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结构设计新手需读
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钢结构设计中不可忽视的节点设计

连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一.在结构分析前,就应该对节点的形式有充分思考与确定. 

有时出现的一种情况是,最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致,如果你不能确信这种不一致带来的偏差差在工程许可范围内(5%),就必须避免。 按传力特性不同,节点分刚接,铰接和半刚接. 钢结构设计初学者宜选择可以简单定量分析的前两者.常用的参考书有丰富的推荐的节点做法及计算公式.  

连接的不同对结构影响甚大.比如,有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题,但会产生较大转动, 不符合结构分析中的假定. 会导致实际工程变形大于计算数据等的不利结果.

连接节点有等强设计和实际受力设计两种常用的方法, 初学者可偏安全选用前者.设计手册中通常有焊缝及螺栓连接的表格等供设计者查用,比较方便. 也可以使用结构软件的后处理部分来自动完成.

具体设计主要包括以下内容:      

1.焊接: 对焊接焊缝的尺寸及形式等,规范有强制规定,应严格遵守. 焊条的选用应和被连接金属材质适应.E43对应Q235,E50对应Q345.  Q235Q345连接时,应该选择低强度的E43,而不是E50.   

焊接设计中不得任意加大焊缝. 焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近.其他详细内容可查规范关于焊缝构造方面的规定.

 2.栓接:  

铆接形式,在建筑工程中,现已很少采用.

普通螺栓抗剪性能差, 可在次要结构部位使用.

高强螺栓,使用日益广泛.常用8.8s10.9s两个强度等级.根据受力特点分承压型和摩擦型.两者计算方法不同. 高强螺栓最小规格M12. 常用M16~M30. 超大规格的螺栓性能不稳定,应慎重使用。

自攻螺丝用于板材与薄壁型钢间的次要连接. 在低层墙板式住宅中也常用于主结构的连接. 难以解决的是自攻过程中防腐层的破坏问题。

3.连接板: 需验算栓孔削弱处的净截面抗剪等. 连接板厚度可简单取为梁腹板厚度加4mm,则除短梁或有较大集中荷载的梁外,常不需验算抗剪。

4.梁腹板: 应验算栓孔处腹板的净截面抗剪.承压型高强螺栓连接还需验算孔壁局部承压.

5.节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序等。构件运到现场无法安装是初学者长犯的错误。此外,还应尽可能使工人能方便的进行现场定位与临时固定。

6.节点设计还应考虑制造厂的工艺水平. 比如钢管连接


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