构件拼接方法解析:等截面拉、压杆的工厂与工地拼接技巧

   日期:2024-06-05     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:332    
核心提示:构件的拼接用焊接时,上段构件要事先在工厂做好坡口,下段(或上、下两段)带有定位零件(槽钢或角钢),保证施焊时位置正确。3)对于铆接梁和较重要的或受动力荷载作用的焊接大型梁,其工地拼接常采用高强螺栓连接。二、梁柱的刚性连接(框架梁、柱一般采用刚性连接)

组件拼接

1. 等截面拉杆、压杆的拼接

1.工厂拼接

①拉杆:可采用直接对接焊(图a)或拼接板加角焊缝(图b)。直接对接焊时,焊缝质量必须符合一级或二级质量标准,否则必须采用拼接板加角焊缝。

②压杆:可直接焊接(图a)或拼接板加角焊缝(图b)。

采用拼接板和角焊缝时,构件的翼缘和腹板应有各自的拼接板和焊缝,使力的传递尽可能直接、均匀,避免应力过大集中。在确定腹板拼接板宽度时,应留出足够的空间,以方便焊接纵焊时操作焊条。

2.施工现场拼接

①拉杆:可采用拼接板加高强螺栓(图c)或端板加高强螺栓(图d)。

②压杆:可采用焊接(图e、f)或将上下接触面压平紧固,直接受压传力(图g、h)。焊接时上节构件须在工厂预先开好坡口,下节(或上下节)设有定位件(槽钢或角钢),以保证焊接时位置正确。当上下接触面压平紧固,直接受压传力时,应采用少量焊缝,并采用螺栓固定,防止移动。拉、压杆的拼接,应按等强度原则计算,即拼接材料和连接件能传递断开节段的最大内力。

2.变截面柱的拼接(略)

3. 梁拼接

梁的拼接按施工条件不同分为车间(工厂)拼接和施工现场拼接两种。

1.工厂拼接

1)翼缘与腹板的工厂拼接位置最好错开,避免焊缝集中。

2)法兰与腹板的拼接焊缝一般采用对接焊缝。

3)满足1级、2级焊缝质量检验水平的焊缝,无需验证。

4) 满足3级焊缝质量检验水平的焊缝需进行验算,当焊缝强度不足时,可采用斜焊缝,当θ满足tgθ≤1.5时,无需进行验算。

2.施工现场拼接结构

1)现场拼接,翼缘与腹板一般应在同一截面处断开,以方便分段运输(图a)。为使翼缘板在焊接时有一定的伸缩量,减少焊接残余应力,可在工厂内预留500mm左右的长度不进行焊接。

2)如图b所示,翼缘与腹板的拼接位置适当错开,避免焊缝集中在同一截面,但这会给运输带来一定的困难。

3)对于铆接梁及更重要的焊接大梁或承受动荷载的梁,常采用高强度螺栓进行现场拼接。

主梁与次梁的连接

1. 次梁为简支梁

1.重叠

构造:在主梁相应位置应设置支撑加劲肋,防止主梁腹板受到过大的局部压力。

特点:结构简单,次梁安装方便,但主、次梁系统占用间隙较大。

计算:一般不需要计算,因为螺栓仅起到固定装置的作用。

2.侧面连接:

构造:次梁连接在主梁侧面,可直接与主梁加劲肋连接(图a、b),也可与短角钢连接(图c)。

特征:

图a:采用螺栓与加劲肋连接,结构简单,安装方便,但必须切除次梁上翼缘和下翼缘的一侧。

图b:采用现场焊接连接,此种情况下螺栓只起临时固定作用,但次梁腹板端焊缝的焊接不太方便。

图c、d:为了用短角钢将主、次梁进行螺栓连接或安装焊缝,需将上翼缘部分切除。

计算:

图a、b:连接所需的焊缝或螺栓应按次梁反力计算,考虑到不是理想铰,计算时应将次梁反力增加20~30%。

图c:计算螺栓①时,可将短角钢看作次梁的一个整体钢结构构件,则螺栓①应承受次梁支座反力R与弯矩M=Re的综合作用,螺栓②只承受R的作用。反之,也可将短角钢看作主梁的一个整体,则螺栓①只承受反力R的作用,螺栓②应承受次梁支座反力R与弯矩M=Re的综合作用。

图d:计算方法与图c类似,即焊缝①和焊缝②也分别承担R或R与M=Re的共同作用。

2.次梁为连续梁

1.重叠

它与前面的搭接相同,只是次梁连续通过,且在主梁上不断开。当次梁需要拼接时,拼接位置可设置在弯矩较小的位置。主、次梁只需用螺栓或焊缝固定在相对位置上即可。

2.侧面连接:

构造:为保证主梁处两跨次梁的连续性,须在上下翼缘处安装连接板。

图a:采用高强螺栓连接,次梁腹板与主梁加劲肋连接,下翼缘连接板分为两块,分别焊接在主梁腹板两侧。

图b:次梁采用现场安装的焊缝支撑在主梁的支座上。次梁上翼缘设置连接板,下翼缘的连接板由支座上的平板代替。

计算:

支座的反力由支座传给主梁,端部负弯矩由上下翼缘承担。连接、盖板、顶板传递按M分解后的水平力,F=M/h(h为次梁高)。截面尺寸、焊接螺栓连接计算均采用F计算。为避免仰焊,连接盖板窄于上翼缘,拉板宽于下翼缘。

梁柱连接

处理连接节点时,必须遵循以下基本原则:

安全可靠。受力分析应尽量贴近实际工况,采用与构件实际连接情况相符或接近的计算图;连接应有明确的力传递路线和可靠的结构保证。

便于生产、运输和安装。减少节点类型;拼接尺寸应留有调整余地;尽量方便施工时的操作,如:避免在施工现场仰焊焊缝、设置安装支撑等。

经济合理。最经济的方法是综合考虑材料、生产、施工等各方面因素后确定的,不应简单地理解为节省钢材。

梁柱连接按其转动刚度可分为三类:柔性连接(铰接连接)、刚性连接、半刚性连接。

1.梁、柱柔性连接(轴心受压柱与梁的连接一般采用铰接)

1. 梁支撑在柱顶

图a:梁的支撑反力直接传到柱翼缘上,相邻梁之间留有间隙,以备安装时调整。力传递明确,结构简单,施工方便。但当相邻两梁反力不等时,柱将受到偏压。当其中一梁传递的反力较大时,也可能造成柱翼缘局部屈曲。

图b:即使相邻两梁的反力不相等,柱在靠近轴线处仍受到压缩。翼缘加劲肋底部应压平并紧贴柱顶板;柱腹板为主要受力部位钢结构构件,其厚度不能太薄;柱顶板下方应设置加劲肋,加劲肋应足够长,以满足焊缝长度和应力均匀扩散的要求;

2. 梁支撑在柱侧

图a:当梁的反力较小时,可将梁直接放置在柱的牛腿上,不设置支撑加劲肋,用普通螺栓连接;该结构比较简单,施工方便。

图b:用于梁反力较大时,梁反力由端部加劲肋传递给支撑;支撑采用厚钢板(其厚度应大于加劲肋厚度)或加劲角钢,用焊缝与柱边连接。

图c:用于相邻两梁的反力相差较大时,梁的反力通过柱的腹板传递,使柱仍接近轴向应力状态。

2.梁、柱刚接(框架梁、柱一般采用刚接)

必须满足以下要求:

保证梁截面的弯矩和剪力可靠地传递给柱;保证节点的刚度,使连接不产生较大的相对转角;结构简单,施工方便;

图a、b:弯矩和剪力通过焊缝直接传递给柱子。可以认为梁端弯矩完全由翼缘连接焊缝传递给柱子,而剪力则由腹板焊缝传递给柱子。

为了使法兰连接焊缝能焊接在平焊位置,必须在柱侧焊上衬板,并在梁腹板端部预先预留缺口,上方缺口是为了给衬板留出空间,下方缺口是为了满足焊接要求。

图c、d:梁端弯矩、剪力通过高强螺栓、焊缝传递给柱子,由于力只能通过连接板、角钢传递给柱子,属于间接传力结构。

横向加劲肋可在梁与柱连接范围内设置如图b、d所示,也可以不设置如图a、c所示的加劲肋,后一种情况下需对柱腹板及翼缘的强度和稳定性进行校核。

柱基设计

柱脚的作用是固定柱下端并将其内力可靠地传递给基础。

柱底座分类:根据与基础连接方式不同,可分为铰接式和刚接式。

1. 轴心受压柱的柱脚

1. 施工

如图所示,除底板外,还可根据具体需要配置导梁、隔板、加强筋等。

压弯构件柱脚

1. 类型

1)分离式柱基

分离式柱底座相当于多个独立的轴心受压柱底座的组合,其计算方法与轴心受压柱底座相同。

2)整体柱脚

整体柱底座的应力状况与下列因素有关,且较难准确计算:

①柱脚与基础顶面是否平整、接触紧密

②锚栓预紧力的大小

③柱脚、锚栓及基础顶面受力后的变形

 
标签: 螺栓 加劲肋
打赏
 
更多>同类资讯

推荐热播视讯

推荐视频

    Copyright © 2017-2021  二手钢结构网  版权所有  
    Powered By DESTOON 鄂ICP备2025106939号-1