钢结构连接节点设计及构造培训一节点设计及构建基础知识

1、,北京士兴钢结构有限公司设计部 汪小鹏,钢结构连接节点设计及构造培训(一) 节点设计及构造基础知识,一、钢结构连接节点概述；二、焊缝的计算及构造要求；三、螺栓的计算及构造要求；,一、钢结构连接节点概述：,1、节点设计及连接构造确定的基本原则： 1）节点处的内力传递简捷明确，安全可靠； 2）确保连接节点有足够的强度和刚度； 3）当有抗震设防时，满足“强节点，弱构件”的要求； 4）节点加工简单、施工安装方便； 5）经济合理。 2、节点的分类： 1）刚性连接节点； 2）半刚性连接节点； 3）铰接连接节点； 3、连接方法： 1）栓接：高强螺栓，普通螺栓； 2）焊接； 3）铆接； 4）混合连接形式：栓焊

2、混合连接,二、焊缝的计算及构造要求；,1、焊缝的计算： 1）焊缝的强度设计值：钢规P18表3.4.1-3（高空焊缝强度折减0.9;无垫板的单面施焊的对接焊缝折减0.85）,2）角焊缝的计算：,、通过焊缝形心的拉力，压力或剪力作用： 正面角焊缝（作用力垂直于焊缝长度方向）： 侧面角焊缝（作用力平行于焊缝长度方向） 、在各种力综合作用下：,3）对接焊缝的计算： 计算原则：一级，二级焊缝不需计算，仅计算三级 （1） 全熔透对接焊缝的计算； 、轴心受力的对接焊缝,、受弯受剪的对接焊缝,（2） 部分焊透对接焊缝的计算; 计算原则：按角焊缝进行计算；计算公式参角焊缝计算公式,2、 焊缝的构造; 1）焊缝材

3、料的要求：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； 2）对接焊缝的构造要求： 、不同宽度或厚度的钢板拼接（钢规8.2.4）,、焊接H型钢钢板拼接焊缝的要求（验收规范8.2.1） 焊接H型钢的翼缘板和腹板的拼接接缝的间距不应小于200mm。翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽；腹板拼接宽度不应小于300mm，长度不应小于600mm。 H型钢工厂拼接示意,、全熔透焊缝的无损探伤问题（焊接规程7.3.3） 三级焊缝：外观检查 二级焊缝：在外观检查的基础上再做无损检验，用超声波检验每条焊缝的20长度； 一级焊缝：在外观检查的基础上用超声波检验每条焊缝全部长度，以便揭示焊缝内部缺陷。 焊缝的

4、外观质量检验参见焊接规程7.2.3 、部分熔透焊缝（钢规 8.2.5 ）,3）、角焊缝的构造要求： 、角焊缝的角度（钢规8.2.6）,、角焊缝的尺寸（钢规8.2.7） A、最小焊脚尺寸： B、最大焊脚尺寸 （防止母材“过烧”，使构件产生翘曲和较大的焊接应力）,C、侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不得小于8hf和40mm； D、侧面角焊缝的计算长度不宜大于60hf 。当大于上述数值时，其超出部分在计算中不予考虑。 E、在次要构件或次要焊缝连接中，可采用断续角焊缝。断续角焊缝焊段的长度不得小于10hf或50mm，其净距不应大于15t(对受压构件)或30t（对受拉构件），t为较薄焊件的厚度； F、在

5、搭接连接中，搭接长度不得小于焊件较小厚度的5倍，并不得小于25mm。,三、螺栓的计算及构造要求；,1、螺栓的强度设计值(钢规P18表3.4.1-3),2、普通螺栓的计算： 1）单个螺栓的承载力：,2）同时承受剪力与杆轴方向拉力的螺栓计算： 3）螺栓群的计算,3、高强螺栓计算： 承压型螺栓计算方法与普通螺栓相同，主要讨论摩擦型； 高强螺栓与普通螺栓受力形式的区别，承压型连接受力与摩擦型连接受力形式的区别； 1）预拉力P的意义： 高强度螺栓预拉力设计值由材料强度和螺栓有效截面积确定 取值时考虑： 螺栓材料抗力的变异性，引入折减系数0.9； 施加预应力时为补偿预拉力损失超张拉5%10%，引入折减系数

6、0.9； 在扭紧螺栓时，扭矩使螺栓产生的剪力将降低螺栓的抗拉承载力，故对材料抗拉强度除以系数1.2； 钢材由于以抗拉强度为准，引入附加安全系数0.9。,2）摩擦面抗滑移系数： 高强螺栓摩擦型连接完全依靠被连接构件间的摩擦阻力传递剪力，以剪力等于摩擦力作为承载能力的极限状态。所以摩擦面的抗滑移系数对摩擦型连接承载力影响非常大；而对于承压型连接的板件接触面只要求清除油污及浮锈即可； 摩擦面系数的实际取值的问题,3）高强螺栓的计算：,4、螺栓的构造： 1）强度折减： （钢规7.2.4） 2）连接数量： （钢规8.3.1） 每一杆件在节点上以及拼接接头的一端，永久性的螺栓数不宜少于2个； 3）孔径要求： （钢规8.3.2） 摩擦型连接：孔径比螺栓公称直径大1.52.0mm； 承压型连接：孔径比螺栓公称