第五章 钢结构构造

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1、第五章钢结构构造第一节钢结构构造要求的重要性及一般要求第二节连接构造第三节结构构件构造第四节刚架主要节点构造第五节桁架节点构造本章小结本章讲述了钢结构构造要求的重要性；钢结构连接的构造要求；各种结构构件的构造要求；刚架节点的构造要求；屋架节点的构造要求。通过本章的学习、训练，学生应熟悉钢结构连接的构造要求；掌握各种构件之间的连接方法、构造要求；熟悉刚架节点及屋架节点的构造。本章重点1.钢结构连接的构造要求；2.各种构件之间的连接方法、构造要求；3.刚架节点及屋架节点的构造。第一节钢结构构造要求的重要性及一般要求1.钢结构构造要求的重要性

2、钢结构是由若干构件组合而成的。连接的作用就是通过一定的手段将板材或型钢组合成构件，或将若干构件组合成整体结构，以保证其共同作用。因此，连接方式和构造及其结构构件的构造质量优劣直接影响钢结构的工作性能。2.钢结构构造的一般要求(1）钢结构的构造应便于制作、运输、安装、维护并使结构受力简单明确，减少应力集中，避免材料三向受拉。以受风荷载为主的空腹结构，还应力求减少受风面积。（2）在钢结构的受力构件及其连接中，不宜采用：厚度小于4mm的钢板；壁厚小于3mm的钢管；截面小于∟45×4或∟56×36×4的角钢（对焊接结构）或截面小于∟50×5的角

3、钢（对螺栓连接或铆钉连接结构）。（3）焊接结构是否需要采用焊前预热或焊后热处理等特殊措施，应根据材质、焊件厚度、焊接工艺、施焊时气温以及结构的性能要求等综合因素来确定。（4）为了保证结构的空间工作，提高结构的整体刚度，承担和传递水平力，防止杆件产生过大的振动，避免压杆的侧向失稳，以及保证结构安装时的稳定，应根据结构及其荷载的不同情况设置可靠的支撑系统。在建筑物每一个温度区段或分期建设的区段中，应分别设置独立的空间稳定的支撑系统。（5）单层房屋和露天结构的温度区段长度（伸缩缝的间距），当不超过教材表4-1的数值时，可不考虑温度应力和温度变

4、形的影响。第二节连接构造1.焊缝连接构造(1）焊缝金属宜与主体金属相适应,当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。根据实验，Q235钢和Q345钢钢材焊接时，若用E50××焊条，焊缝强度比用E43××焊条提高不多，此外，从连接的韧性和经济性方面考虑，因此设计时可采用E43××焊条。(2）在设计中不得任意加大焊缝，避免焊缝立体交叉和在一处集中大量焊缝，同时焊缝的布置应尽可能对称于构件形心轴。为防止施焊时钢板产生层状撕裂，对焊件厚度大于20mm的角接接头焊缝，应采用收缩时不宜引起层状撕裂的构造。对大面积的板材（如实腹梁的

5、腹板）拼接中，常会遇到纵横交叉的拼接焊缝。当采用对接焊缝时，纵横两方向的对接焊缝，可采用十字形交叉或Ｔ形交叉；当为Ｔ形交叉时，交叉点的间距不得小于200mm。(3）对接焊缝的坡口形式，应根据板厚和施工条件按现行标准《手工电弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》和《埋弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》的要求选用。(4）对接焊缝按是否焊透可分为焊透的和部分焊透的。焊透的对接焊缝强度高，受力性能好，故一般采用焊透的对接焊缝。只有板件较厚而内力较小或甚至不受力时，才可采用部分焊透的对接焊缝，以省工省料和减小焊接变形。但由于未焊透，应力集中和残余应力严重，故

6、规范规定在直接承受动力荷载的结构中，垂直于受力方向的焊缝不宜采用部分焊透的对接焊缝。当采用部分焊透的对接焊缝时，应注明坡口的形式和尺寸，其计算厚度he不得小于1.5，t为焊件的较大厚度(㎜)。2.螺栓连接构造(1）每一杆件在节点上以及拼接接头的一端，永久性的螺栓（或铆钉）数不宜少于2个。对组合构件的缀条，其端部连接可采用1个螺栓（或铆钉）。(2）高强度螺栓孔应采用钻成孔。高强度螺栓摩擦型连接的孔径比螺栓公称直径d大1.5～2.0mm；高强度螺栓承压型连接的孔径比螺栓公称直径d大1.0～1.5mm。(3）在高强度螺栓连接范围内，构件接触面

7、的处理方法应在施工图中说明。(4）螺栓或铆钉的距离应符合教材表2-5的要求。(5）c级螺栓与孔壁间有较大空隙，不宜用于较重要的连接，宜用于沿其杆轴方向受拉的连接。(6）对直接承受动力荷载的普通螺栓受拉连接应采用双螺帽或其他能防止螺帽松动的有效措施，如：弹簧垫圈、螺杆和螺帽焊死等方法。(7）当型钢构件的拼接采用高强度螺栓连接时，其拼接件宜采用钢板。(8）沉头和半沉头铆钉不得用于沿其杆轴方向受拉的连接。(9）沿杆轴方向受拉的螺栓（或铆钉）连接中的端板（法兰板），应适当增强其刚度（如加设加劲肋），以减少撬力对螺栓（或铆钉）抗拉承载力的不利影响

8、。第三节结构构件构造1.柱及主要节点的构造(1）缀条柱在缀材面的抗剪刚度和抗弯刚度比缀板柱好，故剪力较大或宽度较大的格构式柱，宜采用缀条柱。但缀板柱构造简单，常用于轴心受压柱。缀板柱中，同一截面处缀板（或型