钢结构连接节点设计及构造培训

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：Ⅰ、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）Ⅱ、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；Ⅰ、轴心受力的对接焊缝Ⅱ、受弯受剪的对接焊缝（2）部分焊透对接接焊缝的计算;计算原则：按角焊焊缝进行计算；计计算公式参角焊缝缝计算公式2、焊缝的构造;1）焊缝材料的要要求：不同强度度的钢材连接时时，可采用与低低强度钢材相适适应的焊接材料料；2）对接焊缝的构构造要求：Ⅰ、不同宽度或厚厚度的钢板拼接接（《钢规》8.2.4）Ⅱ、焊接H型钢钢板拼接焊焊缝的要求（《验收规范》8.2.1）焊接H型钢的翼缘板和和腹板的拼接接接缝的间距不应应小于200mm。翼缘板拼接长长度不应小于2倍板宽；腹板拼拼接宽度不应小小于300mm，长度不应小于于600mm。H型钢工厂拼接示示意Ⅲ、全熔透焊缝的的无损探伤问题题（《焊接规程》7.3.3）三级焊缝：外观观检查二级焊缝：在外外观检查的基础础上再做无损检检验，用超声波波检验每条焊缝缝的20％长度；一级焊缝：在外外观检查的基础础上用超声波检检验每条焊缝全全部长度，以便便揭示焊缝内部部缺陷。焊缝的外观质量量检验参见《焊接规程》7.2.3Ⅳ、部分熔透焊缝缝（《钢规》8.2.5）3）、角焊缝的构构造要求：Ⅰ、角焊缝的角度度（《钢规》8.2.6）Ⅱ、角焊缝的尺寸寸（《钢规》8.2.7）A、最小焊脚尺寸寸：B、最大焊脚尺寸寸（防止母材“过过烧”，使构件件产生翘曲和较较大的焊接应力力）C、侧面角焊缝或或正面角焊缝的的计算长度不得得小于8hf和40mm；D、侧面角焊缝的的计算长度不宜宜大于60hf。当大于上述数数值时，其超出出部分在计算中中不予考虑。E、在次要构件或或次要焊缝连接接中，可采用断断续角焊缝。断断续角焊缝焊段段的长度不得小小于10hf或50mm，其净距不应大大于15t(对受压构件)或30t（对受拉构件）），t为较薄焊件的厚厚度；F、在搭接连接中中，搭接长度不不得小于焊件较较小厚度的5倍，并不得小于于25mm。三、螺栓的计算算及构造要求；；1、螺栓的强度设设计值(《钢规》P18表3.4.1-3)2、普通螺栓的计计算：1）单个螺栓的承承载力：2）同时承受剪力力与杆轴方向拉拉力的螺栓计算算：3）螺栓群的计算算3、高强螺栓计算算：承压型螺栓计算算方法与普通螺螺栓相同，主要要讨论摩擦型；；高强螺栓与普通通螺栓受力形式式的区别，承压压型连接受力与与摩擦型连接受受力形式的区别别；1）预拉力P的意义：高强度螺栓预拉拉力设计值由材材料强度和螺栓栓有效截面积确确定取值时考虑：①螺栓材料抗力力的变异性，引引入折减系数0.9；②施加预应力时时为补偿预拉力力损失超张拉5%~10%，引入折减系数数0.9；③在扭紧螺栓时时，扭矩使螺栓栓产生的剪力将将降低螺栓的抗抗拉承载力，故故对材料抗拉强强度除以系数1.2；④钢材由于以抗抗拉强度为准，，引入附加安全全系数0.9。2）摩擦面抗滑移移系数：高强螺栓摩擦型型连接完全依靠靠被连接构件间间的摩擦阻力传传递剪力，以剪剪力等于摩擦力力作为承载能力力的极限状态。。所以摩擦面的的抗滑移系数对对摩擦型连接承承载力影响非常常大；而对于承承压型连接的板板件接触面只要要求清除油污及及浮锈即可；摩擦面面系数数的实实际取取值的的问题题3）高强强螺栓栓的计计算：：4、螺栓栓的构构造：：1）强度度折减减：（（《钢规》7.2.4）2）连接接数量量：（（《钢规》8.3.1）每一杆杆件在在节点点上以以及拼拼接接接头的的一端端，永永久性性的螺螺栓数数不宜宜少于于2个；3）孔径要求：（（《钢规》8.3.2）摩擦型连接：孔径径比螺栓公称直径径大1.5~2.0mm；承压型连接：孔径比螺螺栓公称称直径大大1.0~1.5mm；4）螺栓孔孔最大，