(jié)構(gòu)軟件的后處理部分來自動(dòng)完成。

    具體設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容: 

    1.焊接: 對(duì)焊接焊縫的尺寸及形式等,規(guī)范有強(qiáng)制規(guī)定,應(yīng)嚴(yán)格遵守。焊條的選用應(yīng)和被連接金屬材質(zhì)適應(yīng).E43對(duì)應(yīng)Q235,E50對(duì)應(yīng)Q345。Q235與Q345連接時(shí),應(yīng)該選擇低強(qiáng)度的E43,而不是E50。
    焊接設(shè)計(jì)中不得任意加大焊縫,焊縫的重心應(yīng)盡量與被連接構(gòu)件重心接近,其他詳細(xì)內(nèi)容可查規(guī)范關(guān)于焊縫構(gòu)造方面的規(guī)定. 

    2.栓接: 
    鉚接形式,在建筑工程中,現(xiàn)已很少采用。普通螺栓抗剪性能差, 可在次要結(jié)構(gòu)部位使用。 
高強(qiáng)螺栓,使用日益廣泛。常用8.8s和10.9s兩個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。根據(jù)受力特點(diǎn)分承壓型和摩擦型,兩者計(jì)算方法不同,高強(qiáng)螺栓最小規(guī)格M12, 常用M16~M30, 超大規(guī)格的螺栓性能不穩(wěn)定,應(yīng)慎重使用。 
    自攻螺絲用于板材與薄壁型鋼間的次要連接. 在低層墻板式住宅中也常用于主結(jié)構(gòu)的連接. 難以解決的是自攻過程中防腐層的破壞問題。 
    3.連接板: 需驗(yàn)算栓孔削弱處的凈截面抗剪等. 連接板厚度可簡單取為梁腹板厚度加4mm,則除短梁或有較大集中荷載的梁外,常不需驗(yàn)算抗剪。 
    4.梁腹板: 應(yīng)驗(yàn)算栓孔處腹板的凈截面抗剪, 承壓型高強(qiáng)螺栓連接還需驗(yàn)算孔壁局部承壓。
    5.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)必須考慮安裝螺栓、現(xiàn)場焊接等的施工空間及構(gòu)件吊裝順序等。構(gòu)件運(yùn)到現(xiàn)場無法安裝是初學(xué)者常犯的錯(cuò)誤。此外,還應(yīng)盡可能使工人能方便的進(jìn)行現(xiàn)場定位與臨時(shí)固定。 
    6.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮制造廠的工藝水平。 比如鋼管連接節(jié)點(diǎn)的相貫線的切口可能需要數(shù)控機(jī)床等設(shè)備才能完成。
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