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      鋼結構節點設計
      發布時間:2014-08-05

           連接節點的設計是鋼結構設計中重要的內容之一。在鋼結構分析前,就應該對節點的形式有充分思考與確定。有時出現的一種情況是,最終設計的節點與結構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(5%),就必須避免。 按傳力特性不同,節點分剛接,鉸接和半剛接,初學者宜選擇可以簡單定量分析的前兩者。常用的參考書[2]有豐富的推薦的節點做法及計算公式。

            連接的不同對結構影響甚大。比如,有的剛接節點雖然承受彎矩沒有問題,但會產生較大轉動,不符合結構分析中的假定,會導致實際工程變形大于計算數據等的不利結果。

          連接節點有等強設計和實際受力設計兩種常用的方法,初學者可偏安全選用前者。設計手冊[2]中通常有焊縫及螺栓連接的表格等供設計者查用,比較方便,也可以使用結構軟件的后處理部分來自動完成。

            具體設計主要包括以下內容:

            1、焊接:對焊接焊縫的尺寸及形式等,規范有強制規定,應嚴格遵守。焊條的選用應和被連接金屬材質適應,E43對應Q235,E50對應Q345。Q235與Q345連接時,應該選擇低強度的E43,而不是E50。

            焊接設計中不得任意加大焊縫。焊縫的重心應盡量與被連接構件重心接近,其他詳細內容可查規范關于焊縫構造方面的規定。

            2、栓接:鉚接形式,在建筑工程中,現已很少采用。普通螺栓抗剪性能差,可在次要結構部位使用。

            高強螺栓,使用日益廣泛。常用8.8s和10.9s兩個強度等級,根據受力特點分承壓型和摩擦型,兩者計算方法不同。高強螺栓最小規格M12,常用M16~M30,超大規格的螺栓性能不穩定,應慎重使用。

            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構的連接,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,常不需驗算抗剪。

            4、梁腹板:應驗算栓孔處腹板的凈截面抗剪,承壓型高強螺栓連接還需驗算孔壁局部承壓。

            5、節點設計必須考慮安裝螺栓、現場焊接等的施工空間及構件吊裝順序等。構件運到現場無法安裝是初學者長犯的錯誤。此外,還應盡可能使工人能方便的進行現場定位與臨時固定。

            6、節點設計還應考慮制造廠的工藝水平。比如鋼管連接節點的相貫線的切口可能需要數控機床等設備才能完成。



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