第8章节点设计原理钢结构ppt课件

第八章节点设计原理（自学）,一、节点的设计原则,明确的传力路线和可靠的构造保证便于制作、运输和安装（就位和调整）经济合理应防止厚钢板层状撕裂,钢板受撕裂情况,如图，通过轧制而成的钢板，三个方向的机械性能均不相同，其中Z向（厚度方向）最差，特别是塑性和韧性,二、主次梁的相互连接（叠接、平接）,为防止受扭，宜采用铰接方法,次梁与主梁的简支连接,（铰接、刚接）,次梁高度较小时与主梁的连接,次梁与主梁的刚性连接,特点：构造简单、安装方便，但专用空间大,三、梁与柱的连接,铰接,柱顶面铰接柱侧面铰接,柱顶面铰接,柱侧面铰接,梁与柱侧铰接连接：a梁反力较小情况b梁反力较大情况,承托,梁与柱的刚性连接,半刚性连接,介于刚性和铰接之间，有较大的延性和吸能性能,用于低烈度地震区，层数不多的钢框架,梁-柱端板连接,铰接连接,梁可绕节点转动，节点不能传递弯矩M连接方法简单，施工方便,当不考虑钢框架抵抗水平力时，可以考虑铰接,梁-柱的柔性连接,2、柱柱节点,宽翼缘工字型,矩型管截面,A、柱截面,热轧宽翼缘工字型截面,焊接的工字型截面,四块钢板通过焊接而成,B、柱腹板、翼缘之间的焊接构造,焊接的工字型截面,角焊缝，承受腹板、翼缘之间的竖向剪力,焊接的矩形管截面,a、当不考虑抗震要求时,部分熔透的“V”型,熔透的“U”型,转角处焊缝,hf1/3t;hf14mm,箱形柱角部组合焊缝,（a）部分熔透焊缝；（b）全熔透焊缝,C、柱接头做法,不考虑抗震要求,a、柱上下两段应设置耳板，厚度大于10mm,宽翼缘工字型,矩型管截面,b、柱接头处采用部分焊透的单边“V”“J”型坡口,c、柱接头位置一般在梁上1.0-1.3m处，以方便施工,部分焊透焊缝,工形柱工地拼接,柱的变截面连接,a、尽量不改变截面高度而改变翼缘厚度,b、若改变截面高度，则做法如图,c、变截面位置一般位于接头部位,柱的变截面连接（1）,柱的变截面连接（2）,C、主梁的侧向隅撑,为防止主梁塑性区侧向失稳，设置隅撑,距离柱轴线1/81/10梁跨处设置,设置在梁的下翼缘,设置方法,梁的侧向隅撑,4、墙梁节点,A、钢梁与砼墙的连接,采用铰接，承受拉力和剪力,钢梁与混凝土墙连接钢梁与混凝土墙的简支连接,B、钢梁与砼梁的连接,钢梁与混凝土梁的连接,.,轴压柱柱头和柱脚,一、柱头（梁与柱的连接铰接）,（一）连接构造,为了使柱子实现轴心受压，并安全将荷载传至基础，必须合理构造柱头、柱脚。,设计原则是：传力明确、过程简洁、经济合理、安全可靠，并具有足够的刚度且构造又不复杂。,.,（二）、传力途径,.,（三）、柱头的计算,(1)梁端局部承压计算,梁设计中讲授,(2)柱顶板,平面尺寸超出柱轮廓尺寸15-20mm，厚度不小于14mm。,（3）加劲肋,加劲肋与柱腹板的连接焊缝按承受剪力V=N/2和弯矩M=Nl/4计算。,.,二、柱脚,（一）柱脚的型式和构造,实际的铰接柱脚型式有以下几种：,1、轴承式柱脚制作安装复杂，费钢材，但与力学符合较好。,.,2、平板式柱脚,.,锚栓用以固定柱脚位置，沿轴线布置2个，直径20-24mm。,.,（二）柱脚计算,1.传力途径,.,2.柱脚的计算,(1)底板的面积,假设基础与底板间的压应力均匀分布。,式中：fc-混凝土轴心抗压设计强度；,l-基础混凝土局部承压时的强度提高系数。fc、l均按混凝土结构设计规范取值。,An底版净面积，An=BL-A0。,Ao-锚栓孔面积，一般锚栓孔直径为锚栓直径的11.5倍。,.,a1构件截面高度；t1靴梁厚度一般为1014mm；c悬臂宽度，c=34倍螺栓直径d，d=2024mm，则L可求。,(2)底板的厚度,底板的厚度，取决于受力大小，可将其分为不同受力区域：一边(悬臂板)、两边、三边和四边支承板。,一边支承部分（悬臂板）,.,二相邻边支承部分：,.,三边支承部分：,当b1/a10.3时，可按悬臂长度为b1的悬臂板计算。,.,四边支承部分：,式中：a-四边支承板短边长度；b-四边支承板长边长度；系数，与b/a有关。,.,(3)靴梁的设计,A、靴梁的最小厚度不宜小于10mm，高度由其与柱间的焊缝（4条）长度确定。,.,B、靴梁的截面验算,按支承在柱边的双悬臂外伸梁受均布反力作用。,.,(4)隔板的计算,隔板的厚度不得小于其宽度的1/50，高度由计算确定，且略小于靴梁的高度。,隔板可视为简支于靴梁的简支梁，负荷范围如图。,h1,.,隔板截面验算：,式中：,(5)靴梁及隔板与底板间的焊缝的计算,按正面角焊缝，承担全部轴力计算，焊脚尺寸由构造确定。,.,柱脚零件间的焊缝布置,焊缝布置原则：考虑施焊的方便与可能,.,框架柱柱脚类型有铰接和刚接柱脚两种：铰接柱脚只传递轴心压力和剪力，构造和计算同轴心受压柱柱脚相同，但需采取抗剪构造措施传递剪力刚接柱脚除了传递轴心压力和剪力外，还需传递弯距框架柱多采用刚接柱脚，个别单层框架采用铰接柱脚