中华钢结构论坛 China Structure Forum

标题: 箱形钢梁与H形钢柱及箱形柱的连接 [打印本页]

作者: sdq 时间: 2005-1-23 16:00 标题: 箱形钢梁与H形钢柱及箱形柱的连接

H形钢柱：H900X550X14X22，为边柱；箱形钢梁：1000X550X16X22。钢梁双向受弯，刚性接点，此接点如何处理？
箱形钢柱：700X550X20X14，为中柱；箱形钢梁：1000X550X16X22。钢梁双向受弯，铰接接点，此接点如何处理？
自己想了几种连接方式，总感觉不妥。不知道大家遇到这种问题如何解决？或给我提供个思路。谢谢！

作者: allan 时间: 2005-2-25 13:13 标题: 回复：箱形钢梁与H形钢柱及箱形柱的连接

刚好我也做了这样的一个方案,摸索了节点连接形式，可以和你探讨探讨.
一、H型钢柱与箱型梁刚接节点,目前的软件没办法考虑,但是,可以根据节点受力原理自己设计合理的节点；
  1、常用设计法：节点弯矩全部由翼缘承担，节点剪力全部由腹板承担；
    1）、由于箱型截面为四周封闭的，常用的栓焊混合连接已经无法满足施工要求，所以采用全焊接节点，根据计算原理确定焊缝尺寸；
    2）、翼缘焊缝采用坡口对接，下面垫板事先在工厂焊上，焊缝尺寸的确定：Af*(H-tf)>M;
         Af为翼缘截面面积；
         H为梁截面高度；
         tf为翼缘厚度；
         M为节点弯矩设计值；
         当有抗震要求时，还必须满足抗震规范88页8.2.8-1及90页8.2.8-13，如果不满足，可采用国标图集上的翼缘加盖板的形式，盖板厚度的确定也可以根据上面的式子求得，根据式子右边求左边，这个时候Af为翼缘+盖板得截面面积，tf为翼缘+盖板厚度，考虑折减，因盖板宽度小于翼缘宽度。
    3）、腹板采用角焊缝，焊缝尺寸的确定：T=V/（2H*he)《Fwv；
         T为腹板角焊缝剪应力；
          V为节点剪力设计值；
          H为单边腹板角焊缝的计算长度；
          he为腹板角焊缝的焊脚尺寸；
          Fwv为脚焊缝的抗剪强度设计值；
       当有抗震要求时，还必须满足抗震规范88页8.2.8-2，这时式中Vu可由90页8.2.8－14计算得来；
     2，精确设计法：精确设计法的计算与常用设计法原理一样，不同的是，精确设计法中节点弯矩由翼缘和腹板共同承担，弯矩根据翼缘和腹板的刚度比来分配；这样，翼缘焊缝计算与常用设计法一样，腹板焊缝计算时考虑角焊缝同时受弯与受剪，计算内容有焊缝受弯产生的正应力、焊缝受剪产生的剪应力以及两者的折算应力，具体计算公式可以参见钢结构焊缝连接计算；当有抗震要求时，焊缝要求与常用设计法一样；
   3，柱子构造：对应梁上下翼缘位置设置加劲肋；
   4，抗震节点域要求，满足抗震规范85～86页8.2.5项中1～3点；
   5，施工方法：工厂加工时，靠近节点处腹板预留200mm～300mm（此数据根据实际情况及经验定,满足施工操作空间，原则上接近塑性铰最好），也就是翼缘比腹板长200mm～300mm；现场施工时先把上下翼缘对接焊缝施工，然后用与腹板同截面的钢板现场焊接把腹板预留孔补上，后补钢板与翼缘焊缝要求同原腹板，后补钢板与原腹板焊缝理论上采用等强焊接，实际上也可以根据此截面处实际内力经计算来采取其他焊缝形式。
二、箱型柱与箱型梁刚接节点做法与H型钢柱类似；
三、箱型梁与箱型柱铰接节点设计，有两种方法：
  1、箱型梁腹板与柱翼缘焊接，翼缘不焊接，按照上面刚接节点计算腹板焊缝方法来确定铰接节点腹板抗剪焊缝的尺寸，同时也满足同样的要求；
  2、采用连接板螺栓连接；用这个方法时首先要为螺栓连接提供施工操作空间，工厂加工时预先在节点处梁上下翼缘预留200mm～300mm（此数据根据实际情况及经验定），也就是腹板比翼缘长200mm～300mm；现场施工的时候就可以在腹板上拧螺栓；计算方法与H型钢梁铰接节点高强螺栓计算一样，计算每边腹杆时剪力设计值为节点剪力设计值的一半；如果计算为单剪，则连接板放置在腹板内外两侧都可以，如果计算为双剪，那么工厂连接的连接板置于腹板内侧，现场连接的连接板置于腹板外侧；腹板螺栓安装完后，应该把翼缘留孔用与翼缘相同截面的钢板现场焊接补上，后补钢板与腹板的焊缝要求与原翼缘板同腹板焊缝要求一致，后补钢板与原翼缘板的连接理论上采用等强焊接，不过铰接连接的梁越靠近节点的地方弯矩越小，实际上可采用其他焊缝形式，只要满足受力要求即可；这样施工，底面后补钢板有一定的现场仰焊工作，质量不易保证，所以，底部翼缘也可以不留施工孔，仅上部翼缘预留，这样可免去现场仰焊工作，但是会对腹板螺栓施工造成一定的困难。
3、柱子构造：对应梁上下翼缘位置设置加劲肋；
四、对楼主此工程柱子选用截面有不同看法：
   1、边柱采用H型钢柱不合适，且为刚接节点，H型钢柱腹板为14，肯定不能满足抗震规范85页8.2.5-2的要求，根据你的梁柱截面，柱腹板估计接近40，所以建议采用箱型柱；
2，中柱为梁柱铰接节点，反而用了箱型柱，浪费，改用H型钢柱也能满足你的要求；
  附刚接节点图示，铰接节点图示类似

欢迎光临中华钢结构论坛 China Structure Forum (http://okok.org/)