钢结构连接节点设计

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1、钢结构连接节点设计钢结构二次设计1．钢结构二次设计：钢结构二次设计就是将施工图设计图纸转换为钢结构加工和安装的施工图纸。其主要内容包括如下：（1）构件布置图的绘制：按业主提供的施工图设计图纸，标识构件、节点编号，构件、节点所在图纸，加工和安装的技术要求。（2）节点设计图：根据BINE提供的设计规范和构件型号确定构件之间的连接详图，包括连接型式、螺栓规格、数量，定位，焊缝尺寸、型式、节点板尺寸。（3）绘制车间加工图：按照构件布置图和节点设计图，以确定各组成件的型号、加工尺寸，孔规格及相互位置关系，焊缝尺寸，以便于车间加

2、工。（4）编制节点设计依据的计算书：根据概念设计图纸所给定的力或按设计规范确定的载荷，进行节点连接的强度计算，为连接设计提供计算依据。上述二次设计的工作过程中，提供节点设计和计算书是二次设计工作的重要环节。2．钢结构连接设计2.1钢结构节点的连接型式：按构件受力方式可分为单剪（铰接）连接、轴力连接、弯矩（刚接）连接，扭矩连接，组合连接等。按构件的连接方式可分为单板连接，双板连接，单角钢连接，双角钢连接，端板连接。按构件与构件间的连接可分为梁-梁连接，梁-柱连接及其分别带有水平支撑和垂直支撑的连接，柱拼接(包括大小柱的

3、拼接)。2.2钢结构连接节点的设计要求钢结构的节点设计应满足承载力的要求，还应具有必要的延展性，避免应力集中和过大的约束应力。同时，便于加工和安装，满足加工工艺性要求。应该注意节点的合理构造，符合经济性要求。此外还必须适应岭澳二期核电的钢结构施工要求。岭澳二期核电工程对钢结构的加工和安装要求决定了钢构件的连接方式，由1/12钢结构连接节点设计于加工车间的焊接易于保证焊缝质量，而大批量的钢构件仅适于车间加工才能保证工程进度的要求，同时便于现场安装方便快速，因此决定了在钢结构的节点设计中，构件与构件间的连接要尽可能使用螺

4、栓连接，除非在那些使用螺栓连接将使整个节点变得非常复杂或者被连接构件的尺寸较小、无足够的空间布置一定数量的螺栓，而采用现场焊接的连接设计。此外，对于和预埋件相连接的构件，为使其连接方便，并且便于处理预埋件定位偏差造成的影响，宜采用现场焊接。同时为便于钢构件和混凝土的固定或在浇筑混凝土时遗漏预埋件的情形下，采用HILTI膨胀螺栓连接。2.3钢结构连接节点的设计方法钢结构连接中最基本的连接型式为铰接连接、刚性连接、支撑连接及柱拼接，以下就各连接型式的特点分别说明。(1)铰接连接梁-梁，梁-柱连接是钢结构设计中的基本连接。

5、大多为铰接连接型式，如图一、二所示。可使用双角钢，端板，单板、双板连接。此情况下一般将双角钢与次梁车间焊接，现场用螺栓将主梁腹板与双角钢连接，此连接状态，螺栓不受偏心载荷，而焊缝受到偏心载荷的作用，由于焊缝采用三面围焊其抗弯能力较高，因此，在较大载荷的作用下，一般采用双角钢连接。在另外一些情况下，如载荷较大并且次梁与主梁斜交时，将钢板折弯成相应的角度，形成类似于双角钢的连接。如果载荷较小，可采用较简单的端板连接，在此类连接中，适当增加端板板厚，可承受剪力和轴向力的组合荷载。同时，对于主次梁斜交连接的场合下，端板连接在

6、加工工艺性上的优点比双角钢连接更好。2/12钢结构连接节点设计单板连接（图三）对于连接槽钢等类的轻型次梁而言是非常简便的，尽管螺栓受偏心载荷，但只要螺栓的承载能力满足受力要求即可。而单板与主梁的焊缝一般采用三面围焊，其受力状态较好。如果由于上下翼缘切割腹板需要加强时，只需在单板的另一侧即腹板内侧焊接一加强板。这类连接尤其对于在主梁上无法进行螺栓连接的场合是非常适宜的。双板连接（图四）同样适用于在主梁上无法紧固螺栓的场合，当外载荷较大而螺栓单剪又不足以抵抗外载荷时，采用此连接方式。其缺点就是螺栓及梁均受偏心载荷的作用，

7、进行螺栓在剪力及弯矩综合作用下的验算需要比较复杂的计算程序。当连接单板与次梁腹板厚度不同时，可使用比次梁腹板稍厚的单板，而在腹板与连接双板间加适当的垫板。(2)刚性连接当被连接梁处于悬臂状态或粱－粱、粱－柱连接按刚性连接设计时，其连接节点必须采用刚性连接。在刚性连接中，翼缘承受弯矩，腹板承受剪力。由于刚性连接受力比较复杂，大多数场合，对上下翼缘均需进行连接，因此，刚性连接是非常复杂和费用较高的连接节点。一般情况下对腹板可采用双角钢或端板连接以承受剪力，上下翼缘可通过连接板与另一方向梁上下翼缘用螺栓连接。当在3/12钢

8、结构连接节点设计上翼缘铺盖钢格栅时，一般不宜采用上翼缘用连接板的方式，而采用带垫板的现场全焊透方式进行连接，这样既节省了高强螺栓的使用，又使连接变得简单。如图五所示，为了使粱翼缘弯矩不致使柱的单侧翼缘承受，此节点中在梁上下翼缘方向，使用了四块加筋板以抵抗梁延翼缘方向的轴力，阻止柱子翼缘的局部变形，使柱子翼缘受力均匀，减少梁上下翼缘和柱翼缘接触的