钢框架梁柱刚性节点破坏机理分析

半刚性连接的一些概念

半刚性连接的一些概念 由于钢结构的特殊性,在处理有些铰接节点时,如果单纯按照铰接,则整个体系可能会是几何可变体系,但是按照刚接处理,又由于节点复杂在一些具体工程中很难做到.在GB 50017中提出了半刚接的可行性,但是并没给出范例.下面讲一些关于半刚接的相关概念. 以往我们对于节点模型的定义有两种:铰接和刚接。不能承受和传递弯矩作用的为铰接,能够承受和传递弯矩作用的是刚接。实际上这是为了便于就算分析,是对节点的理想化,在工程实际不可能存在理想的铰接和刚接节点。后来又提出了弹簧支座的概念,弹簧支座是介于铰接和刚接之间的一种过渡节点模型,但是它也是建立在弯矩与转角位移成线性关系假定基础上的,与工程实际贴近了一大步。半刚性节点是最近几年刚刚提出来的一种新的概念,它也是介于刚接和铰接之间的一种节点模型,但不同于弹簧支座,它考虑了弯矩与转角位移之间的非线性关系,目前这种节点模型还正处于研究阶段,工程也已一定的应用。半刚性节点连接目前尚处于研究阶段,需要大量的试验数据和理论分析。一般来说当梁采用端板与柱翼缘通过高强螺栓连接时、或梁的上下翼缘与柱通过角钢或T型钢连接时都属于半刚性连接。 设计和计算半刚性连接需要知道节点的弯矩-转角关系曲线,即节点的转动刚度.欧洲规范EC4规定当节点的转动刚度小于梁的线刚度的0.5倍时,可视为铰接;当节点转动刚度大于梁的线刚度的25倍时,可视为刚接;两者之间为半刚接;我国也有相关的研究成果,不过比较复杂。半刚性节点具有以下优点: 1)因考虑了节点区域的相对变形,可缓解杆件内应力集中; 2)地震荷载作用下,节点部位能量耗散作用可以降低位移反应; 3)灾后结构加固设计较容易处理; 4)半刚性节点引入结构分析,推动对结构设计过程的重视; 5)设计能够更接近结构的真实情况。 看看下面这个代表性的半刚接节点图:

半刚性连接刚框架力学模型分析

半刚性连接刚框架力学模型分析 摘要:众所周知,节点的刚度影响着钢框架的结构性能。要准确的确定节点的刚度值需要对节点采用复杂的数值模拟方法(如有限元)。本文的主要目的是提出一个力学模型以分析节点刚度对框架性质的影响。力学模型是基于用三个弹簧和一个不产生变形的节点模拟来描述相关节点和单元之间的平动位移和转动位移。由此模型可以得到梁构件的刚度矩阵和受弯时的荷载向量。本文举例说明了这种方法的简洁性和实用性。 关键词:刚接;半刚接;连接;计算模型;框架;塑性铰 1.引言 传统的钢结构分析和设计过程中,框架连接通常简化铰接或者刚接的。理想的铰接意味着梁柱之间不传递弯矩,理想的刚接意味着连接该节点的构件之间不发生相互转动[1,2]。但是,这两种情况是实际通常所用的大多数部分传递弯矩的连接的极端形式。 为评估框架的实际性能,有必要考虑连接柔度对框架性能的影响。连接的柔度取决于紧固件的变形,连接的类型,它们的位置和连接构件的局部变形[7-9]。 连接细部构造涉及结构不同构件间的连接,因此,连接细部构造的任何改变都可能导致连接性质的明显变化[10-12]。 一些研究者如Kishi和Chen[9]收集了现有的实验结果并建立了钢结构连接的数据库,不但能提供给用户实验数据还能给出一些预测性的方程。但是并不所有的结构工程师都可以接触到这些实验结果,并且当框架分析中连接的细部构造与现有的实验有明显的不同时,通过数据库得到的连接性质并不能正确的反映实际的连接。 De Lima[13]等人利用神经网络的概念来确定梁柱连接节点刚度的初始刚度。但是这种方法使用范围有限,故作者并没有用实验数据对该方法的正确性加以验证。Lopez[14]等人分析单层网格时基于数值模拟和实验结果建立了一种模型,该模型考虑了节点的刚度。Del Savio等人也建立了半刚性连接节点的一种参数化的模型用来分析空腹梁。 梁柱连接实验结果[1,7,8,10_13,16]表明,在所有连接形式中,弯矩—转角关系都是呈非线性的并且随着连接刚度的变化而变化,两者的关系可用以下公式[17,18]表示: θ(1) =kMα 由于有大量的参数影响连接的性质,故准确的模拟连接的性质就变得困难起来。总的来讲,初始刚度和极限弯矩是确定节点性质的最重要的两个方面。[2,17,18] 2.力学模型 由于有大量的参数影响连接的性质,故准确的模拟连接的性质就变得困难起来。总的来讲,初始刚度和极限弯矩是确定节点性质的最重要的两个方面。[2,17,18] 选用的力学模型[17]是基于用三个弹簧和一个不产生变形的节点模拟来描述结构的相关节点和单元之间的平动位移和转动位移。 (a)半刚性节点(b)不变形节点(c)杆单元和不变形节点 图1. 力学模型.

钢框架结构梁柱刚性节点抗震设计

钢框架结构梁柱刚性节点抗震设计 摘要:本文主要探讨了钢框架结构梁柱刚性节点抗震设计。 关键词:钢框架结构;梁柱;刚性连接节点;抗震设计 1引言 在钢框架结构的设计过程中,梁柱刚性节点的设计是其中一项重要的设计内容,梁柱刚性节点设计工作是否合理和可行,对钢框架结构稳定性产生着重要的影响,因此要做好梁柱刚性节点的设计工作,为钢框架结构的稳定性提供保障。在社会生产力不断发展和进步的基础上,钢结构的使用范围和使用数量都呈现着逐渐上涨的趋势。为了给建筑工程的经济效益和社会效益提供保障,要将钢结构梁柱刚性节点的设计工作落实到位。 2钢结构梁柱节点的基本特性 2.1刚性连接点 为了使构件原本的力学特征得到保留,对于连接节点位置的完全连接性,要使其不发生任何变化,避免连接节点的完全连接形受到影响。使用这种构造,可以保证构件之间的夹角保持稳定的夹角度数,保证构件具有一定的承载能力,也为构建的连接强度提供保障。 2.2半刚性连接节点 对于半刚性连接节点而言,一般情况下,要使其承载能力不小于构件的承载能力,但是由于受到一些因素的影响,例如:半刚性节点的连接方法不恰当、细部构造设计不合理等等,导致半刚性连接节点的弹性刚度不理性,即其弹性刚度没有构件的弹性刚度好,因此在实际的情况中,一般不会使用半刚性连接节点的设计方式。 2.3铰接连接节点 对于铰接连接节点而言,从理论的角度考虑,铰接连接节点对于弯矩的情况,则完全不能够承担,所以在构件拼接连接的过程中,通常都不会使用铰接连接节点的设计方式。一般情况下,在构件端部连接的过程中会使用铰接连接,例如:柱脚之间的连接和梁之间的连接等等。 2.4螺栓连接计算

高层建筑框架梁柱节点砼强度与浇注

高层建筑框架梁柱节点区混凝土如何浇注才能满足承载力要求 高层建筑框架梁柱节点区混凝土如何浇注才能满足承载力要求是长期困扰着设计和施工人员的一个 问题,文中根据《高规》的定性规定,经定量验算而总结出一种节点区简易处理方法,望能得到同行的认可 和接受,并在实际工程中加以运用。 1 规范条文摘录 在《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)中,有关框架梁柱节点区混凝土的设计和浇注有以下的条文内容及条文说明: ——当柱混凝土设计强度高于梁、楼板的设计强度时,应对梁柱节点混凝土施工采取有效措施(第13.5.7条); ——高层建筑不同强度的梁、柱节点混凝土浇筑需要有关单位具体协商解决(条文说明); ——抗震设计时,一、二级框架的节点核心区应按本规程附录C进行抗震验算;三、四级框架节点以及各抗震等级的顶层端节点核心区,可不进行抗震验算(第6.2.7条)。 ——凡是梁柱节点之混凝土强度低于柱混凝土强度较多者,皆必须仔细验算节点区的承载力,包括受剪、轴心受压、偏心受压等,并采取有效的构造措施(条文说明)。 由此可以看出,规程对梁柱节点区混凝土的设计及施工并未作出明确的规定,而在高层建筑混凝土结构的设计与施工中,这一问题是不可能回避的,因此寻求一种梁柱节点区混凝土合理设计和便利施工的方法正是本文的目标。

2 高层建筑混凝土结构设计和施工中的现实问题 2.1 为了满足柱轴压比的要求,同时又要控制柱截面不过大,柱子采用较高强度等级的混凝土是一种必然。而对于以受弯为主的楼层梁板,过高的混凝土强度等级却是不需要且不适宜的,前者指对其抗弯承载力的贡献不明显,后者则指对构件承受非荷载应力(混凝土收缩应力、温度应力等)不利。正因如此,《高规》第6.1.9条才有“现浇框架梁的混凝土强度等级不宜高于C40”的规定,但实际工程设计中楼盖合适的混凝土强度等级应为C25~C35。由此可见,高层建筑混凝土结构的柱混凝土设计强度高于梁板的设计强度必然存在,而且随着建筑物高度的增大,两者的设计强度差距会越大,当然该区段主要存在于高层建筑的下部。 2.2 目前混凝土的浇筑施工几乎都是采用商品混凝土泵送工艺,而且习惯于将竖向构件与水平构件分两批集中浇注(即节点区采用楼盖混凝土强度等级浇注)。如果要求其中的梁柱节点单独浇注,则首先是其供应量及浇注时间不易控制而会导致质量事故,其次是节点区与梁板之间的分隔确实存在难度,故施工单位至少不希望大面积采用此方法。 3 受剪、受压验算规律 考虑到现场施工的操作程序,同时又要满足规范中对节点核心区承载力的要求,我们列举数例对典型节点区的受剪、轴心受压、偏心受压进行计算(其过程附后)。通过验算可得出以下规律: 3.1 按《高规》附录C进行受剪抗震验算,即使柱梁混凝土强度等级相差20MPa,而节点区用楼盖混凝土强度等级浇注,其节点核心区截面的受剪承载力仍可以满足要求。

钢框架梁柱连接节点构造

钢框架梁柱连接节点构造,图文并茂 2015-11-27 09:41 专业分类:建筑结构浏览数:23759 1. 梁与柱的连接 梁与柱刚性连接的构造,形式有三种。 (1)梁翼缘、腹板与柱均为全熔透焊接,即全焊接节点; (2)梁翼缘与柱全熔透焊接,梁腹板与柱螺栓连接,即栓焊混合节点; (3)梁翼缘、腹板与柱均为螺栓连接,即全栓接节点; 上图为三种梁柱刚性连接节点 梁与柱刚性连接的构造

(1)工字形梁与工字形柱或箱形柱刚性连接的细部构造: 上图为梁与柱刚性连接细部构造 (2)工字形柱和箱形柱通过带悬臂梁段与框架梁连接时,构造措施有两种:a、悬臂梁与梁栓焊混合节点;b、悬臂梁与梁全栓接节点。 上图为柱带悬臂梁段与梁连接

半刚性框架节点性能.

半刚性框架节点性能 随着我国钢结构建筑产业的不断发展,多高层钢框架结构的应用越来越多。在钢框架的传统分析和设计中,是将框架的梁柱连接假定成完全刚接或理想铰接。虽然,上述对连接性能的理想化假设简化了钢框架的分析和设计过程,但 采用理想的连接模型在很多情况下不能正确地预测结构的实际受力性能。另外,现行规范(GB50017-2003)虽然提到了半刚性连接,但是并没有说明如何进行设计。半刚性连接不但对结构的内力及位移产生影响,而且对结构的稳定、动力特性也产生影响.目前的研究仅对这些问题提出了一些建议,但在结构设计中如何 合理地把半刚性连接对结构性能的影响考虑进去,这些建议不够全面。围绕这一问题,本文对一种典型的半刚性连接--带双腹板顶底角钢半刚性连接的性能进行了探讨和研究。本文简要地介绍了半刚性节点的研究现状、各国规范梁柱连接 的设计计算内容和方法、梁柱连接的类型和半刚性连接的特性,探讨了半刚性连接的M-θ特征曲线及其拟合方法,以及带双腹板顶底角钢半刚性连接初始刚度 以及弯矩承载力的计算公式。其后,本文利用ANSYS程序对带双腹板顶底角钢半刚性连接进行非线性有限元计算分析,并与试验结果分析比较,结果与试验结果 吻合较好.最后,本文对带双腹板顶底角钢半刚性连接提出了改善建议,并且对改善模型进行计算,得出一些结论并提出了相应的设计建议。 【相似文献】 [1]. 焦洪宇,段敏.Pro/E模型导入ANSYS问题的研究[J].辽宁工学院学报, 2004,(06) [2]. 关文勇.开设CAE/FEA/ANSYS应用课程的实践和探索[J].成都电子机械高 等专科学校学报, 2000,(03) [3]. 杨宝山,上官兴,徐海燕,李锦华.恒载作用下桥梁桩基础三维仿真分析[J].江西科技师范学院学报, 2005,(04) [4]. 江彦.将CAE进行到底[J].中国制造业信息化, 2004,(02) [5]. 王凤丽,宋继良,谭光宇,刘美娟.在ANSYS中建立复杂有限元模型[J].哈尔滨理工大学学报, 2003,(03) [6]. 李艳,张林春,张文君,王效杰.ANSYS在道路路面结构计算中的应用[J].城 市道桥与防洪, 2005,(02) [7]. 郭士雄,李国强.钢结构设计中对ANSYS的二次开发[J].四川建筑科学研究, 2005,(02) [8]. 关文勇.CAE/FEA/ANSYS在产品开发中的应用[J].成都电子机械高等专科 学校学报, 1999,(04) [9]. 邵将,李世国.Pro/E与ANSYS的连接方法和应用实例[J].机械设计, 2004,(09) [10]. 杨明.Ansys软件与其它CAD/CAE/CAM软件的接口问题[J].哈尔滨铁道科技, 2004,(03) 【关键词相关文档搜索】:结构工程; 半刚性连接; ANSYS; 带双腹板顶底 角钢半刚性连接; 有限单元法 【作者相关信息搜索】:西南交通大学;结构工程;黄慧萱;张上;

框架结构梁柱节点

框架结构梁柱节点

浅论高层框架结构梁柱节点施工 关键词:框架结构节点梁、柱、板荷载受力点施工隐患处理方法论文摘要:在框架结构中,节点作为联系整个结构体系的枢纽,既是承受梁、柱、板等各种荷载的受力点,也是模板、钢筋、混凝土工程等多种交汇施工的重要部位,在实际施工中存在着各种隐患。本文剖析节点施工中的问题,并提出相应的处理方法。 1、前言 在建筑工程施工中,框架结构的节点是联系整个结构体系的枢纽,如框架的梁柱交汇点、剪力墙结构的暗梁与柱的交汇点等。节点承受由梁端和柱端传递来的轴力、弯矩和剪力,受它们共同作用且受力状态复杂。因此节点要求具有足够的强度,以抵抗相邻构件承受的各种荷载,保证整个结构体系坚固和安全可靠。然而在实际工程中,我们发现钢节点细部构造设计不细致,施工不精心。容易给工程质量留下隐患。特别是框架结构节点在施工中发现的若干问题进行剖析。 2、钢筋制作方面的问题 节点配筋构造主要包括节点区箍筋的设置及梁筋在节点区的锚固。箍筋对核心区混凝土具有约束作用,对提高节点的抗剪强度起着重要作用箍筋间距越小,对混凝土的约束作用就越大,节点受剪承载力也越高,尤其是地震区,节点区的箍筋必须加密,有些设计人员通常只对柱端、梁端的箍筋加密,而未对节点区作明确的标明。节点区有纵梁、横梁、柱的纵向钢筋三向交叉,且钢筋密集,配置箍筋在施工上有一定的难度。常用的施工方法是在支完梁板的模板后放入梁

的钢筋骨架。再放节点箍筋。由于钢筋的安装绑扎难度较大,加上怕麻烦的心里,因此经常出现不放或少放箍筋,或箍筋绑扎不牢等问题,直接影响到混凝土结构的抗裂性能。因此,节点区的箍筋可以考虑先按设计要求制成钢筋笼,套入柱的纵向钢筋,并绑扎或焊接牢固,再放梁的钢筋,以确保构件的抗裂性能;特别要注意做好对工人的技术质量交底,严格按施工要求和规范进行安装绑扎。 在边柱节点上,为了保证钢筋的锚固长度,梁钢筋须弯折插入节点区域,设计人员往往只较重视其最小锚固长度的在图纸上作出明确的规定,而忽视了最小水平锚固长度及垂直锚固长度,因实际工程中水平锚固常能满足要求。如某9层楼,在设计说明中规定最小锚固长度la=35d,柱截面bh=80m m×60mm,d=25mm,则最小锚固值la=3525=875nlll,其水平段K度为lh=775mm>0.45la这样就容易使垂直钢筋踢破保护层而破坏,因此对边柱点梁钢筋锚固段制作时,应考虑同时满足最小锚固长度、最小水平锚固长度及垂直锚固长度的要求节点区也常出现多根梁交汇,梁钢筋穿人节点区,出现多层钢筋叠层,如某楼在一节点区出现3根不同方向的大跨度梁支于同一根柱上,梁底排钢筋均为F25,梁底保护层厚度为25mm,由于3根梁底标高相同,因此就出现另外2根梁保护层分别为50㎜、75㎜,如此厚的素凝土层很容易产生裂缝,同时梁的有效高度减小会降低其承载力,因此,设计人员应当审视节点细部构造的详图设计,明确节点处的钢筋布置,避免留下工程质量隐患。

钢框架梁柱连接节点构造

钢框架梁柱连接节点构造,图文并茂 2015-11-27 09:41专业分类:建筑结构浏览数:23759 1、梁与柱得连接 1.1 梁与柱刚性连接得构造,形式有三种。 (1)梁翼缘、腹板与柱均为全熔透焊接,即全焊接节点; (2)梁翼缘与柱全熔透焊接,梁腹板与柱螺栓连接,即栓焊混合节点; (3)梁翼缘、腹板与柱均为螺栓连接,即全栓接节点; <img data—s="300,640"data—ratio="0.3426124197002141" data-w="467" width="auto” _width="auto"src="” st yle=”padding:5px 0px; border: 0px; max—width:600px; vertical—align:middle; font—family: 微软雅黑;font-weight: bold; line—height: 1。75em;width:auto !important; visibili ty:visible !important;”/〉 上图为三种梁柱刚性连接节点 1、2梁与柱刚性连接得构造 (1)工字形梁与工字形柱或箱形柱刚性连接得细部构造: <img data-s="300,640" data-ratio="0、39863325740318906” data—w=”439"width=”auto"_width=”auto” src=”” style=”padding:5px 0px;border: 0px; max-width: 600px; v

ertical-align: middle; width:auto !important; visibility: visible!important;"/〉 上图为梁与柱刚性连接细部构造 (2)工字形柱与箱形柱通过带悬臂梁段与框架梁连接时,构造措施有两种:a、悬臂梁与梁栓焊混合节点;b、悬臂梁与梁全栓接节点。 <img d ata-s="300,640”data-ratio=”0。35523" data-w=”451"width="au to" _width=”auto”src="” style="padding: 5px0px; border: 0px; max-width: 600px; vertical—align: middle; width: auto !important; visibility: visible!important;"/> 上图为柱带悬臂梁段与梁连接 梁与柱刚性连接时,按抗震设防得结构,柱在梁翼缘上下各500mm得节点范围内,柱翼缘与柱腹板间或箱形柱壁板间得组合焊缝,应采用全熔透坡口焊缝。 1。3 改进梁与柱刚性连接抗震性能得构造措施

半刚性连接研究

半刚性连接研究 【摘要】目前,关于半刚性节点的理论研究落后于工程实践,急待形成设计的理论体系,特别是需要建立弯矩和转角的本构方程用于工程设计。结合国内其他单位的研究成果,对传统刚接刚架计算弯矩值用乘以弯矩系数的方法进行修正,得到半刚接刚架弯矩值,可应用于工程设计。分析结果表明,随着刚度比增大,节点约束程度减弱,刚架横梁跨中弯矩增大,梁端弯矩减小,节点半刚性对刚架受力性能有明显影响,在刚架分析和设计中应加以考虑。本文综合的对半刚性节点的内力分析、半刚接框架柱的稳定分析方法以及半刚性连接框架的变形特点进行了研究。 【关键词】半刚性节点;内力分析;变形特点;稳定性 1.半刚性节点研究的意义 在工程应用上,半刚性节点对抗震设计是很有利的。在经济方面,层数不超过10-15层的框架中,依靠梁柱组成的刚架体系来提供对水平力的抵抗是经济的。不论竖向荷载作用下是否承受弯矩,连接做成半刚性足够。故对半刚性节点的研究有很高的经济价值。目前对半刚性节点的研究主要有对节点本身性能的研究和节点对结构的影响两类。 2.半刚性节点试验研究 2.1试验概况 首先做了试件的静力试验,来确定半刚性连接在静力荷载作用下的破坏形态、M-θ关系、初始刚度、极限承载能力等,以便为后续的周期荷载试验确定或修改构件尺寸、加载模式和数据采集方法等提供依据。其次采用不同尺寸的构件试验,在构件的梁端按梯次逐渐施加循环反复荷载,通过用荷载和位移控制来测量连接的转角、梁端位移,顶底角钢、腹板角钢、螺栓、梁翼缘、柱翼缘的微应变。 2.2结果分析 2.2.1破坏形式 在小幅值周期荷载作用下,试件基木上都能保持良好的弹性状态,卸载后基本上没有残余变形,随着荷载幅值的加大或周期数的增多,连接的弹性性质越来越不明显,卸载后基木上不能回到原来的位置,塑性变形增大。其破坏的模式主要有:螺栓滑移、转角过大以及顶底角钢扭转破坏。部分试件出现的螺栓滑移现象,则可以通过刚度变化印证。大部分试件都是由于梁的转角过大达到限值而破坏。顶、底角钢是半刚性连接最薄弱的部件,由此产生的“转动变形”则是半刚性连接是否能正常工作的控制因素。

钢结构节点

1.梁与柱的刚性连接 (1)梁与柱刚性连接的构造形式有三种,如图所示: (2)梁与柱的连接节点计算时,主要验算以下内容: ①梁与柱连接的承载力 ②柱腹板的局部抗压承载力和柱翼缘板的刚度 ③梁柱节点域的抗剪承载力 (3)梁与柱刚性连接的构造 ①框架梁与工字形截面柱和箱形截面柱刚性连接的构造: 框架梁与柱刚性连接 ②工字形截面柱和箱形截面柱通过带悬臂梁段与框架梁连接时,构造措施有两种: 柱带悬臂梁段与框架梁连接

梁与柱刚性连接时,按抗震设防的结构,柱在梁翼缘上下各500mm的节点范围内,柱翼缘与柱腹板间或箱形柱壁板间的组合焊缝,应采用全熔透坡口焊缝。 (4)改进梁与柱刚性连接抗震性能的构造措施 ①骨形连接 骨形连接是通过削弱梁来保护梁柱节点。 骨形连接 梁端翼缘加焊楔形盖板 梁端翼缘加焊楔形盖板 在不降低梁的强度和刚度的前提下,通过梁端翼缘加焊楔形盖板。 (5)工字形截面柱在弱轴与主梁刚性连接 当工字形截面柱在弱轴方向与主梁刚性连接时,应在主梁翼缘对应位置设置柱水平加劲肋,在梁高范围内设置柱的竖向连接板,其厚度应分别与梁翼缘和腹板厚度相同。柱水平加劲肋与柱翼缘和腹板均为全熔透坡口焊缝,竖向连接板与柱腹板连接为角焊缝。主梁与柱的现场连接如图所示。 2梁与柱的铰接连接

(1)梁与柱的铰接连接分为:仅梁腹板连接、仅梁翼缘连接: 仅梁腹板连接仅梁翼缘连接 柱上伸出加劲板与梁腹板相连梁与柱用双盖板 相连 (2)柱在弱轴与梁铰接连接分为:柱上伸出加劲板与梁腹板相连、梁与柱用双盖板相连 柱的拼接节点一般都是刚接节点,柱拼接接头应位于框架节点塑性区以外,一般宜在框架梁上方1.3m左右。考虑运输方便及吊装条件等因素,柱的安装单元一般采用三层一根,长度10~12m 左右。根据设计和施工的具体条件,柱的拼接可采取焊接或高强度螺栓连接。 按非抗震设计的轴心受压柱或压弯柱,当柱的弯矩较小且不产生拉力的情况下,柱的上下端应铣平顶紧,并与柱轴线垂直。柱的25%的轴力和弯矩可通过铣平端传递,此时柱的拼接节点可按75%的轴力和弯矩及全部剪力设计。抗震设计时,柱的拼接节点按与柱截面等强度原则设计。 非抗震设计时的焊缝连接,可采用部分熔透焊缝,坡口焊缝的有效深度不宜小于板厚度的 1/2。有抗震设防要求的焊缝连接,应采用全熔透坡口焊缝。

关于框架结构建筑梁柱节点施工浅析

关于框架结构建筑梁柱节点施工浅析 发表时间:2015-10-13T10:31:32.710Z 来源:《基层建设》2015年17期作者:刘永生 [导读] 在现代建筑工程中,框架结构是应用较为广泛的一种结构形式,具有操作简单、稳定性强等优点。 摘要:在现代建筑工程中,框架结构是应用较为广泛的一种结构形式,具有操作简单、稳定性强等优点。在施工过程中梁柱节点的施工是保证工程质量的重要环节,必须引起高度的重视,本文将对此进行探讨。 关键词:框架结构;节点;施工;问题;措施 一、在节点施工过程中应注意的问题 1、钢筋制作阶段经常出现的问题及解决措施 节点钢筋制作属于非常重要的环节,主要包括节点内受力主筋锚固及节点区域箍筋,其发挥的约束作用受到箍筋大小的影响,间距越小承受的剪力强度就越高。梁柱节点区域中包含横梁、纵梁与柱的三向交叉纵向钢筋,且钢筋相对密集,因而在施工箍筋配置阶段具有一定难度。一般来讲施工常用方法为完成梁板模板支设后将其放入钢筋梁骨架之中再进行节点箍筋放置。然而由于安装绑扎钢筋具有较大难度,一些施工人员经常为了便利操作便少放或不放箍筋,还会出现绑扎箍筋不牢固等问题,直接会对混凝土抗裂结构性能产生不良影响。因此位于梁柱节点中的箍筋我们可优先考虑依据设计要求进行钢筋笼制作,并将纵向柱钢筋套入,进行牢固焊接或绑扎,而后再将梁钢筋放入,进而保障安装构件钢筋质量,我们尤其应注重做好面向工人的各环节质量技术交底,按照施工严格要求与相关规范实施绑扎安装。位于边柱节点之中为有效保障锚固钢筋长度,我们可弯折梁钢筋并将其插入节点区域之中,实际操作中设计工作人员往往仅注重位于图纸之中针对锚固最小长度进行明确规定,却忽视了垂直锚固与最小水平的锚固长度。因此从事设计工作人员应科学审视系部节点设计详图,进行节点位置布置钢筋的科学明确进而有效避免遗留不良工程质量安全隐患。 2、梁柱节点区加密箍筋问题与处理方法 相关施工规范标准明确规定,框架结构高层建筑梁柱核心阶段区域之中的箍筋量应不低于加密柱端区配箍实际量,这样一来便可有效提升柱子总体承载力,并合理避免由于受到剪切力令主筋弯曲并被不良破坏。然而许多施工设计人员在实际操作中没有充分认识到节点加密箍筋的现实必要性,没有充分进行节点内力的良好分析,而核心节点区域中也欠缺明确标注。就施工人员来讲,梁柱节点区域之中交叉纵横的钢筋本身便较为密集,因而依据正常方式进行钢筋绑扎确实相对困难,且加密难度会相对增加,倘若欠缺明确的施工图标注,便较难依据要求规范实施箍筋绑扎安装。 二、梁柱节点模板安装施工 粱柱节点模板安装施工阶段支模操作相对较为复杂,且具有较低功效,一般来讲实际施工进程中通常应用临时现场散装方式,进一步导致存在较大的尺寸偏差现象,令拼缝有失严密性,具有较差的接驳垂直度与表面平整性,倘若要对其拆除并进行重装则相对较为麻烦,并不利于便捷的清理节点中杂物以及调整处理节点箍筋。 基于节点区绑扎箍筋顺序,我们应首先履行穿梁底筋并完成节点箍筋绑扎后才可进行节点模板安装,我们可应用框架梁总体宽度范畴之外的合理节点模板借助改进工具定制模板做法,注重施工要点控制。即首先我们应依据各节点编号几何数据明确制作节点模板方案,一般来讲节点框架梁矩形宽度范畴之外模板包含位于四个侧面一片或两片矩形板,下部模板及搭接柱长度我们应取40mm,进而便于固定。同时我们应结合组合模板节点方式进行具体每篇模板尺寸的确定并进行编号标识,同时我们可将各节点制作模板图进行科学绘制。接下来我们应选派具有熟练技术水平的木工,依据各节点制作模板图进行工具式模板节点的预制并清晰完成相应标识。我们可选用厚度为18mm 的模板制作夹板,同时采用60×80mm的木枋进行背楞制作,应控制其间距在300mm之下。同时我们应将专用装模夹具预先加工完毕,圆形柱我们应利用圆箍扁铁夹具,而矩形柱则可应用钢管夹具,对拉螺栓紧固我们则可采用直径为14的圆钢。 节点模板现场安装阶段我们应逐步随着施工进度进行,首先应用铁钉初步固定模板于柱身,进行安装垂直度与标高的检查并完成适应性调整后进行夹具安装并实施螺栓的初步收紧,当复查无误后我们则应将螺栓用力收紧进而完成安装。同时根据现场情况我们可将梁板与节点模板进行连结加固。在应用工具式模板定制节点体系阶段,我们一般可周转使用节点模板约十次,进而有效的节约材料与人工,可提前进行制作,同时也可有效节约现场实际作业时间,提升施工进度。 三、框架结构高层建筑梁柱节点混凝土施工 框架结构高层建筑梁柱节点混凝土施工进程中其结构水平与竖向构件混凝土我们应合理取值强度等级,并要求搅拌混凝土厂进行配合比例的良好设计调整,充分满足可泵性与强度等级要求,柱子混凝土应降低其含砂率并控制水泥的总体用量,降低用水量以控制坍落度,提升石子含量。同时我们还应对外加剂以及粉煤灰用量进行适应性调整。框架结构高层建筑通常采用搅拌站现场泵送混凝土浇捣或商品混凝土,输送完毕后进行分层的振捣,位于楼面梁板预留斜面并在梁中进行邻接面预留,同时我们位于密集钢筋位置采用插入小型振捣器方式强化振捣,有效杜绝死角漏振现象。实施不同等级强度混凝土梁柱浇筑阶段,我们应合理控制混凝土邻接面不应形成冷缝,并依据浇筑速度及面宽进行梁柱节点与梁板混凝土体积的合理计算,进而有效缩短浇捣施工时间。完成浇捣施工之后我们还应强化养护,尤其注重板下梁侧的合理浇水,进而有效控制不良裂缝产生。 四、防止梁柱节点处裂缝的措施 1、在满足强度等级及可泵性的条件下,对柱混凝土,减少水泥用量、减少含砂率、增加石子含量、减少坍落度、减少用水量,以减少混凝土的收缩量。 2、节点处的混凝土实行“先高后低”的浇捣原则,即先浇高强度等级混凝土,后浇低强度等级混凝土,严格控制在先浇柱混凝土初凝前继续浇捣梁板的混凝土,事先作好技术交底和准备工作。 3、混凝土养护是整个施工过程中必不可少的一个环节,忽视对混凝土的养护,既会降低混凝土的强度,又易使其在硬化过程中失水得不到及时补偿而产生裂缝,尤其在高温下施工,更应经常浇水养护,特别是梁,除了板面浇水外,还应在板下梁侧浇水,这样既可减少温度产生的裂缝,也可降低由于混凝土的收缩而产生的约束应力,有效控制裂缝。 4、增加梁的侧面水平构造钢筋,提高梁的抗裂性。只要采取的针对性措施到位,对症下药,并精心施工,梁柱节点高低强度等级混凝土交界处附近的裂缝可以得到最大限度的控制。要彻底消除裂缝现象,尚有待不断提高施工技术和不断积累施工经验,采用更为科学的解决方法。

半刚性连接的一些概念

半刚性连接的一些概念 (2007-07-10 20:51:28) 转载 分类:不懂装懂 从中华钢结构论坛中整理出来的相关东西. 由于钢结构的特殊性,在处理有些铰接节点时,如果单纯按照铰接,则整个体系可能会是几何可变体系,但是按照 刚接处理,又由于节点复杂在一些具体工程中很难做到.在GB 50017中提出了半刚接的可行性,但是并没给出范例.下面讲一些关于半刚接的相关概念. 以往我们对于节点模型的定义有两种:铰接和刚接。不能承受和传递弯矩作用的为铰接,能够承受和传递弯矩作用的是刚接。实际上这是为了便于就算分析,是对节点的理想化,在工程实际不可能存在理想的铰接和刚接节点。后来又提出了弹簧支座的概念,弹簧支座是介于铰接和刚接之间的一种过渡节点模型,但是它也是建立在弯矩与转角位移成线性关系假定基础上的,与工程实际贴近了一大步。半刚性节点是最近几年刚刚提出来的一种新的概念,它也是介于刚接和铰接之间的一种节点模型,但不同于弹簧支座,它考虑了弯矩与转角位移之间的非线性关系,目前这种节点模型还正处于研究阶段,工程也已一定的应用。半刚性节点连接目前尚处于研究阶段,需要大量的试验数据和理论分析。一般来说当梁采用端板与柱翼缘通过高强螺栓连接时、或梁的上下翼缘与柱通过角钢或T型钢连接时都属于半刚性连接。 设计和计算半刚性连接需要知道节点的弯矩-转角关系曲线,即节点的转动刚度.欧洲规范EC4规定当节点的转动刚度小于梁的线刚度的0.5倍时,可视为铰接;当节点转动刚度大于梁的线刚度的25倍时,可视为刚接;两者之间为半刚接;我国也有相关的研究成果,不过比较复杂。半刚性节点具有以下优点: 1)因考虑了节点区域的相对变形,可缓解杆件内应力集中; 2)地震荷载作用下,节点部位能量耗散作用可以降低位移反应; 3)灾后结构加固设计较容易处理; 4)半刚性节点引入结构分析,推动对结构设计过程的重视; 5)设计能够更接近结构的真实情况。 看看下面这个代表性的半刚接节点图:

高层框架结构梁柱节点施工的技术重点

高层框架结构梁柱节点施工的技术重点 发表时间:2017-01-12T10:12:44.750Z 来源:《基层建设》2016年30期作者:李广军 [导读] 摘要:在建筑工程施工中。框架结构的节点是联系整个结构体系的枢纽,如框架的梁柱交汇点、剪力墙结构的暗梁与柱的交汇点等。 凤城市建设工程质量监督站 118100 摘要:在建筑工程施工中。框架结构的节点是联系整个结构体系的枢纽,如框架的梁柱交汇点、剪力墙结构的暗梁与柱的交汇点等。节点承受由梁端和柱端传递来的轴力、弯矩和剪力,受它们共同作用且受力状态复杂。因此节点要求具有足够的强度,以抵抗相邻构件承受的各种荷载。保证整个结构体系坚固和安全可靠。然而在实际工程中,我们发现冈节点细部构造设计不细致,施工不精心。容易给工程质量留下隐患。特别是框架结构节点在施工中发现的若干问题进行剖析。 关键词:框架结构梁,节点,箍筋,模板 1钢筋制作方面的问题 节点配筋构造主要包括节点区箍筋的设置及梁筋在节点区的锚固。箍筋对核心区混凝土具有约束作用,对提高节点的抗剪强度起着重要作用箍筋间距越小,对混凝土的约束作用就越大,节点受剪承载力也越高,尤其是地震区。节点区的箍筋必须加密,有些设计人员通常只对柱端、梁端的箍筋加密,而未对节点区作明确的标明。节点区有纵梁、横梁、柱的纵向钢筋三向交叉,且钢筋密集,配置箍筋存施工上有一定的难度。常用的施工方法是在支完梁板的模板后放入梁的钢筋骨架。再放节点箍筋。由于钢筋的安装绑扎难度较大。加上怕麻烦的心理,因此经常出现不放或少放箍筋。或箍筋绑扎不牢等问题,直接影响到混凝土结构的抗裂性能。因此,节点区的箍筋可以考虑先按设计要求制成钢筋笼,套入柱的纵向钢筋,并绑扎或焊接牢固,再放梁的钢筋,以确保构件的抗裂性能:特别要注意做好对工人的技术质量交底,严格按施工要求和规范进行安装绑扎。 在边柱节点上,为了保证钢筋的锚固长度。梁钢筋须弯折插入节点区域,设计人员往往只较重视其最小锚固长度在图纸上作出明确的规定,而忽视了最小水平锚固长度及垂直锚固长度。因实际工程中水平锚固常能满足要求。如某9层楼,在设计说明中规定最小锚固长度la=35d,柱截面bh=80mmx6Omm,d=25mm,则最小锚固值la=3525=875n111,其水平段K度为lh=775mm>O.45la这样就容易使垂直钢筋踢破保护层而破坏,因此对边柱点梁钢筋锚固段制作时,应考虑同时满足最小锚固长度、最小水平锚固长度及垂直锚固长度的要求节点区也常出现多根梁交汇,梁钢筋穿人节点区,出现多层钢筋叠层,如某楼在一节点区出现3根不同方向的大跨度梁支于同l根柱上。梁底排钢筋均为F25,梁底保护层厚度为25mm,由于3根梁底标高相同。因此就出现另外2根梁保护层分别为50mm、75mm,如此厚的素凝土层很容易产生裂缝,同时梁的有效高度臧小会降低其承载力冈此,设计人员应该审视节点细部构造的详图设汁,明确节点处的钢筋布置,避免留下工程质量隐患。 2节点箍筋加密的问题 《规范》明确规定:框架节点核心区内箍筋量,不应小于柱端加密区的实际配箍量。这可以提高柱子的承载力,避免主筋受剪切弯曲破坏。可是有些设计、施工人员对加密节点钢箍的必要性认识不足,设计人员未考虑节点内力分析,甚至忽视了按最小体积配箍率做构造配筋,在节点核心区也无明确标注。对于施工人员而言,节点区纵横交叉的钢筋本来就很密集,按正常绑扎钢筋已感困难,要求加密难度更大,在施工图无明确标注的情况下,也就很少能满足规范要求,致使少放、漏放钢箍的情况时有发生。下面介绍一种节点处箍筋加密区的施工技巧: 2.1支设梁的底模。 2.2摆放梁底筋、梁中箍筋。 2.3安放预制的梁柱节点加密区的箍筋笼,并与柱筋进行绑扎。箍筋笼必须按照梁的不同高度,通过计算进行制作。 3混凝土施工方面出现的问题 为满足结构承载的要求,节约工程造价。通常存设计中对上、下柱或柱与梁扳的混凝土选择不同强度等级,然而未对结构的点区域的混凝土强度作出明确说明。柱的混凝土施工通常在梁底标高以下20~30mm处留设施工缝,点区域与梁板同时施工,而施工人员往往贪图方便而使用同样强度等级的混凝土施工,降低节点的强度,节点受力破坏形态主要为剪切破坏,节点区域的剪力南混凝土及箍筋菜同承担,因此应该保证节点域的混凝土具有足够的强度,按施工规范要求,当梁柱的混凝土强度等级不同时,节点处应按强柱弱梁的原则,节点区域的混凝土强度等级应与柱相同采用强度较高的混凝土,而在梁柱交汇处侧面设垂直施工缝是不符合规范要求的:混凝土浇筑时,应按图在梁柱接头周边用钢网或小板定位,并先浇筑梁柱接头的混凝土,随后浇筑梁板混凝土,这样既不便于施工,其质量也得不到保证有些施工人员为了方便而将梁与柱使用强度等级相同的混凝土,这样既提高了工程造价,又造成浪费。因此,存结构设计时应作综合考虑,根据实际情况将柱与梁板选择相同的混凝土强度等级,以方便施工。另外,浇筑节点区域混凝土前未及时对施工缝按规范要求进行处理在浇筑柱的混凝土时。由丁振捣、石子自重等因素,柱头施工缝区域一般浮浆较多。表向混凝土层较软弱,应在安装接点模板之前及支时清除松动的石子及软弱的混凝土层。模扳安装完成后,要清理杂物、泥砂、小屑等,防止浇筑混凝土时出现水平裂缝或松散夹层在浇筑混凝土前,还要先浇一层水泥浆,以保证新旧混凝土良好地结合成一体:由于节点受力状态复杂,且钢筋密集,存混凝土浇注时下料、振捣均较困难,容易出现蜂窝等情况。降低了混凝土强度,因此在混凝土施工中要严格控制骨料的颗粒大小,并选择合适的坍落度,精心施工以保证工程质量,模板制作安装方面的问题存框架结构节点的施工中,由于处在梁、柱、扳的中心或梁、柱钢筋的交叉点,密度大且受力复杂。 因此当与柱相互交汇的横梁与纵梁设计高度不一致时,就容易出现误差。在模板制作安装方面难度较大,对小工的要求一定要非常严格,模板的尺寸也一定要非常准确,并认真检查校对图纸,模板要钉牢,撑拉受力要均匀,特别是柱头模板要密实,四周不能出现空洞,发现问题时要及时处理或加固否则就容易出现漏浆而形成蜂窝麻面,或者造成爆模,既影响混凝土的质量,也影响梁柱的外观,因此,在施工中要做好对施工人员的技术交底,并精心施工 结语:综上所述,节点作为整个联系建筑体系的枢纽,在施工中起着重要作用。它既是承受梁柱、板等受力点,也是模板、钢筋、混凝土等工程交汇施工的重要部位,因此要得以重视。

框架结构梁柱节点箍筋布置如何解决

框架结构梁柱节点箍筋布置如何解决 很简单,按照建筑工程设计原则,强柱弱梁,所以,如果是框架柱和框架梁的节点,框架柱的箍筋按照正常设置,框架梁的第一道箍筋从两边50mm开始 框架结构梁柱节点施工2009-01-22 09:30:39| 分类:施工管理| 标签:|字号大 中 小订阅 钢筋混凝土框架结构梁柱节点也称节点核芯区,是主体结构的重要组成部分。框架结构的震害大多发生在柱和梁柱节点核芯区,节点破坏主要是剪切破坏和钢筋锚固破坏,严重时会引起整个框架的倒毁。我国新、老规范均强调了“强节点”的设计要求,对节点的箍筋和砼强度做了比较严格的规定。但是,在工程实践中却往往对节点的施工重视不够,节点施工质量控制不严。下面谈谈节点施工的一些问题,探讨如何保证节点区的施工质量。 1、节点区的钢筋绑扎梁柱节点的钢筋主要应注意两点: 1.1箍筋的间距。 1.2纵筋的锚固。设计上一般是按照规范要求取节点区箍筋与箍筋加密区相同,包括箍筋的规格、直径和间距等;纵筋锚固也要求满足规范规定,包括伸入支座的直段及弯钩长度。实际施工中常常出现的问题是:节点区箍筋缺少绑扎、数量不足、间距不分,或者几个箍筋全堆在一起,或者空空的一长段没有箍筋;而纵筋则可能会因弯钩被烧短烧断导致锚固长度不够。究其原因,一方面是部分施工管理、监理人员素质较低,对节点区的重要性缺乏认识,质量意识比较淡薄;另一方面则是施工所采取的工艺流程限制,使得要做到节点区钢筋(尤其是箍筋)完全符合设计及规范要求十分困难,甚至是根本不可能。 工程实践中最常见的框架梁柱施工做法有两种:一种是将每层柱包括柱身、加密区和节点区的箍筋一次全部按要求绑扎好,然后装柱模板、在梁底下5~10㎝处留施工缝浇灌柱砼,柱侧模拆除后接着装柱头节点模板和梁底模(或者包括梁一边侧模),然后绑扎框架梁钢筋。这种做法节点箍筋影响了柱砼的浇灌作业,砼工往往不得不解开扎丝,从侧面敲打已绑好的节点箍筋以打开一个大口子让砼比较顺利地流入柱内。这样一来,节点区的箍筋就被打乱了,要恢复原状很不容易,而且要多费工时。在浇灌柱砼时部分钢筋还会被水泥浆污染,影响与砼的粘结。此外,节点区箍筋绑扎好后再穿梁底筋将会很麻烦,尤其是穿带弯钩(如在边支座)的底筋十分困难。这时是钢筋工不得不敲打已绑好的节点箍筋,甚至会擅自烧断弯钩造成纵筋的锚固不够。 另一种是用所谓“沉梁法”绑扎框架梁钢筋,即在绑扎柱箍时留下节点区箍筋不绑,等木工将节点模板、梁模板和楼板底模都安装好后,再在楼面上绑扎梁钢筋,绑完后拆除临时支架将梁钢筋骨架落到梁模内。这种做法很容易漏掉节点区的柱箍筋,就是放了也往往是无法绑扎、数量不足、间距不分又难以调整。实践中,也有些项目提出采取改进的办法在箍筋四个角设导筋,将节点区箍筋按要求间距绑在导筋上固定成短钢筋笼,然后再随梁骨架沉入模板内;或者采用两个“U”形开口箍套叠,再焊成封闭箍。实际上,只要是先把模板都安装好了再沉梁,无论是使用导筋还是“U”形开口箍,都难以很好地解决问题,尤其是高层建筑当柱比较大采用的是比较复杂的复合箍筋时,就根本不可能做到满足设计及规范要求。 实践中常见的情况是:在验收梁、板钢筋时,有关方面才发现和提出节点区箍筋问题要求施工班组整改。但是,此时往往模板都已安装完毕,如果不拆除节点区模板,根本是不可能整改到符合规范要求的。遗憾的是:实际上不少工程最后都是在“尽可能整改”中马虎过去。 实践证明:只有细分工艺流程,合理安排工作顺序,木工和钢筋工紧密配合,才可能保证节点区钢筋符合设计及规范要求。做法是将柱的箍筋分段绑扎:首先先将柱箍绑至梁底下;其次在穿好框架梁底筋后绑扎节点区箍筋;最后在绑完框架梁钢筋后再在梁面上加一道节点

相关文档
最新文档