钢结构节点计算.doc

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1、目录第8章节点设计原理1§8-1节点设计的原则1§8-2次梁与主梁的连接节点18.2.1次梁与主梁铰接18.2.2次梁与主梁刚接3§8-3梁与柱的连接节点38.3.1梁与柱的铰接连接48.3.2梁与柱的刚性连接58.3.3梁与柱的半刚性连接9§8-4桁架与柱的连接节点108.4.1桁架与柱的铰接连接108.4.2桁架与柱的刚性连接12§8-5变截面柱的节点构造13§8-6柱脚节点158.6.1柱脚的形式与构造158.6.2轴心受压柱的柱脚计算178.6.3框架柱的柱脚计算19§8-7支座节点288.

2、7.1支座节点的形式288.7.2支座节点的设计30§8-8直接焊接管节点308.8.1直接焊接管节点的构造形式308.8.2相贯焊缝的计算328.8.3直接焊接管节点的承载力计算33-36-第8章节点设计原理§8-1节点设计的原则整个结构是由构件和节点（connection）构成的。单个构件必须通过节点相连接，协同工作才能形成结构整体。即使每个构件都能满足安全使用的要求，如果节点设计处理不恰当，连接节点的破坏，也常会引起整个结构的破坏。可见，要使结构能够满足预定功能的要求，正确的节点设计与构件设计

3、，两者具有同等的重要性。由于连接节点受力状态较为复杂，不易精确地分析其工作状态。所以，在节点设计时应遵循下列基本原则：（1）连接节点应有明确的传力路线和可靠的构造保证。传力应均匀和分散，尽可能减少应力集中现象。在节点设计过程中，一方面要根据节点构造的实际受力状况，选择合理的结构计算简图；另一方面节点构造要与结构的计算简图相一致。避免因节点构造不恰当而改变结构或构件的受力状态，并尽可能地使节点计算简图接近于节点实际工作情况。（2）便于制作、运输和安装。节点构造设计是否恰当，对制作和安装影响很大。节点设

4、计便于施工，则施工效率高，成本降低；反之，则成本高，且工程质量不易保证。所以应尽量简化节点构造。（3）经济合理。要对设计、制作和施工安装等方面综合考虑后，确定最合适的方案。在省工时与省材料之间选择最佳平衡。尽可能减少节点类型，连接节点做到定型化、标准化。各类节点的具体构造不尽相同，也很难同时满足上述各项原则。总起来说，首先节点能够保证具有良好的承载能力，使结构或构件可以安全可靠地工作；其次则是施工方便和经济合理。§8-2次梁与主梁的连接节点次梁与主梁的连接有铰接（hingedconnection或s

5、impleframingconnection）和刚接（fullyrestrainedconnection）两种。若次梁按简支梁或连续梁计算，但在连接节点处只传递次梁的竖向支座反力，其连接为铰接。若次梁按连续梁计算，连接节点除传递次梁的竖向支座反力外，还能同时传递次梁的端弯矩，其连接为刚接。次梁与主梁的连接型式按其连接相对位置的不同，可分为叠接和平接两种。8.2.1次梁与主梁铰接1．叠接叠接是把单跨次梁直接放在主梁上，如图8.2.1所示，并用焊缝或螺栓固定其相互间位置。当次梁支座反力较大时，应在主梁支

6、承次梁的位置设置支承加劲肋，以避免主梁腹板承受过大的局部压力。主梁腹板横向加劲肋的间距要结合次梁的支承位置来确定。-36-8.2.2次梁与主梁的叠接（刚接）8.2.3主梁的中心垫板图8.2.1次梁与主梁的叠接（铰接）另一种叠接做法是次梁在主梁上连续通过，如图8.2.2所示。由于次梁本身是连续的，次梁支座弯矩可以直接传递。当次梁需要拼接时，拼接位置应选择在弯矩较小处。当次梁荷载较大或主梁上翼缘较宽时，可在主梁支承次梁处设置焊于主梁中心的垫板，以保证次梁支座反力以集中力的形式传给主梁，避免主梁受扭作用（

7、图8.2.3）。这种连接的优点是构造简单，次梁安装方便。缺点是主次梁结构所占空间大，其使用常受到限制。2．平接（a）（b）（c）图8.2.4次梁与主梁的平接（铰接）平接是将次梁连接在主梁的侧面（图8.2.4），可以直接连在主梁的加劲肋[图8.2.4（a）]、短角钢[图8.2.4（b）]和承托[图8.2.4（c）]上。次梁顶面根据需要可以与主梁顶面相平，或比主梁顶面稍低。平接可以降低结构高度，故在实际工程中应用较为广泛。图8.2.4（a）、（b）中的连接构造，需将次梁的翼缘局部切除。考虑到连接处有一定

8、的约束作用，并非理想铰接，通常将次梁支座反力值加大（20~30）%进行连接计算。当次梁的支座反力较大，用螺栓连接不能满足要求时，可采用工地焊缝连接承受支座反力，此时螺栓仅起安装和临时固定位置的作用。图8.2.4（c）适用于次梁支座反力较大的情况。支座反力全部由承托传递，支座反力引起的压力在承托上面按三角形分布，反力合力作用点位于承托顶板外边缘a/3处[图8.2.5（c）]。次梁端部的腹板应采取适当的固定措施防止支座处截面的扭转。-36-8.2.2次梁与主梁刚接次梁与主