七钢结构的连接和点构造下PPT课件

第九节法兰焊接的计算一、水平剪切力作用于沿梁轴的单位长度的水平剪切力Th，采用双面圆角焊接时： 二、垂直剪切力在凸缘有移动载荷时，或者有不支承加强筋的固定集中载荷时，凸缘焊接也受到局部压力产生的垂直剪切力Tv的作用，沿梁单位长度的垂直剪切力由于： Th和Tv的共同作用，必须满足f的f代入：【例7-14】， 第十节构件的接合一、等截面拉伸、压杆接合1、工厂接合可以采用直接对接焊接(图a )或接合板圆角焊接(图b )。 直接焊接拉杆时，焊接质量必须符合一级、二级的质量标准。 否则，采用焊板和圆角焊接。 采用开关板和角焊时，构件的法兰和腹板分别需要开关板和焊接，2、施工现场拉杆：用开关板可以用加强螺栓(图c )或端板加强加强螺栓(图d )。 压杆：可采用焊接(图e、f )或平压直接承受上下段接触面的力(图g、h )。 牵引杆的连接应按等强度原则计算，连接材料和连接件可传递截面的最大内力。 二、梁接合梁接合施工条件的不同分为现场(厂)接合和工地接合。 1、工厂接合1 )法兰和腹板的工厂接合位置错开，焊接不集中。 2 )法兰和腹板的连接焊接一般采用对接焊接。 3 )对于满足等级1、等级2的焊接品质检查等级的焊接，没有必要进行管理。 4 )需要对满足等级3的焊接品质检查等级的焊接进行管理。 焊接强度不足时，可采用斜焊。 满足tg1.5时，没有必要进行管理。 2、工地连接结构：1)工地连接一般应将法兰和腹板切成同一截面，以便分段运输(图a )。 为了使凸缘板在焊接中具有一定的伸缩馀地，减少焊接残馀应力，在工厂预约约500mm的长度，不进行焊接。 2 )图b通过适当地错开凸缘和腹板的连接位置，能够避免焊接集中于同一截面，但输送困难。 3 )对于与铆接梁受到比较重要或动力负荷作用的焊接大梁，其工地连接始终采用高强度螺栓连接。 计算：凸缘板：凸缘接合和两侧的高强度螺栓通常由等强度条件决定，接合板的净截面积为凸缘的净截面积以上，高强度螺栓可承受由凸缘的净截面积N=Anf计算出的轴向力。 腹板：腹板的连接通常在配置螺栓后进行管理。 腹板接合板和两侧的高强度螺栓主要承受接合截面的剪切力v和刚性分配给截面的弯曲力矩Mw。 受到最大力的螺栓，其中：为了使腹板上的螺栓与凸缘上的螺栓保持一致：腹板接合板的净截面强度管理：【例7-15】、第11节主副梁的连结一.副梁为简支梁1，重叠结构：在主梁上的相应位置设置支承加强筋，在主梁腹板上设置过度的局部压力特点：结构简单，副梁安装方便，但主、副梁系统占用空间大。 计算：一般不计算，螺栓只起到安装固定的作用。 2、侧面连接：结构：次梁可以连接到主梁的侧面，直接连接到主梁的加强筋(图a、b )或短角钢(图c )。 特征：图a:用螺栓连接到刚性筋上，结构简单，安装方便，但必须切除副梁的上凸缘和下凸缘的一侧的图b:用工地焊接连接，但螺栓只起临时固定的作用，副梁的腹板端部焊接d:是用短角钢连接主副梁的螺栓连接或安装焊接，需要部分切除上凸缘。 计算：图a、b :连接所需的焊接或螺栓应通过副梁的反作用力计算，认为不是理想的铰链，因此计算时应增加副梁反作用力2030%。 图c :计算螺栓时，短角钢可视为子梁一体。 因此，螺栓应承担副梁的反作用力r和力矩M=Re的共同作用，螺栓只受r的作用。 相反，也可以将短角钢看作与主梁一体。螺栓仅受到反作用力r的作用，螺栓必须受到副梁支承反作用力r和力矩M=Re的共同作用。 图d:的计算方法与图c相同。 也就是说，焊接和焊接也分别承担着r或r和M=Re的共同作用。 二、二次梁为连续梁1，重叠接合与前重叠接合相同，只是二次梁连续通过，不用主梁切断。 如果二次梁需要连接，连接位置可以设定在弯矩小的地方。 主、二次梁之间用螺栓或焊接固定它们的相互位置即可。 2、侧面连接：结构：为保证次梁在主梁上的连续性，必须在上下法兰上设置连接板。 图a :用高强度螺栓连接，副梁的腹板与主梁的加强肋连接，下凸缘的连接板分割成两部分，焊接在主梁的腹板的两侧。 图b :工地安装焊接连接，副梁支撑在主梁支撑上，副梁上凸缘设有连接板，下凸缘连接板取代支撑的平板。 计算：支承反作用力从支承传递到主梁，端部的负力矩由上下、法兰承受，连接、盖板和顶板传递m分解的水平力，F=M/h(h次梁高)在截面尺寸和焊接螺栓的连接计算中使用f，为了避免背向焊接，连接盖比上法兰窄，系板比下法兰窄第十二节梁与柱的连接要求在处理连接节点时遵循安全可靠的基本原则。 应尽量使受力分析接近实际工作情况，采用与部件实际连接情况一致或接近的计算图的连接对象需要明确的传递路径和确保结构。 制作、运输、设置都很容易。 减少节点类型的接合尺寸必须留有调节馀地，避免施工现场焊接的背面焊接，或者设置安装支架等，施工时的作业尽可能方便。 经济合理。 在综合考虑使用材料、制作、施工等的基础上决定最经济的方法，不应该单纯地理解为节约钢量。 梁柱连接根据旋转刚性的不同分为挠性连接(铰链)、刚性结合、半刚性结合3种。 另一方面，梁柱的柔软连接(轴压柱和梁的连接一般通过铰链连接) 1、梁被柱顶图a:梁支承的支承反作用力直接传递到柱的凸缘。 传动力明确，结构简单，施工方便，但相邻梁的反作用力不同，会引起柱的偏心受压，一侧梁的反作用力大，可能会引起柱法兰的局部弯曲。 即使邻接的梁的反作用力不同，图b:也会使柱接近轴心来承受压力。 凸缘加强筋的底部必须平坦地按压在柱顶板上的柱腹板主要是受力部分，其厚度不能太薄的柱顶板下设置加强筋，加强筋需要足够的长度来满足焊接长度的要求和应力均匀扩散的要求，2， 当梁在柱侧图a:的梁上支承的反作用力较小时，梁不设支承加强筋，直接放置在柱的牛腿上，能用普通螺栓连接的结构比较简单，施工方便。 图b:梁的反作用力大时采用。 梁的反作用力从端加强肋传递到支撑台的支撑采用厚钢板(需要加强肋的厚度以上的厚度)或加强的山形钢，通过焊接与柱侧连接。 图c:两相邻梁的反作用力差较大时采用。 梁的反作用力通过柱的腹板传递，成为柱接近轴心受力的状态。 二、梁柱刚性连接(框架梁、柱一般采用刚性连接)保证必须满足梁段的弯矩和可靠地向柱传递剪力这几个要求的节点的刚性，使连接不产生明显的相对旋转角的结构简单，施工容易，图a、b: 可以认为梁端弯矩全部从凸缘连接焊接传递到柱，剪切力从腹板焊接传递到柱。 为了能够在平焊位置进行凸缘连接焊接，在柱侧焊接背板的同时，在梁腹板端部设置槽，上槽找出背板的位置，下槽满足焊接要求。 图c、d:通过高强度螺栓和焊接将梁端的弯矩和剪切力传递给柱。 为了通过连接板和角材向柱子传递力，是间接传递力的构造。横梁可以在柱子与柱子相接的范围内设置横加强筋，也可以如图a、c所示那样。 后者需要管理柱腹板和凸缘的强度和稳定。 三、无加强肋柱节点计算1 .破坏形式：腹板在梁翼缘传递的压力下屈服或弯曲的凸缘在梁凸缘的拉力下弯曲，开启塑性铰链或连接焊接。 2 .柱腹板厚梁端的弯曲力矩可变成一对偶力，上法兰的拉力使柱凸缘弯曲脱离与腹板的连接，下法兰的压力压迫柱腹板。 梁受压凸缘的力是否足以使柱腹板屈服，可通过柱腹板和凸缘连接焊接(或轧制h型钢圆角)的边缘计算。 梁翼缘与柱翼缘用坡口焊接对接时，柱腹板受压的有效宽度为：梁的受压翼缘，柱腹板厚度应同时满足(强度)(稳定)式中梁受压翼缘的截面积柱钢材屈服点. 3 .柱翼缘板的厚度为梁的拉伸凸缘，柱翼缘板的厚度为(强度)，式中：梁的拉伸凸缘的截面积在不满足以上的关于压力和拉伸作用的计算的情况下，需要在柱腹板上设置横加强肋。 加强筋同时加强腹板和凸缘。 4 .梁翼缘与柱翼缘的焊接考虑到应力的不均匀性(图7-105 )，在计算焊接时，在实际长度：公式中应将柱腹板厚度和翼缘厚度替换为下列有效长度系数，Q235和Q345钢分别为7和5 .柱翼缘和梁受压翼缘计算时也用上式决定有效长度，将Q235和Q345钢分别定为10和7。 在、四、有加强筋柱节点区域的计算1、剪切强度的计算中，-是节点两侧的梁端弯矩的设计值节点区域网的体积： h形截面柱：箱形截面柱：说明：在上述分析中，考虑到节点区域的周边柱凸缘和加强筋对约束的有利影响如果、柱网的节点区域不满足，则需要部分加厚网或采取其他措施加固。 图7-109图示了两种可能的建议，即设置倾斜加强筋并在网的两侧或一侧上焊接加强板使其变厚。 2、腹板厚度(局部稳定)，第十三节柱脚设计柱脚的作用：固定柱下端，确保其内力传递到基础。 一、轴心受压柱柱脚(一)柱脚的型式和结构，一、轴承式柱脚的制作、安装复杂，需要钢材，但符合力学要求。 如图所示，除底板外，可以根据需要放置滑靴梁、隔板和肋。 铰链和销锚的位置不同，受力也不同。 2、平面型柱脚：铰链和刚性连接两种，图a、图b、刚性连接柱脚1 )一体型刚性柱脚，如图a所示，适用于与实腹柱肢间距离小的压曲部件。 2 )分离式刚性柱脚适用于手脚间隔宽的压弯构件，常用形式如图b所示。 分离式刚性柱脚相当于独立的轴心受压柱脚的组合，其计算方法与轴压柱脚相同。 (2)柱脚的计算，1 .传递路径，2 .铰链柱脚的计算，(1)假设底板的面积，基础和底板之间的压力应力均匀分布。 式中： fc-混凝土轴心抗压设计强度，l-基础混凝土局部受压时的强度提高系数。 fc、l均以混凝土结构设计规范取值。 an-原版净面积，An=BL-A0。 Ao-锚固孔面积，一般锚固孔直径为锚固直径的11.5倍。 a1-部件截面高度t1-靴梁的厚度一般可以求出1014mm的c-悬臂宽度、c=34倍螺栓直径d、d=2024mm、l。 (2)底板的厚度、底板的厚度根据受力的大小分为一边(悬臂板)、两边、三边、四边支撑板。一边支撑部(悬臂板)、两邻接边支撑部：三边支撑部：b1/a10.3时，可以用悬臂长度b1悬臂板计算.四边支撑部分：式中： a-四边支撑板短边长度； 关于b-四边支撑板长边的长度-系数、b/a。(3)滑履梁的设计，a、滑履梁的最小厚度不在10mm以下，高度由与柱焊接(4根)的长度决定。 在b、靴梁截面管理、(4)隔板的计算中，隔板的厚度必须在其宽度的1/50以下，高度由计算决定，略小于靴梁的高度。 隔板可以看作是简单支撑在滑靴梁上的简单支撑梁，载荷范围如图。h1、隔板截面管理：式中：(5)滑靴梁与隔板与底板之间的焊接计算，由正面角焊接承担全轴力计算，焊脚的尺寸由结构决定。 【7-16】、3、整体式刚柱脚计算整体式柱脚的受力情况与以下各要素相关联的：柱脚与基础上表面是否平坦地紧密接触锚杆预应力的大小柱脚、锚杆与基础上表面受力后的变形影响因素难以确定，因此该柱脚不是正确计算，而是近似计算计算假设底板和基础接触面的压力应力呈直线分布。 1 )底板面积决定底板宽度b由构造决定，c=2030cm； 底板的长度l为：2，2 )确定底板的厚度，同轴按压柱脚，计算各区格板的弯矩时，其范围内的最大反作用力是理想的。 基板的厚度一般在20mm以上。 如果说明底板和基础之间没