钢结构连接节点设计及构造培训(一).ppt

文档介绍：北京士兴钢结构有限公司设计部 汪小鹏
钢结构连接节点设计及构造培训(一)
节点设计及构造基础知识
一、钢结构连接节点概述；二、焊缝的计算及构造要
北京士兴钢结构有限公司设计部 汪小鹏
钢结构连接节点设计及构造培训(一)
节点设计及构造基础知识
一、钢结构连接节点概述；二、焊缝的计算及构造要求；三、螺栓的计算及构造要求；
一、钢结构连接节点概述：
1、节点设计及连接构造确定的基本原则：
1）节点处的内力传递简捷明确，安全可靠；
2）确保连接节点有足够的强度和刚度；
3）当有抗震设防时，满足“强节点，弱构件”的要求；
4）节点加工简单、施工安装方便；
5）经济合理。
2、节点的分类：
1）刚性连接节点；
2）半刚性连接节点；
3）铰接连接节点；
3、连接方法：
1）栓接：高强螺栓，普通螺栓；
2）焊接；
3）铆接；
4）混合连接形式：栓焊混合连接
二、焊缝的计算及构造要求；
1、焊缝的计算：
1）焊缝的强度设计值：《钢规》-3（;）
2）角焊缝的计算：
Ⅰ、通过焊缝形心的拉力，压力或剪力作用：
正面角焊缝（作用力垂直于焊缝长度方向）：
侧面角焊缝（作用力平行于焊缝长度方向）
Ⅱ、在各种力综合作用下：
3）对接焊缝的计算：
计算原则：一级，二级焊缝不需计算，仅计算三级
（1） 全熔透对接焊缝的计算；
Ⅰ、轴心受力的对接焊缝
Ⅱ、受弯受剪的对接焊缝
（2） 部分焊透对接焊缝的计算;
计算原则：按角焊缝进行计算；计算公式参角焊缝计算公式
2、 焊缝的构造;
1）焊缝材料的要求：不同强度的钢材连接时，可采用与低强度钢材相适应的焊接材料；
2）对接焊缝的构造要求：
Ⅰ、不同宽度或厚度的钢板拼接（《钢规》）
Ⅱ、焊接H型钢钢板拼接焊缝的要求（《验收规范》）
焊接H型钢的翼缘板和腹板的拼接接缝的间距不应小于200mm。翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽；腹板拼接宽度不应小于300mm，长度不应小于600mm。

H型钢工厂拼接示意
Ⅲ、全熔透焊缝的无损探伤问题（《焊接规程》）
三级焊缝：外观检查
二级焊缝：在外观检查的基础上再做无损检验，用超声波检验每条焊缝的20％长度；
一级焊缝：在外观检查的基础上用超声波检验每条焊缝全部长度，以便揭示焊缝内部缺陷。
焊缝的外观质量检验参见《焊接规程》
Ⅳ、部分熔透焊缝（《钢规》 ）
3）、角焊缝的构造要求：
Ⅰ、角焊缝的角度（《钢规》）
Ⅱ、角焊缝的尺寸（《钢规》）
A、最小焊脚尺寸：
B、最大焊脚尺寸 （防止母材“过烧”，使构件产生翘曲和较大的焊接应力）
C、侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不得小于8hf和40mm；
D、侧面角焊缝的计算长度不宜大于60hf 。当大于上述数值时，其超出部分在计算中不予考虑。
E、在次要构件或次要焊缝连接中，可采用断续角焊缝。断续角焊缝焊段的长度不得小于10hf或50mm，其净距不应大于15t(对受压构件)或30t（对受拉构件），t为较薄焊件的厚度；
F、在搭接连接中，搭接长度不得小于焊件较小厚度的5倍，并不得小于25mm。
三、螺栓的计算及构造要求；
1、螺栓的强度设计值(《钢规》-3)
2、普通螺栓的计算：
1）单个螺栓的承载力：
2）同时承受剪力与杆轴方向拉力的螺栓计算：
3）螺栓群的计算
3、高强螺栓计算：
承压型螺栓计算方法与普通螺栓相同，主要讨论摩擦型；
高强螺栓与普通螺栓受力形式的区别，承压型连接受力与摩擦型连接受力形式的区别；
1）预拉力P的意义：
高强度螺栓预拉力设计值由材料强度和螺栓有效截面积确定
取值时考虑：
①螺栓材料抗力的变异性，；
②施加预应力时为补偿预拉力损失超张拉5%~10%，；
③在扭紧螺栓时，扭矩使螺栓产生的剪力将降低螺栓的抗拉承载力，；
④钢材由于以抗拉强度为准，。
2）摩擦面抗滑移系数：
高强螺栓摩擦型连接完全依靠被连接构件间的摩擦阻力传递剪力，以剪力等于摩擦力作为承载能力的极限状态。所以摩擦面的抗滑移系数对摩擦型连接承载力影响非常大；而对于承压型