普通高等学校土建学科专业“十五”规划教材

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普通高等学校土建学科专业“十五”规划教材 钢 结 构 陈绍蕃 顾强 主编 中国建筑工业出版社 2007年6月

第7章 钢结构的连接和节点构造 主要内容: 钢结构对连接的要求及连接方法 对接焊缝的构造和计算 角焊接连接的特性和计算 第7章 钢结构的连接和节点构造 主要内容: 钢结构对连接的要求及连接方法 对接焊缝的构造和计算 角焊接连接的特性和计算 焊接残余应力和焊接残余变形 普通螺栓连接的构造和计算 高强度螺栓连接的性能和计算 焊接梁翼缘焊缝的计算 构件的拼接 柱脚的设计 第7章 钢结构的连接和节点构造

第7章 钢结构的连接和节点构造 重点: 掌握焊接连接的特性和计算 普通螺栓连接、高强度螺栓连接的性能和计算 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.1 钢结构对连接的要求和连接方法 连接的要求:足够的强度、刚度和延性 连接方法:焊接、铆接和螺栓连接 图7-1 钢结构的连接方法 图7-1 钢结构的连接方法 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.2 焊接连接的特性 7.2.1 常用焊接方法 电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等 图7-3 手工电弧焊 图7-4 自动埋弧焊 图7-3 手工电弧焊 图7-4 自动埋弧焊 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.2 焊接连接的特性 7.2.2 焊缝连接的优缺点 优点:省工省材 任何形状的构件均可直接连接 密封性好,刚度大 缺点:材质劣化 残余应力、残余变形 一裂即坏、低温冷脆 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.2 焊接连接的特性 7.2.3 焊缝缺陷 焊缝缺陷:裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊透、咬边、焊瘤等 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.2 焊接连接的特性 7.2.3 焊缝缺陷 图7-6 焊缝缺陷 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.2 焊接连接的特性 7.2.3 焊缝缺陷 焊缝等级:《钢结构工程施工质量验收规范》分三级 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,且不小于200mm; 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。 强度折减:高空安装焊缝,强度设计值乘以0.9 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.2 焊接连接的特性 7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式 焊缝连接型式:平接、搭接、T形连接和角接 图7-7 焊缝连接型式 图7-7 焊缝连接型式 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.2 焊接连接的特性 7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式 焊缝型式:对接焊缝和角焊缝 图7-8 焊缝型式 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.2 焊接连接的特性 7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式 施焊位置:俯焊(平焊)、立焊、横焊和仰焊 图7-10 焊缝施焊位置 图7-10 焊缝施焊位置 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.2 焊接连接的特性 7.2.5 焊缝代号 作用:表明焊缝型式、尺寸和辅助要求 表示方法:由图形符号、辅助符号和引出线等部分组成 图7-11 单面焊缝的标注方法 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.2 焊接连接的特性 7.2.5 焊缝代号 图7-13 栅线表示 图7-12 双面焊缝的标注方法 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.3 对接焊缝的构造和计算 7.3.1 对接焊缝的构造要求 坡口形式:I形缝、V形缝、带钝边单边V形缝、带钝边V形缝(Y形缝)、带钝边U形缝、带钝边双单边V形缝和双Y形缝等 图7-14 对接焊缝坡口形式 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.3 对接焊缝的构造和计算 7.3.1 对接焊缝的构造要求 不同宽度或厚度的钢板拼接 图7-15 不同宽度或厚度的钢板拼接 图7-15 不同宽度或厚度的钢板拼接 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.3 对接焊缝的构造和计算 7.3.1 对接焊缝的构造要求 其他构造要求 图7-16 引弧板 图7-17 焊透的T形连接焊缝 图7-16 引弧板 图7-17 焊透的T形连接焊缝 图7-18 钢板拼接焊缝示意 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.3 对接焊缝的构造和计算 7.3.2 对接焊缝的计算 计算原则:I、II级等强不计算,仅计算III级焊缝 (1)轴心受力的对接焊缝 图7-19 轴心力作用下对接焊缝连接 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.3 对接焊缝的构造和计算 7.3.2 对接焊缝的计算 (2)受弯受剪的对接焊缝 图7-20 受弯受剪的对接连接 图7-20 受弯受剪的对接连接 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.3 对接焊缝的构造和计算 7.3.2 对接焊缝的计算 (2)受弯受剪的对接焊缝 图7-21 受弯、剪的工形截面对接焊缝 图7-21 受弯、剪的工形截面对接焊缝 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.3 对接焊缝的构造和计算 7.3.3 部分焊透的对接焊缝 计算原则:按角焊缝进行计算 图7-22 部分焊透的对接焊缝 图7-22 部分焊透的对接焊缝 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.4 角焊缝的构造和计算 7.4.1 角焊缝的构造和强度 截面形状 图7-24 角焊缝截面图 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.4 角焊缝的构造和计算 7.4.1 角焊缝的构造和强度 应力分布 图7-25 侧面角焊缝应力分布 图7-26 角焊缝应力-位移曲线 图7-25 侧面角焊缝应力分布 图7-26 角焊缝应力-位移曲线 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.4 角焊缝的构造和计算 7.4.1 角焊缝的构造和强度 应力分布 图7-27 正面角焊缝应力分布 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.4 角焊缝的构造和计算 7.4.1 角焊缝的构造和强度 焊脚尺寸应与焊件的厚度相适应。对手工焊,hf应不小于 ,t为较厚焊件的厚度(mm),对自动焊,可减小1mm;hf应不大于较薄焊件厚度的1.2倍。 图7-28 角焊缝焊脚尺寸 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.4 角焊缝的构造和计算 7.4.1 角焊缝的构造和强度 对于板件边缘的焊缝,当t≤6mm时,hf≤t;当t >6mm时,hf=t-(1~2)mm。 图7-29 角焊缝最大hf 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.4 角焊缝的构造和计算 7.4.1 角焊缝的构造和强度 焊缝长度lw也不应太长或太短,其计算长度不宜小于8hf或40mm ,且不宜大于60hf。 其他构造要求 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.4 角焊缝的构造和计算 7.4.2 角焊缝计算的基本公式 角焊缝应力分析 角焊缝计算的基本公式 图7-32 角焊缝应力分析 图7-32 角焊缝应力分析 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.4 角焊缝的构造和计算 7.4.2 角焊缝计算的基本公式 仅有平行于焊缝长度方向的轴心力时 仅有垂直于焊缝长度方向的轴心力时 同时有平行与垂直于焊缝长度方向的恶轴心力时 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.4 角焊缝的构造和计算 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算 1. 受轴心力焊件的拼接板连接 仅侧面角焊缝: 仅正面角焊缝: 图7-32 轴心力作用下角焊缝连接 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.4 角焊缝的构造和计算 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算 1. 受轴心力焊件的拼接板连接 三面围焊时:先计算正面角焊缝N1,剩余的N-N1由侧面角焊缝承担。 菱形拼接板:简化计算不计正面及斜焊缝的f 第7章 钢结构的连接和节点构造

图7-35(a) 角钢角焊缝上受力分配——两面侧焊 7.4 角焊缝的构造和计算 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算 2. 受轴心力角钢的连接 当采用侧面角焊缝连接时 肢背: 肢尖: 图7-35(a) 角钢角焊缝上受力分配——两面侧焊 第7章 钢结构的连接和节点构造

图7-35(b) 角钢角焊缝上受力分配——三面围焊 7.4 角焊缝的构造和计算 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算 2. 受轴心力角钢的连接 当采用三面围焊连接时 正面角焊缝承担的力: 侧面角焊缝承担的力: 肢背 肢尖 图7-35(b) 角钢角焊缝上受力分配——三面围焊 第7章 钢结构的连接和节点构造

图7-35(c) 角钢角焊缝上受力分配——L形焊 7.4 角焊缝的构造和计算 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算 2. 受轴心力角钢的连接 当采用L形焊连接时 正面角焊缝承担的力: 侧面角焊缝承担的力: 图7-35(c) 角钢角焊缝上受力分配——L形焊 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.4 角焊缝的构造和计算 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算 3. 弯矩作用下角焊缝计算 图7-36 弯矩作用时角焊缝应力 图7-36 弯矩作用时角焊缝应力 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.4 角焊缝的构造和计算 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算 4. 扭矩作用下角焊缝计算 计算假定:被连接件绕焊缝有效截面形心o旋转,焊缝上任一点的应力方向垂直于该点与形心o的连线,应力大小与其到形心距离r成正比。 图7-37 扭矩作用时角焊缝应力 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.4 角焊缝的构造和计算 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算 4. 扭矩作用下角焊缝计算 环焊缝受扭 图7-38 环形焊缝受扭 图7-38 环形焊缝受扭 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.4 角焊缝的构造和计算 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算 5. 弯矩、剪力、轴心力共同作用下角焊缝计算 图7-39 受弯、受剪、受轴心力的角焊缝应力 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.4 角焊缝的构造和计算 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算 6. 扭矩、剪力、轴心力共同作用下角焊缝计算 图7-40 受扭、受剪、受轴心力的角焊缝应力 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.4 角焊缝的构造和计算 7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算 7. 塞焊计算 图7-41 塞焊 第7章 钢结构的连接和节点构造

图7-51 施焊时焊缝及附近的温度场和焊接残余应力 7.5 焊接残余应力和焊接残余变形 7.5.1 焊接残余应力的分类和产生的原因 纵向残余应力 图7-51 施焊时焊缝及附近的温度场和焊接残余应力 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.5 焊接残余应力和焊接残余变形 7.5.1 焊接残余应力的分类和产生的原因 横向残余应力 图7-52 横向残余应力产生的原因 图7-52 横向残余应力产生的原因 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.5 焊接残余应力和焊接残余变形 7.5.1 焊接残余应力的分类和产生的原因 厚度方向的残余应力 约束状态下的焊接应力 图7-53 厚度方向的焊接应力 图7-54 约束焊接接头中的残余应力分布 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.5 焊接残余应力和焊接残余变形 7.5.2 焊接残余应力的影响 对结构静力强度的影响 图7-55 残余应力对静力强度的影响 图7-55 残余应力对静力强度的影响 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.5 焊接残余应力和焊接残余变形 7.5.2 焊接残余应力的影响 对结构刚度的影响 图7-56 有残余应力时的应力与应变 图7-56 有残余应力时的应力与应变 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.5 焊接残余应力和焊接残余变形 7.5.2 焊接残余应力的影响 对压杆稳定的影响 对低温冷脆的影响 对疲劳强度的影响 图7-56 三轴焊接残余应力 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.5 焊接残余应力和焊接残余变形 7.5.3 焊接残余变形 残余变形形式 图7-58 焊接变形的基本形式 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.5 焊接残余应力和焊接残余变形 7.5.4 减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法 采取合理的施焊次序 施焊前加相反的预变形 焊前预热,焊后回火 图7-59 合理的施焊次序 图7-60 反变形及局部加热 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.5 焊接残余应力和焊接残余变形 7.5.5 合理的焊缝设计 焊接位置要合理,布置应尽量对称于截面重心 焊缝尺寸要适当,采用较小的焊脚尺寸 焊缝不宜过分集中 应尽量避免三向焊缝交叉 考虑钢板分层问题 焊条易达到 避免仰焊 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.5 焊接残余应力和焊接残余变形 7.5.5 合理的焊缝设计 图7-61 合理的焊缝设计 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.6 普通螺栓连接的构造和计算 7.6.1 螺栓的排列和构造要求 排列方式:并列或错列 图7-63 钢板和角钢上的螺栓排列 图7-63 钢板和角钢上的螺栓排列 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.6 普通螺栓连接的构造和计算 7.6.1 螺栓的排列和构造要求 排列要求 受力要求:钢板端部剪断,端距不应小于2d0;受拉时,栓距和线距不应过小;受压时,沿作用力方向的栓距不宜过大。 构造要求:栓距和线距不宜过大 施工要求:有一定的施工空间 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.6 普通螺栓连接的构造和计算 7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能 传力方式: 抗剪螺栓和抗拉螺栓 图7-65 抗剪螺栓和抗拉螺栓 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.6 普通螺栓连接的构造和计算 7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能 1. 抗剪螺栓连接 破坏形式:螺栓杆剪断;孔壁压坏;板被拉断;板端被剪断;螺栓杆弯曲。 图7-66 螺栓连接的破坏情况 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.6 普通螺栓连接的构造和计算 7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能 1. 抗剪螺栓连接 受力状态:弹性时两端大而中间小,进入塑性阶段后,因内力重分布使各螺栓受力趋于均匀。 为防止“解钮扣”破坏,当连接长度l1较大时,应将螺栓的承载力乘以折减系数。 图7-67 螺栓受剪力状态 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.6 普通螺栓连接的构造和计算 7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能 1. 抗剪螺栓连接 一个抗剪螺栓的设计承载能力计算 抗剪承载力设计值: 承压承载力设计值: 一个抗剪螺栓的承载力设计值应取上面两式的较小值 图7-68 抗剪螺栓连接 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.6 普通螺栓连接的构造和计算 7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能 破坏形式:螺栓杆拉断 2. 抗拉螺栓连接 破坏形式:螺栓杆拉断 为考虑撬力的影响,规范规定普通螺栓抗拉强度设计值ftb取同样钢号钢材抗拉强度设计值f的0.8倍 图7-69 抗拉螺栓连接 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.6 普通螺栓连接的构造和计算 7.6.3 螺栓群的计算 1. 螺栓群在轴心力作用下的抗剪计算 螺栓数目: 板件静截面强度: 图7-70 力的传递及净截面面积计算 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.6 普通螺栓连接的构造和计算 7.6.3 螺栓群的计算 基本假定: ① 被连接构件是绝对刚性的,而螺栓则是弹性的; 2. 螺栓群在扭矩作用下的抗剪计算 基本假定: ① 被连接构件是绝对刚性的,而螺栓则是弹性的; ② 各螺栓绕螺栓群形心o旋转,其受力大小与其至螺栓群形心o的距离r成正比,力的方向与其至螺栓群形心的连线相垂直。 图7-72 螺栓群受扭矩计算 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.6 普通螺栓连接的构造和计算 7.6.3 螺栓群的计算 2. 螺栓群在扭矩作用下的抗剪计算 平衡条件: 根据螺栓受力大小与其至形心o的距离r成正比条件: 得: 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.6 普通螺栓连接的构造和计算 7.6.3 螺栓群的计算 3. 螺栓群在扭矩、剪力、轴心力作用下的抗剪计算 图7-73 螺栓群受扭、受剪、受轴心力的计算 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.6 普通螺栓连接的构造和计算 7.6.3 螺栓群的计算 3. 螺栓群在扭矩、剪力、轴心力作用下的抗剪计算 在扭矩作用下,螺栓1受力: 在剪力V和轴心力N作用下,螺栓均匀受力: 则螺栓1承受的最大剪力N1应满足: 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.6 普通螺栓连接的构造和计算 7.6.3 螺栓群的计算 4. 螺栓群在轴心力作用下的抗拉计算 5. 螺栓群在轴心力作用下的抗拉计算 假定:中和轴在最下排螺栓处 图7-75 弯矩作用下抗拉螺栓计算 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.6 普通螺栓连接的构造和计算 7.6.3 螺栓群的计算 6. 螺栓群同时承受剪力和拉力的计算 图7-76 螺栓群同时承受剪力和拉力 图7-76 螺栓群同时承受剪力和拉力 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.6 普通螺栓连接的构造和计算 7.6.3 螺栓群的计算 6. 螺栓群同时承受剪力和拉力的计算 支托仅起安装作用:螺栓群承受弯矩M和剪力V 螺栓不发生拉剪破坏 板不发生承压破坏 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.6 普通螺栓连接的构造和计算 7.6.3 螺栓群的计算 6. 螺栓群同时承受剪力和拉力的计算 支托承受剪力:螺栓群只承受弯矩M 支托和柱翼缘的角焊缝验算 为考虑剪力V偏心对角焊缝的影响,取1.25~1.35 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.7 高强度螺栓连接的性能和计算 7.7.1 高强度螺栓连接的性能 级别:10.9级和8.8级 栓孔:钻成孔 按受力特征分类:摩擦型连接、承压型连接和承受拉力的连接 影响承载力的因素:栓杆预拉力、连接表面抗滑移系数和钢材种类 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.7 高强度螺栓连接的性能和计算 7.7.1 高强度螺栓连接的性能 施加方法:扭矩法、转角法和扭剪法 1. 高强度螺栓的预拉力 施加方法:扭矩法、转角法和扭剪法 预拉力设计值:高强度螺栓预拉力设计值按材料强度和螺栓有效截面积确定,取值时考虑:①螺栓材料抗力的变异性,引入折减系数0.9;②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0.9;③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,引入折减系数1/1.2;④钢材由于以抗拉强度为准,引入附加安全系数0.9。 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.7 高强度螺栓连接的性能和计算 7.7.1 高强度螺栓连接的性能 2. 高强度螺栓连接的摩擦面抗滑移系数 对于承压型连接,只要求清除油污及浮锈 对于摩擦型连接,对摩擦面抗滑移系数有要求 3. 高强度螺栓的排列 要求同普通螺栓,同样要考虑连接长度对承载力的不利影响。 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.7 高强度螺栓连接的性能和计算 7.7.2 高强度螺栓的抗剪承载力设计值 1. 高强度螺栓摩擦型连接 2. 高强度螺栓承压型连接 破坏状态同普通螺栓,极限承载力由杆身抗剪和孔壁承压决定,摩擦力只起延缓滑动作用,计算方法和普通螺栓相同。 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.7 高强度螺栓连接的性能和计算 7.7.3 高强度螺栓群的抗剪计算 1. 轴心力作用时 螺栓数: 构件净截面强度:对于承压型连接,验算与普通螺栓相同;对于摩擦型连接,要考虑孔前传力的影响(占螺栓传力的50%) 图7-79 摩擦型高强度螺栓孔前传力 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.7 高强度螺栓连接的性能和计算 7.7.3 高强度螺栓群的抗剪计算 2. 扭矩作用时,及扭矩、剪力、轴心力共同作用时 螺栓群受扭矩T、剪力V和轴心力N共同作用的高强度螺栓连接的抗剪计算与普通螺栓相同,只是用高强度螺栓的承载力设计值。 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.7 高强度螺栓连接的性能和计算 7.7.4 高强度螺栓的抗拉连接 1. 高强度螺栓的抗拉连接性能 规范规定每个摩擦型高强度螺栓的抗拉设计承载力不得大于0.8P,螺栓杆内原预拉力基本不变。 图7-82 高强度螺栓受拉 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.7 高强度螺栓连接的性能和计算 7.7.4 高强度螺栓的抗拉连接 1. 高强度螺栓的抗拉连接性能 撬力的影响:限制抗拉承载力在0.8P以内 图7-83 高强度螺栓拉力变化 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.7 高强度螺栓连接的性能和计算 7.7.4 高强度螺栓的抗拉连接 2. 高强度螺栓抗拉连接计算 抗拉承载力: 轴心拉力的螺栓数: 弯矩作用时 图7-84 高强度螺栓受弯连接 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.7 高强度螺栓连接的性能和计算 7.7.4 高强度螺栓的抗拉连接 2. 高强度螺栓抗拉连接计算 承载力极限状态 板不被拉开时,中和轴在螺栓群形心处; 板可被拉开时,与普通螺栓一样,中和轴在最外排 受压螺栓形心处。 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.7 高强度螺栓连接的性能和计算 7.7.5 同时受剪力和拉力的高强度螺栓连接计算 1. 高强度螺栓摩擦型连接 由于外拉力的作用,板件间的挤压力降低 每个螺栓的抗剪承载力也随之减少 抗滑移系数随板件间的挤压力的减小而降低 2. 高强度螺栓承压型连接 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.8 焊接梁翼缘焊缝的计算 叠放板材的弯曲变形 无局部压应力时的梁翼缘焊缝受力 焊缝受力: 焊脚尺寸: 图7-86 叠放板材的弯曲变形 图7-86 叠放板材的弯曲变形 图7-87 翼缘焊缝所受剪力 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.8 焊接梁翼缘焊缝的计算 双层翼缘板时的焊缝应力 有局部压应力时的梁翼缘焊缝受力 焊缝受力: 焊脚尺寸: 图7-88 双层翼缘板梁的连接焊缝 图7-89 双向剪力作用下的翼缘焊缝 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.9 构件的拼接 7.9.1 等截面拉、压杆拼接 工厂拼接:直接对焊或拼接板加角焊缝 工地拼接:拉杆用拼接板加高强螺栓或端板加高强螺栓;压杆用焊接或接触面刨平顶紧 拼接原则:等强度 图7-91 等截面拉压杆拼接 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.9 构件的拼接 7.9.2 变截面柱拼接 截面变化微小者 截面变化较大而一侧翼缘外表平齐者 截面变化较大而中线上下一致者 图7-92 变截面柱拼接 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.9 构件的拼接 7.9.3 梁的拼接 1. 工厂拼接 拼接位置应错开,避免焊缝集中 翼缘板和腹板分别接长后在拼接,较少焊接应力 常采用正面对接焊缝,施焊时用引弧板 图7-93 焊接梁的工厂拼接 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.9 构件的拼接 7.9.3 梁的拼接 2. 工地拼接 工地焊接拼接 工地高强度螺栓拼接 拼接验算 图7-94 工地焊接拼接 图7-94 工地焊接拼接 图7-95 工地高强度螺栓拼接 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.10 梁与梁的连接 7.10.1 次梁为简支梁 叠接 侧面连接 图7-97 叠接 图7-98 侧面连接 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.10 梁与梁的连接 7.10.2 次梁为连续梁 叠接 侧面连接 图7-100 侧面刚性连接 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.11 梁与柱的连接 分类:柔性连接、刚接、半刚接 图7-101 梁柱连接 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.11 梁与柱的连接 7.11.1 多层框架的刚性连接 分类:完全焊接的、栓接的和栓焊混合连接的 图7-103 梁柱刚性连接 图7-103 梁柱刚性连接 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.11 梁与柱的连接 7.11.2 无加劲肋柱节点的计算 规范规定: 图7-105 无加劲肋柱节点域的极限状态 图7-105 无加劲肋柱节点域的极限状态 图7-106 柱腹板受压区计算 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.11 梁与柱的连接 7.11.3 有加劲肋柱节点域计算 抗剪强度计算 局部稳定计算 图7-108 节点腹板域受力状态 图7-108 节点腹板域受力状态 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.11 梁与柱的连接 7.11.4 单层框架的刚性连接 图7-110 单跨单层刚架横梁与柱连接 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.11 梁与柱的连接 7.11.4 单层框架的刚性连接 图7-111 单层多跨刚架中柱上端节点 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.12 柱脚设计 功能:将柱子内力可靠地传给基础;和基础有牢固连接;尽可能符合计算简图。 连接方式: 铰接——支承式 刚接——支承式(外露式) 埋入式(插入式) 外包式 图7-112 埋入式和外包式刚接柱脚 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.12 柱脚设计 7.12.1 轴心受压柱的柱脚 1. 柱脚的型式和构造 图7-113 柱脚形式 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.12 柱脚设计 7.12.1 轴心受压柱的柱脚 内容:确定底板尺寸、靴梁的尺寸及它们之间的连接焊缝 底板平面尺寸: 2. 轴心受压柱脚的计算 内容:确定底板尺寸、靴梁的尺寸及它们之间的连接焊缝 底板平面尺寸: 底板的尺寸:底板厚度由板抗弯强度决定。地板被分为四边支承板、三 边支承板和悬臂板。 底板的厚度一般在20mm~40mm之间,不宜小于14mm。 第7章 钢结构的连接和节点构造

7.12 柱脚设计 7.12.1 轴心受压柱的柱脚 靴梁计算: 厚度与被连接的柱子翼缘大致相同,高度由连接柱所需要的焊缝确定。 2. 轴心受压柱脚的计算 靴梁计算: 厚度与被连接的柱子翼缘大致相同,高度由连接柱所需要的焊缝确定。 二块靴梁板承受的最大弯矩: 二块靴梁板承受的最大剪力: 3. 隔板计算 厚度不小于长度的1/50,受力取阴影部分基础反力。底板的厚度一般在20mm~40mm之间,不宜小于14mm。 第7章 钢结构的连接和节点构造