钢结构节点连接.ppt

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1、2023-2-231 介绍国家标准图 03SG519-1及04SG519-2 节点连接设计的技术条件、图集的内容及其使用方法。2023-2-2321） 03SG519-1 为次梁与主梁的连接(去年开始发行) 2023-2-2332023-2-234 以上五种简支栓接型式，分别采用高强度螺栓摩擦型连接、高强度螺栓承压型连接 和 普通 C 级螺栓连接,根据连接在偏心影响下可承受的最大剪力设计值而编制的连接施工图选用图表，如本图集第 9 页至第 62 页所示。2023-2-2352）为框架梁在工地的栓焊拼接2023-2-236 它主要用于当框架梁与柱在工厂用焊缝刚性连接，其悬臂段与中间段的翼缘用对接

2、焊缝，腹板用高强度螺栓摩擦型拼接时，为了既能按不同内力设计值进行拼接，也能按等强度要求进行拼接而编制的连接施工图选用图表，如本图集第 63 页至第 156 页所示。2023-2-23704SG519-2 为框架梁在工的全栓拼接(今年开始发行)2023-2-238 它主要用于当框架梁与柱在工厂用焊缝刚性连接，其悬臂段与中间段的翼缘和腹板在工地均用高强度螺栓摩擦型拼接时，为了既能按不同内力设计值进行拼接和按梁的净截面等强度进行拼接，同时也考慮了在抗震结构中，拼接位于框架梁塑性区段以内时等多种情况下，而编制的连接施工图选用图表2023-2-239本图集受弯构件选用的 H 型钢截面规格（共72种）20

3、23-2-2310连 接 材 料高强度螺栓： 8.8s 和 10.9s 两种。普通 C 级螺栓：4.6s 或 4.8s 两种。焊接材料：采用与Q235 及Q345 钢相匹配的 E43 和 E50 型焊条2023-2-2311 次梁与主梁 ( 或与柱) 简支连接的计算假定及计算公式综合背景资料：其假定为,连接板与次梁可视为一体，支点在主梁腹板的中心线上。其连接螺栓和连接板除承受次梁的剪力外，尚应考虑由于连接偏心所产生的附加弯矩的作用。这些背景资料是：2023-2-23121 1 高层民用建筑钢结构技术规程高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-98JGJ99-98 第第8.3.118.3.11条条

4、 梁与柱铰接时，梁与柱铰接时， 与梁腹板相连与梁腹板相连的高强度螺栓，除应承受梁端剪力外，尚应承的高强度螺栓，除应承受梁端剪力外，尚应承受偏心弯矩的作用，偏心弯矩受偏心弯矩的作用，偏心弯矩 M M 应按下列的公应按下列的公式计算：式计算： .（8.3.118.3.11）式中：式中：e e 为支承点螺栓合力作用线的距离为支承点螺栓合力作用线的距离。VeM 2023-2-23132 陈绍蕃著陈绍蕃著钢结构设计原理钢结构设计原理科学出版社科学出版社 19871987，1111。3 3王国周王国周 瞿履谦主编瞿履谦主编钢结构原理与设计钢结构原理与设计清华大学出版社清华大学出版社4 4陈绍蕃陈绍蕃钢结构

5、钢结构中国建筑工业出版社，中国建筑工业出版社， 199619965 5徐永基徐永基 刘大海刘大海 钟锡根钟锡根 杨翠如编著杨翠如编著高高 层建筑钢结构设计层建筑钢结构设计陕西科学技术出版社陕西科学技术出版社 1993,12.1993,12. 2023-2-2314在简支连接中螺栓群所承受的剪力和弯矩2023-2-2315 螺栓群在剪力和偏心弯矩作用下，反求螺栓群可承受的最大剪力设计值，即：式中： bv212M1yV1y)()(NNNNMx nmVN V1y)(2i2i1M1yyxxeVN )(2i2i1M1xyxyeVN )(2i2inyxk bv1NWV 2n21212n1221kyxemn

6、kexmnW2023-2-2316 确定支承板的厚度（取下列各式中之最大者）1 根据螺栓群可承受的最大剪力设计值求支承板厚2 根据螺栓群所受的偏心弯矩 求板厚3 根据构造要求求板厚 vvsVs)2()1(2fdmsmbVfhVt 212122i3sssMsdnyhfnVeht15sbssbt 12ssst VeM 2023-2-23171） 根据焊缝的合成应力求角焊缝的焊脚尺寸 采用双面角焊缝，且只考虑其支承板与柱或主梁腹板的连接焊缝有效。为此，在焊缝中的合成剪应力为: 式中: wf2Vf2Mff 2wfsMf7026lh.nVe wfsVf702lh.nV 22. 1 2023-2-2318

7、 焊在主梁上支承板（或柱上竖向板）的个数。 为支承板的高度， （ 为孔距， 为板边距） 将其代入前页公式，经整理后得角焊缝所需的焊脚尺寸为： 注：式中的注：式中的 是现行规范式中是现行规范式中 的近似取值。的近似取值。2）据角焊缝焊脚尺寸的最小构造要求，求焊脚尺寸。其： snshbs )m(h21s sb 2s22swfsf)10(711 48)10392 h.e.(hfn.Vh10s hfs2hh t.h51f 2023-2-2319主次梁用螺栓简支连接的选用图表示例2023-2-23202023-2-23212023-2-2322检验主次梁简支栓接的选用表取页 51 左表中的 型， 其 H

8、 型钢梁高 500, 钢材牌号 Q345 , 主梁翼缘宽 , 剪力设计值 , 即第 1 列 6 行，对应的螺栓性能等级 , 抗滑移系数 摩擦型连接高强度螺栓 , 其预拉力 （ 偏心距 ）来进行验算。1J200f BkN279 Vs9.1050. 0 801520 MkN155 P60 e2023-2-23232023-2-2324检验：偏心弯矩 弯矩在顶上一排螺栓中产生的剪力： 剪力设计值在顶上一排螺栓中产生的剪力合成剪力 螺栓的抗剪承载力设计值 支承板的厚度及角焊缝的焊脚尺寸计算略。mmkN1674060279 M kN85411608021601674022M.N kN8555279V.N

9、 kN7569855854122.N kN756915550190bv.N 2023-2-2325次梁与主梁 ( 或与柱) 简支栓接的选用图表使用说明在 1562 页选用图表中连接的最大剪力设计值系根据附录A A公式( A.2-1 )、( A.2-2 )计算得出的。底行中的支承板厚度，系根据公式（A.3.1)( A.3.4 )计算得出的（详见页157-159）。）。当选用表中没有所需要的截面时，选用者可根据以上公式进行计算。(即前面所介绍的公式，或按前面“检验”示例的步骤进行。2023-2-2326简支栓接的适用条件及选用时的注意事项 1) 当主梁为边梁，其腹板只有一侧有支承板，腹板的另一侧是

10、否增设加劲板，本图集不作具体规定，由设计者自定。 2) 在J4 型连接中，应优先采用高强度螺栓摩擦型连接，不应采用普通螺栓连接。如采用高强度螺栓承压型连接时，将使连接滑移变形量增大。因此，选用时应注意其不利影响。2023-2-2327主次梁螺栓简支连接的索引表示方法2023-2-2328主次梁螺栓简支连接的选用示例 设有一 Q235 的 H 型钢次梁， 截面型号为 H 446199812, 梁端剪力设计值 ，主梁为 Q235, 截面型号为H 6003001225；连接节点为J4 型；主次梁间用10.9s高强度螺栓摩擦型连接。接触面用喷砂生赤锈处理，即 试问应如何选用其连接及索引。45. 0 k

11、N180 V2023-2-2329解:1） 确定连接螺栓: 根据次梁的钢材牌号、截面尺寸和高强度螺栓摩擦型连接方式，页查页 25。可在 表格内J4 型 所在列与 ，所在行相交处（即第 6行第 6 列）查得： （满足设计要求）。对应的详图为该页左起第 4 个图形。 )7015(20 M300f B45. 0,9 .10 skN180kN203 V2023-2-23302023-2-23312）确定支承板和连接盖板的加工尺寸： 由于J4 型在25页第 6 列底行中只有板号 而无板厚修正值，故设计者只需注明板号。施工者就可根据主梁截面尺寸和板号查页13（截面代号 1H60.8，在对应于J4 型、板号

12、 的第 9 行第 2 列，即可查得支承板的加工尺寸连接盖板的板厚 及加工尺寸均可从 25 页 J4 型图中查得；至于焊脚尺寸 及需在连接处加塞2mm厚的填板，可由制作加工厂根据 4.3 与 4.4 条的要求施工。8 tfh2023-2-23322023-2-2333 3 3）节点连接的索引表示方法: 根据J4J4 型图的标准表达式为: 注：螺栓性能等级和连接处钢材表面的处理方法,应在设计总说明中说明，故在索引中不注。8 .6011 .451HH4JM2023-2-2334编制框架梁栓焊拼接的有关的背景资料高层民用建筑钢结构技术规程高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-98JGJ99-98第第8

13、.5.28.5.2条条 当用于抗震设防时，梁的接头应按当用于抗震设防时，梁的接头应按本规程第本规程第8.1.38.1.3条第三款的要求设计；当用于条第三款的要求设计；当用于非抗震设防时，梁的接头应按内力设计，此时，非抗震设防时，梁的接头应按内力设计，此时，腹板连接按受全部剪力和所分配的弯矩共同作腹板连接按受全部剪力和所分配的弯矩共同作用计算，翼缘连接按所分配的弯矩设计。当接用计算，翼缘连接按所分配的弯矩设计。当接头处的内力较小时，接头承载力的不应小于梁头处的内力较小时，接头承载力的不应小于梁截面承载力的截面承载力的 50%50%。2023-2-2335 1） 腹板拼接板及其每侧的高强度螺栓，按

14、拼接处的弯矩和剪力设计值计算。即腹板拼接板及每侧的高强螺栓承受拼接截面的全部剪力及按刚度分配到腹板上的弯矩，但其拼接强度不应低于原截面抗弯承载力的 50%50%。2023-2-2336 2）由于当翼缘为焊接、腹板为高强度螺栓摩擦型连接时，一般总是采用先栓后焊的方法，因此在计算中，应考虑对翼缘施焊时其焊接高温对腹板连接螺栓预拉力的损失，损失后连接螺栓的抗剪承载力取 。bv90N.2023-2-2337在梁腹板的拼接中螺栓群所承受的剪力和弯矩2023-2-2338梁腹板用螺栓拼接的计算公式 根据梁截面尺寸合理布置的螺栓群，分别取梁截面最大抗弯设计值的 ， 按 0.1 进级）和 ， 按截面模量分配在

15、腹板上的弯矩和待定的剪力同时作用在拼接一侧螺栓群的中心处，使螺栓群角点处螺栓的受力刚好达到其最大抗剪承载力设计值时，反求出螺栓群可承受多大剪力这一思路来编制的。9 . 05 . 0 knMmaxkM2023-2-2339 螺栓群在弯矩和剪力作用下，角点螺栓所受剪力的计算 式中： bv2M1x2M1yV1y90N.)N(NN mnVN V1y)()( )(2i2i1xjwjxM1yyxxIIVekMN )()( )(2i21xjwjxM1xyxyIIVekMNi xjwjII )(2i2inyxk xkMY aacbbV242 2n21212n12221k)yx()e(mnkexnma 2n21

16、21n122k)yx(eYmnkYxb 2bv2n2121290)N.(k)yx(Yc 2023-2-2340 确定腹板拼接板的厚度（应取下列四项中之最大者）。 1)1) 根据螺栓群受的弯矩求板厚: 2)2) 根据螺栓群受的剪力求板厚： 3)3) 根据螺栓间距 S S 确定板的厚度及原则上应使拼接板的截面面积不小于腹板的截面面积 )2()(12(22i3ssMs dnyhfhMt vsfs2fdmhnVtV 12ssst )2(2)2(swwAs dmhtdmht2023-2-2341框架梁在跨内栓焊拼接的选用图表示例2023-2-2342检验梁的栓焊拼接选用表取页87中的 H 钢材牌号Q235钢，摩擦型型连接高强度螺栓（预拉力 ）。取表中的 ，再取螺栓的性能等级 和取抗滑移系数 ， 所对应的 来进行验算。168250500 7020520 MkN125 Pmax70M.M mkN323 s8.83 . 0 kN235 V2023-2-2343梁的腹板高度 梁腹板惯性矩 梁腹板的净截面惯性矩：梁翼缘的毛截面惯性矩：梁的全截面惯性矩 梁的净截面惯性矩 mm468162500w h463w