梁与柱刚性连接的构造形式、节点计算及抗震性能改进措施

   日期:2024-10-19     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:208    
核心提示:(1)梁与柱刚性连接的构造形式有三种,如图所示:(3)梁与柱刚性连接的构造①框架梁与工字形截面柱和箱形截面柱刚性连接的构造:框架梁与柱刚性连接②工字形截面柱和箱形截面柱通过带悬臂梁段与框架梁连接时,构造措施有两种:(4)改进梁与柱刚性连接抗震性能的构造措施

(1)梁、柱刚性连接有三种结构形式,如图所示:

(2)计算梁、柱连接节点时,主要检查以下内容:

①梁、柱连接处的承载力

②柱腹板局部受压承载力和柱翼缘板刚度

③梁柱节点域剪力承载力

(3)梁、柱刚性连接结构

① 框架梁与工字型材柱、箱形型材柱刚性连接结构:

框架梁与柱刚性连接

②工字形截面柱、箱形截面柱通过悬挑梁截面与框架梁连接时,有两种结构措施:

具有与框架梁连接的悬臂梁截面的柱

梁、柱刚性连接时,根据抗震设防结构,在梁翼缘上下500mm节点范围内,柱翼缘与柱腹板或箱柱墙板之间的组合焊缝宜采用全焊透凹槽。焊缝。

(4)提高梁柱刚性连接抗震性能的结构措施

①骨形连接

骨形连接通过削弱梁的强度来保护梁柱接头。

骨形连接

梁端翼缘焊接楔形盖板

在不降低梁的强度和刚度的情况下,通过梁端翼缘焊接楔形盖板。

(5)工字形截面柱在弱轴处与主梁刚性连接

工字形截面柱与主梁弱轴方向刚性连接时,应在主梁翼缘相应位置设置柱水平加劲肋,柱竖向连接板宜设置设置在梁高范围内,其厚度宜分别与梁翼缘、腹板厚度相同。厚度相同。柱水平加劲肋、柱翼缘、腹板均采用全熔透坡口焊缝,竖向连接板与柱腹板采用角焊缝连接。主梁、柱现场连接如图所示。

钢结构轴心受力构件_钢结构轴心受力构件例题_轴心受力杆件

2 梁与柱之间的铰接连接

(1)梁与柱之间的铰接连接分为:仅梁腹板连接和仅梁翼缘连接:

仅梁腹板连接 仅梁翼缘连接

加劲板从柱伸出并连接至梁腹板。梁、柱采用双盖板连接。

(2)弱轴处柱与梁的铰接连接分为:柱外伸出的加劲板与梁腹板连接,梁与柱采用双盖板连接。

柱拼接接头一般为刚性接头。柱拼接缝宜位​​于框架节点塑性区之外,一般距框架梁1.3m左右。考虑到运输便利、吊装条件等因素,立柱安装单元一般采用三层一立柱,长度约为10~12m。根据设计和施工的具体情况,柱的拼接可采用焊接或高强螺栓连接。

对于非抗震设计的轴压柱或受弯柱,当柱的弯矩较小且不产生拉力时,柱的上、下端应铣平并顶紧,并应与柱体垂直。柱的轴。通过铣削平端可传递立柱25%的轴向力和弯矩。此时,柱的拼接节点可按轴力和弯矩的75%以及全部剪力进行设计。抗震设计时,柱的拼接缝根据柱截面的强度原则进行设计。

非抗震设计的焊接连接可采用部分熔透焊缝,坡口焊缝的有效深度不应小于板厚的1/2。对于有抗震设防要求的焊接连接,宜采用全熔透坡口焊缝。

柱拼接接头的部分熔透焊缝

3 各种截面柱的拼接连接

对于工字截面柱的拼接接头,翼缘一般采用全焊透坡口焊接,腹板可用高强螺栓连接。柱腹板焊接时,上部柱腹板有K型坡口,需要进行穿透焊。箱形截面柱的所有接头均应采用焊接,以利于全截面熔透。

螺栓全焊接

箱形柱焊接接头

高层钢结构中的箱形柱与下部钢混凝土结构中的十字形柱连接时,应考虑截面形式变化时的平稳力传递。箱形柱的部分力应通过螺柱传递到混凝土上,另一部分力应传递到下面的十字形柱上,如下图所示。在两断面连接处,十字形柱的腹板应伸入箱形柱内钢结构轴心受力构件,形成两断面之间的过渡段。延伸长度不应小于柱宽加200mm,即L≥B+200mm,过渡段宜为场形。过渡段位于主梁下方并靠近主梁。

两截面连接处的上方和下方均应安装焊接螺柱。过渡段螺柱的间距和排距宜为150mm,且不大于200mm。沿十字形柱的总高度不应大于300mm。

对于钢混凝土十字型柱的拼接节点,由于截面内的腹板很难用高强螺栓连接,因此翼缘和腹板均应采用焊接。

箱形柱与十字柱的连接

4 变截面柱的拼接

当柱需要改变其截面时,一般采用保持柱截面高度不变,仅改变翼缘厚度的方法。如果需要改变柱截面高度,柱的变截面截面应由工厂完成,并尽量避开梁柱连接节点。边柱可偏心,不影响外墙板的悬挂。但应考虑上下柱偏心引起的附加弯矩,中心柱可不偏心。柱的变截面处应安装水平加强筋或隔板。

有偏心拼接 无偏心拼接

梁与梁之间的连接有两种,一种是主梁之间的连接,另一种是次梁与主梁之间的连接。

1、各种截面柱的拼接连接

主梁施工现场拼接主要用于梁柱间全焊缝的外悬臂梁段和中梁段的连接。其次,是框架-筒结构中间隔紧密的柱之间梁的连接。拼接形式有:螺栓焊接连接、全螺栓连接、全焊接连接。

2、次梁与主梁的连接

次梁与主梁的连接通常设计为铰接连接。主梁作为次梁的支撑,次梁可视为简支梁。拼接形式如下图所示。次梁腹板与主梁竖向加劲板采用高强螺栓连接(图a、b)。当次梁内力和截面较小时,也可直接与主梁腹板连接。 (图c)。

当次梁数量较多、跨度和荷载较大时,次梁与主梁的连接宜设计为刚性连接。此时次梁可视为连续梁,可以减少次梁的挠度,节省钢材。次梁与主梁的刚性连接形式如下图所示。

次梁与主梁刚性连接

3、主梁侧角撑

侧角支撑可作为轴压构件进行计算,其轴压按下式计算:

侧向角撑的长细比应符合下列公式的要求:

4、梁腹板洞口加固

当因管道通过而需要在梁腹板开孔时,应根据开孔的位置和尺寸来确定是否对梁进行加固。当圆孔直径小于或等于梁高的1/3,且孔距大于孔直径的3倍时,并避免在梁端跨度的1/8范围内开孔,不需要提供加固。

当因洞口需要加固时,弯矩由梁翼缘承受,剪力由洞口断面腹板和孔周围的加强板承受。圆孔可采用套管、环形补强板或在梁腹板上焊接V型加劲肋等措施进行加固,如下图所示。

当梁腹板上开矩形孔时,会对腹板的抗剪性能产生较大影响。开口周围应安装加强板。纵向加强板延伸穿过开口的长度不小于矩形孔的高度。加劲肋的宽度即为梁翼缘的宽度。 1/2,厚度与腹板相同钢结构轴心受力构件,如下图所示。

 
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