钢结构节点设计解析
钢结构建筑中节点系统的解析与建构共3篇

钢结构建筑中节点系统的解析与建构共3篇钢结构建筑中节点系统的解析与建构1钢结构节点系统是钢结构建筑中的重要组成部分之一。
它是保证建筑物整体性、稳定性和安全性的重要因素,也是建筑功能需要的基础部分。
本文将对钢结构节点系统的解析和建构进行简要介绍。
一、节点系统的作用钢结构建筑的节点连接,通常被视为连接器材在结构体系中的核心部分。
这是由于连接节点的设计直接影响建筑体系的整体性、刚度、稳定性和安全性等。
节点系统的主要作用如下:1. 实现构件的连接和传递受力。
钢结构建筑的各种构件之间需要通过密实有力的节点连接起来,以便实现构件之间的传力,使建筑物的整个结构体系能够承受荷载。
2. 分摊受力,降低荷载对单个构件的影响。
节点系统通过将荷载平均分散到建筑物内部各处,降低荷载对单个部件的影响,确保建筑物结构的安全性和稳定性。
3.提高建筑物的强度和稳定性。
节点连接的紧密程度决定了建筑物的承载能力和抗震性能,因此节点连接的质量和结构设计尤为关键,直接影响整个建筑物的强度和稳定性。
二、节点系统的构成钢结构建筑的节点系统由节点、钢板和紧固件三部分组成。
其中,节点被视作节点系统的核心部分,直接承担着建筑结构的重要任务。
钢板连接是用来连接各种节点的构件,也是节点连接的重要组成部分。
紧固件具有连接、缓解、紧固和调整节点的作用。
下面我们将对这三部分进行详细介绍:1.节点节点是钢结构建筑中最复杂的部分之一。
节点设计的难度与建筑结构的复杂程度有直接关系。
比较常见的节点结构类型有角节点、管节点和盖板节点等。
2.钢板连接钢板连接是节点系统的重要组成部分之一。
其作用是将节点各部分与相邻构件牢固连接在一起。
连接方式有焊接、螺栓连接和球头连接等多种,其中螺栓连接应用最为广泛。
3.紧固件紧固件一般分为紧结件和调整件两类。
紧结件主要目的是使钢板连接牢固,保证节点整体性。
调整件主要用来调整节点的几何尺寸,确保建筑物结构的稳定性。
紧固件的种类很多,以螺栓为例,包括高强度螺栓和常规螺栓两种,常规螺栓分为六个级别,分别为4.8级、6.8级、8.8级、10.9级、12.9级、14.9级等。
钢结构的节点设计

钢结构的节点设计随着现代建筑技术的发展,钢结构在建筑领域中的应用越来越广泛。
作为建筑的重要组成部分,节点的设计对于钢结构的稳定性和安全性起着至关重要的作用。
本文将探讨钢结构节点设计的原则、方法和关键要素。
一、节点设计的原则1. 强度原则:节点应能承受由结构传递的荷载,并确保节点本身不会发生破坏或变形。
2. 刚度原则:节点应具有足够的刚度,以保证整个结构在荷载作用下不会产生过大的变形,从而保证建筑的稳定性。
3. 整体性原则:节点设计应考虑结构的整体性,确保节点与整个结构之间具有良好的协调性和连贯性。
4. 可靠性原则:节点设计应考虑到施工和使用过程中的各种不确定因素,并能够在不同情况下保持可靠性。
二、节点设计的方法1. 正确选择节点类型:根据结构的特点和荷载条件,选择适合的节点类型,如刚性节点、半刚性节点和可变形节点等。
2. 合理选材:选择合适的材料,如高强度钢材料,以满足节点在应力和变形方面的要求。
3. 考虑施工工艺:节点设计时应考虑到施工工艺,合理安排节点的构造顺序和施工方法,确保节点施工的可行性。
4. 充分考虑荷载:节点设计应充分考虑荷载条件,如静荷载、动荷载和地震荷载等,确保节点在各种荷载情况下的安全性。
5. 进行结构分析:通过结构分析,确定节点传递荷载的路径和力的分布情况,从而进行节点的合理设计。
三、节点设计的关键要素1. 连接方式:选择适当的连接方式,如焊接、螺栓连接或机械连接等,并根据节点的具体要求进行设计。
2. 构件形状:节点的构件形状应具有良好的适应性和连接性,以保证节点在不同荷载和变形条件下的工作性能。
3. 约束措施:在节点设计中,采取适当的约束措施,如加强加固、设置支撑等,以提高节点的刚度和稳定性。
4. 防腐措施:钢结构节点易受环境腐蚀的影响,因此,在节点设计中应考虑到防腐措施,以延长节点的使用寿命。
四、节点示例节点设计的具体形式和细节因具体工程而异。
以下是一个常见的节点设计示例:以刚性节点为例,使用焊接连接方式,钢柱与钢梁相连接。
钢结构构件设计及节点设计分析

建 筑I 『
摘 要:钢结构通常有框架、 面( 架、 平 桁J 网架( 、 壳)索膜、 轻钢、 塔桅等结构型式, 其理论与技术大都成熟。 亦有部分难题没有解决, 或没有 简单 实用的设计方 法, 比如网壳的稳定等。 结构选 型时, 应考虑它们不 同的特点。 本文对 结构受力构件进行截面预估; 然后进行 结构分析、 构件设计及 节点
一
一
2 6— 2
设计。
关键词: 钢结构; 结构设计; 分析 l 预估截面 塑性的方法来验算截面, 这和结构内力计算的弹 M1, M1 M3 。 2常用 6~ 0 结构布置结束后, 需对构 件截面作初步估 性方法并不匹配。当前的结构软件, 都提供截面 定. 设计中应慎重使用。 自 攻螺丝用于板材与薄 算。 主要是梁柱和支撑等 的断面形状与尺寸的假 验算的后处理功能。由于程序技术的进步, 一些 壁型钢间的次要连接。国外在低层墙板式住宅 定。钢梁可选择槽钢、轧制或焊接 H型钢截面 软件可以将验算时不通过的构件, 从给定的截 面 中, 也常用于主结构的连接。 等。根据荷载与支座情况' 其截面高度通常在跨 库里选择加大一级。并 自动重新分析验算, 直至 5 连接板: - 3 可简单取其厚度为梁腹板厚度 度的 12 -/0 /0- 5 之间选择 。 1 翼缘宽度根据梁问侧 通过。 sp 0 0等。这是常说的截面优化设计 加 4 然 后验算净截面抗剪等。 如 a 20 “r r - 向支撑的间距按 l 限值确定时, 回避钢 梁的 功能之一。 / b 可 它减少了设计师的很多工作量。 但是, 5 梁腹板: . 4 应验算栓孔处腹板的净截面抗 整体稳定的复杂计算, 这种方法很受欢迎。确定 至 少应 注 意两点 : 剪; 承压型高强螺栓连接还需验算孔壁局部 承 了截面高度和翼缘宽度后, 其板件厚度可按规范 41 .软件在做构件( 主要是柱) 的截面验算时, 压 。 中局部稳定的构造规定预估。 计算长度系数的取定有时会不符合规范的规定; 5 . 5节点设计必须考虑安装螺栓 、现场焊接 柱截 面按长细 比预估,通常 5 < 10简 目前所有的程序都不能完全解决这个问题。所 等的施工空间及构件吊装顺序等。 0 < 5 , 构件运到现场 尤其对于节点连接情况复杂或变截面的构件, 无法安装是初学者常犯的错误。此外。 还应尽可 单选择值在 10附近。根据轴心受压 、 0 双向受弯 以, 或单向受弯的不同, 可选择钢管或 H型钢截面 设计 师应 该 逐个检 查 。 能使工人能方便的进行现场定位与临时固定。 4 . 2当预估 的截 面不 满足 时 , 大 截 面应 该 加 等。对应不同的结构’ 规范中对截面的构造要求 56节点设计还应考虑制造厂的工艺水平。 . 有很大的不同. 如钢结构所特有的组成构件的板 分两种情况区别对待:强度不满足, 通常加大组 比如钢管连接节点的相贯线的切 口需要数控机 / E 件的局部稳定问题。 在普钢规范和轻钢规范中的 成截面的板件厚度淇 中, 弯不满足加大翼缘厚 床等设备才能完成。 限值有很 大的区别。除此 ̄ 1 _- 9, 构件截面形式 的 度, 抗剪不满足加大腹板厚度。b变形超限, . 通常 6图纸 编制 选择没有 固定 的要求应 该根据构件的受力情况, 不应加大板件厚度, 而应考虑加大截面的高度; 否 钢结构设计出图分设计图和施工详图两 阶 合理的选择安全经济美观的截面。 则, 会很不经济。 昆 设计图为设计单位提供施 工详图通常由钢结 2 钢结构分析 使用软件的前述 自动加大截面的优化设计 构制造公司根据设计 图编制, 有时也会 由 设计单 目前钢结构实际设计中, 结构分析通常为线 功能彳 难考虑上述强度与刚度的区分, 际上, 位代为编制 。 艮 实 由于近年钢结构项 目 增多和设计院 弹性分析, 条件允许时考虑 P A,P _ 一6。新近的 常常 并不 适。 钢结构工程师缺乏的矛盾. 有设计能力的钢结构 些有 限元 软 件 可 以部 分 考 虑 几何 非 线 性 及 钢 5节点 设计 公司参与设计图编制的情况也很普遍。 连 接 节点 的 设 计是 钢 结 构设 计 中重要 的 内 材的弹塑性能。 这为更精确的分析结构提供了条 6 设计图: . 1 是提供制造厂编制施工详图的 件。并不是所有 的结构都需要使用软件: 容 之 一 。在结 构 分 析前 , 该 对节 点 的形 式 有 依据, 就应 深度及内容应完整但不冗余。在设计图中, 荷载资料( 包括地震作用)技术数 、 a .典型结构可查力学手册之类的工具书直 充分思考与确定。常常出现的一种情况是, 最终 对于设计依据、 接获得内力和变形: 设计的节点与结构分析模 型中使 用的形式不完 据、 材料选用及材质要求 、 设计要求( 包括制造 和 b . 简单结构通过手算进行分析; 全~致, 这必须避免。按传力桴眭不同, 节点分刚 安装 、 焊缝质量检验的等级 、 涂装及 运输等) 、 结 c 复杂结构才需要建模运行程序并做详细 接 、 . 铰接和半刚接。宜选择可以简单定量分析的 构布置、 构件截面选用以及结构的主要节点构造 的结构分析。 前两者。 常用的参考书有丰富的推荐的节点做法 等均应表示清楚, 以利于施工详图的 利编制' 顺 并 3 工程判定 及计算公式。 连接的不同对结构影响甚大。 比如, 能正确体现设计的意图。主要材料应列表表示。 要正确使用结构软件' 应对其输出结果的 有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题, i 丕 但会产生 6 施工详图. . 2 叉称加工图或放样图等。 深度 做“ 工程判定” 。比如, 评估各向周期、 总剪力 、 变 较大转动, 不符合结构分析中的假定; 会导致实际 须 能满 足 车间 直接 制造 加工 。 完全 相 同的另 构 不 形特征等。 根据“ 工程判定” 选择修改模型重新分 工程变形大于计算数据等的不利结果。 连接节点 件单元须单 独绘制表达, 并应 附有详尽的材料 析, 还是修正计算结果 。不同的软件会有不同的 有等强设计和实际受力设计两种常用 的方法, 可 表。 设计图及施工详图的内容表达方法及出图深 适用条件。此外, 工程设计中的计算和精确的力 偏安全选用前者。 设计手册中通常有焊缝及螺栓 度的控制, 目前比较混乱, 各个设计单位之间及其 学计算本身常有一定距离, 为了获得实用的设计 连接的表格等供设计者查用, 比较方便。也 可以 与钢结构公司之间不尽相同。 可参考他人的优秀 方法, 时会用误差较大的假定 , 有 但对这种误差, 使用结构软件的后处理部分来 自动完成。 具体设 设计并参考相关的工具 书, 并依据规范规定 编 会通过“ 适用条件、 概念及构造” 的方式来保证结 计 主要 包括 以下 内容: 制。 构的安全。钢结构设计中,‘ ‘ 适用条件、 概念及} 旬 51 . 焊接: 对焊接焊缝的尺寸及形式等, 规范 结 束 语 造 ” 比定量计算更重要的内容, 是 不应该过分信 有强制规定 的, 应严格遵守。焊条的选用应和被 钢结构结构体系进入 国内时间已经 2 多 0 任与依赖结构软件。 国一位学者曾警告说: 美 “ 误 连接金属材质适应。E 3对应 Q 3,E 0对应 年, 4 25 5 在美国、 澳大利亚等发达国家也已有 3 一 O 柏 用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时 Q35 25与 Q 4 连接 时 , 该选 择 低强 度 的 年的历史; 4 。Q 3 35 应 只要我们从每个环节人手把好关, 保证 间的问题” 。注重概念设计和工程判定是避免这 E 3 4 ,而不是 E 0 5 。焊接设计 中不得任意加大焊 设计质量, 从而达到结构设计 的安全性和工程造 种工程灾难 的方法。 缝 。焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近。 价的 性价 比 。 4构fL l l  ̄t = " 其他详细内容可查规范关于焊缝构造方面的规 参考文献 构件的设计首先是材料的选择。比较常用 定。 【李 天, l 】 高明辉, _ 王柯 铜构件主要几何 尺寸不定 的是 Q 3 似 A ) Q 4( 25 3 和 35 类似 1M )通常主 6n 。 5 栓接: _ 2 铆接形式, 在建筑工程 中. 现已很少 性的调查分析l. J郑州大学学报  ̄ 1 )o 5 ) 2 o0. 结构使用单~钢种以便于工程管理 。经济考虑, 采用。普通螺栓抗剪性能差, 可在次要结构部位 f1 2李红明, 国, 昊剑 俞铭华, 戴立飞, 贾丽. 钢结构住 也可 以选择不同强度钢材的组 合截面。 当强度起 使用 。高强螺栓, 使用 日益厂泛 。常用 8 s .8 和 宅结构设计中应 注意的问题厦对策 华东船舶 控制作用 时, 可选择 Q 4 ; 3 5当稳定起控 制作用时, 1.s 个强度 等 级 。根 据受 力 特点 分 承压 型 和 工业学院学报( 0 两 9 自然科 学版) 04( . ’ 0 ,) 2 5 宜使用 Q 3 。构件设计中. 25 现行规范使用的是弹 摩膝型, 责 任 编辑 : 莉 王 两者计算方法不同。高强螺栓最小规格
钢结构节点设计

全螺栓连接:全部高强度螺栓连接,施工便捷,符合工业化生产的需要;但接头尺寸较 大,钢板用量稍多,费用较高。强震时,接头可能产生滑移。 在我国的钢结构工程实践中,柱的工地接头多采用全焊连接;梁的工地接头多采用全螺栓 连接;梁与柱的连接多采用栓焊混合连接。
7.4.2梁-梁刚性节点的构造要求
7.4梁柱连接节点设计
7.4.2梁-梁刚性节点的构造要求
7.4梁柱连接节点设计
7.4.2梁-梁刚性节点的构造要求
7.4梁柱连接节点设计
7.4.2梁-梁刚性节点的构造要求
7.4梁柱连接节点设计
7.4.2梁-梁刚性节点的构造要求
7.4梁柱连接节点设计
7.4.2梁-梁刚性节点的构造要求
钢结构
主编:陈志华 主审:刘锡良
1
钢结构
第7章 钢结构节点设计
2
目录
• 学习目标 • 7.1 概述 • 7.2柱-柱节点设计 • 7.3梁与梁的连接节点设计 • 7.4梁柱连接节点设计 • 7.5柱脚设计 • 思考
学习目标
• 了解梁与柱、梁与梁、柱与柱以及柱脚等连接节点的设计原则、计算方法与 构造措施。
7.2柱-柱节点设计
7.2.1 柱接头的承载力验算
7.2柱-柱节点设计
7.2.1 柱接头的承载力验算
7.2柱-柱节点设计
7.2.1 柱接头的承载力验算
7.2柱-柱节点设计
7.2.2柱接头的构造要求
7.2柱-柱节点设计
7.2.2柱接头的构造要求
建筑钢结构节点分类及设计要点3篇

建筑钢结构节点分类及设计要点3篇建筑钢结构节点分类及设计要点1建筑钢结构节点分类及设计要点随着钢结构在建筑领域中的应用越来越广泛,建筑钢结构节点的设计也愈加重要。
建筑钢结构节点设计的合理性直接影响到整个建筑结构的安全性、可靠性和经济性。
因此,本文将从建筑钢结构节点分类和设计要点两个方面详细讨论。
一、建筑钢结构节点分类1. 框架节点框架节点是由梁柱与节点连接而成的结构,主要有“一般节点”和“特殊节点”两种类型。
一般节点是指梁柱用普通角钢或对焊构件连接而成的节点,适用于一般建筑的引入节点。
特殊节点则是在特别条件下需要特别设计的节点,例如大跨度钢结构等。
2. 梁柱节点梁柱节点指的是梁与柱的连接节点,包括直角节点、斜角节点和T形节点等。
其中,直角节点和斜角节点较为常见,采用对接和角钢连接方式。
T形节点则适用于柱子较长的情况,采用T形钢板和角钢连接方法。
3. 拉杆节点拉杆节点用于钢结构的张力成员或横向支撑等部位,其节点种类相对简单,一般采用角钢或对焊构件连接。
二、建筑钢结构节点设计要点1. 构件选择在建筑钢结构节点设计中,构件选择是至关重要的一步。
合理的构件选择可确保节点的安全性和可靠性。
构件选择原则应符合以下要求:1)选用高强度钢材2)选用断面积小而强度高的构件3)选用质量好、精度高的构件4)选用易焊接、加工方便的构件2. 节点连接方式节点连接方式既影响节点确定的强度,又影响节点的制造、竣工和可靠性。
因此,在建筑钢结构节点设计中,连接方式也是一个重要的考虑因素。
常见的连接方式有:1)对焊法:是钢结构连接中最常用的一种,可实现高效、稳定的连接。
2)螺栓法:适用于具有一定波动荷载的结构,易于拆卸。
3)铆钉法:适用于强度要求不高的节点,较容易造成板材变形。
3. 端板设计端板的设计是建筑钢结构节点设计的重要组成部分。
端板的设计应考虑到材料的冲切和刚性的要求,尽可能减小废材,减轻自重和增加节点的可靠性。
同时,设计时还要考虑下列几点:1)端板应与连接构件的轴线平行,以确保节点的刚性。
建筑钢结构节点分类及设计要点分析

建筑钢结构节点分类及设计要点分析摘要:作为建筑工程施工中具有显著优势的钢结构,其设计与施工质量决定着整个建筑钢结构工程的质量与安全。
建筑钢结构施工中应将钢结构设计及节点设计作为重点环节,在此之前需要明确钢结构的节点分类,进而在设计施工实践中合理选择与应用。
为此,文章首先阐述了建筑钢结构的节点分类,共可划分为刚性连接节点、半钢性连接节点与柔性连接节点三种类型。
而后从节点设计、钢结构设计两个方面分别探讨了钢结构建筑结构的设计要点,以便实现钢结构的稳固连接,保障钢结构建筑工程的科学设计与安全施工。
关键词:建筑钢结构;节点分类;结构设计现代建筑设计与施工中,钢结构的应用有利于增强建筑施工便利性,可对建筑行业设计施工水平提高产生有益驱动。
钢结构建筑施工中,钢结构节点分类及设计至关重要,建筑结构设计人员、施工单位需要对钢结构节点分类有充分了解,需结合建筑要求及设计标准选择适合的钢结构形式及节点方式,确保钢结构应用优势的有效发挥。
因建筑钢结构有具备多种不同的节点类型,建筑施工中需要合理选用,且需加强设计要点把控,从而保证建筑钢结构的设计质量。
1.建筑钢结构节点的主要类别1.1刚性连接节点刚性连接节点主要应用于悬臂梁及转动刚度要求相对较高的钢结构连接工程中[1]。
设计刚性连接节点时,需由翼缘承担弯矩,利用腹板承担剪力,以梁翼缘、腹板各自截面的惯性矩为依据计算与确定弯矩,进而确保剪力可分摊于腹板之上。
通常利用双角钢、端板作为腹板的连接材料,应用连接板连接不同方向梁的上下翼缘后再通过螺栓加固。
若上翼缘处铺盖钢格栅,需用具有垫板的现场坡口焊连接上翼缘。
低荷载梁柱刚性连接时,需以端板作为连接材料,如轻型门式钢架的连接节点便可应用端板连接方式。
连接时需将梁的上下翼缘、腹板分别焊接于端板之上,再用螺栓进行连接加固。
要求应用刚度较高的端板,以增强对梁塑性铰位置处弯矩的抵抗力。
刚性连接时,应以外部荷载的高低为依据,结合梁翼缘板的厚度大小,选择适合的焊缝,可选用角焊缝或是采用全熔透坡口焊设置焊缝。
钢结构建筑典型节点施工及加强设计

钢结构建筑典型节点施工及加强设计随着现代建筑技术持续发展,钢结构建筑的应用范围越来越广泛。
钢结构建筑以其高强度、轻量化、施工速度快等优点,已经成为各种高层建筑、桥梁、体育场馆等重要设施的首选结构类型。
而典型节点施工及加强设计则是钢结构建筑中关键的一环,直接关系到钢结构建筑的质量和安全。
一、典型节点施工1、节点定义节点,也称为关键节点,即钢结构建筑中支承结构、连节点和桥梁卡扣等共同构成的钢结构基本构件。
节点的安全性直接关系到建筑的安全性和稳定性。
2、施工流程典型节点施工是一个比较复杂的过程,需要经过多个环节协同完成。
具体流程如下:(1)制作节点焊接组件:根据设计图纸的节点构造图,进行模具制作、定位、焊接组装等工作。
(2)节点焊接质量控制:节点焊缝的质量直接关系到节点的安全,需要对焊接的质量进行严格控制。
(3)节点的抗震设防:在节点施工完毕后,必须对节点进行严密的抗震设防,这对于提高建筑的抗震性能至关重要。
(4)施工后的检查:节点施工结束后,需要进行相应的检查,防止节点施工出现质量问题,影响建筑稳定。
二、典型节点加强设计在钢结构建筑中,由于节点处所带的荷载比较大,进而会引起节点出现裂缝、变形等现象。
为了保证节点的安全性,在进行节点加强设计时,需要考虑普遍使用的加强方式:加厚式加强、加钢板式加强、加弯板式加强等。
这里先进行简要介绍。
1、加厚式加强加厚式加强方法主要是在节点加厚处进行加固,增加节点的承载力,常用于一些机房、变电站等需要抗震的大楼。
2、加钢板式加强加钢板式加强方法主要是在节点的外侧加装加固的钢板,增加节点的承载能力。
该方法既能够增加节点的承载能力,又不会对建筑造成大面积破坏,是目前广泛采用的一种加强方法。
3、加弯板式加强加弯板式加强方法主要是在节点处加一块弯曲的板材,通过弯曲的方式增加节点的承载能力。
这种加强方法在一定程度上能够增强节点的承载能力,但需要注意板材的弯曲半径,避免对建筑产生影响。
yjk钢结构节点计算

yjk钢结构节点计算YJK钢结构节点计算钢结构在现代建筑中具有广泛的应用,其节点是连接构件的重要部分。
YJK钢结构节点计算是一种常用的节点计算方法,它可以确保节点的强度和稳定性,保证整个结构的安全性。
本文将介绍YJK钢结构节点计算的基本原理和计算方法,以及在实际工程中的应用。
一、YJK钢结构节点计算的基本原理YJK钢结构节点计算是基于材料力学和结构力学原理的计算方法。
节点的计算主要包括节点的受力分析和节点的强度计算两个方面。
节点的受力分析是通过对节点受力情况进行分析,确定各个受力点的力的大小和方向。
受力分析的基本原理是平衡原理和力的平衡条件。
根据平衡原理,节点的受力必须满足力的合力为零,力的合力矩为零的条件。
通过受力分析,可以确定节点各个受力点的力的大小和方向。
节点的强度计算是根据节点受力情况和材料的强度特性,计算节点的强度是否满足设计要求。
节点的强度计算主要包括材料的强度计算和节点的承载力计算两个方面。
材料的强度计算是根据材料的强度特性,计算材料的屈服强度、抗拉强度、抗剪强度等参数。
节点的承载力计算是根据节点受力情况和材料的强度特性,计算节点的最大承载力和临界承载力。
二、YJK钢结构节点计算的计算方法YJK钢结构节点计算的计算方法主要包括手算方法和计算机辅助方法两种。
手算方法是通过手工计算,根据节点的受力情况和材料的强度特性,计算节点的强度是否满足设计要求。
手算方法的优点是计算简单、直观,适用于小型和简单的节点计算。
然而,手算方法的缺点是计算过程繁琐,容易出错,适用范围有限。
计算机辅助方法是通过计算机软件进行计算,根据节点的受力情况和材料的强度特性,计算节点的强度是否满足设计要求。
计算机辅助方法的优点是计算速度快、准确性高,适用于大型和复杂的节点计算。
然而,计算机辅助方法的缺点是需要专业的软件和计算机技术支持,适用范围有限。
三、YJK钢结构节点计算的应用YJK钢结构节点计算在实际工程中具有重要的应用价值。
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上午: 多高层房屋钢结构节点连接设计中 的常见问题。
下午: 多高层房屋钢结构设计施工图的平 面表示法
中国建筑标准设计研究院
2020/10/25
刘其祥 (教授级高工)
1
节点连接在结构设计中的重要性:在以往国外多
次地震中,常常发生钢框架节点和竖向支撑节点
破坏的事例,特别是 1994 年发生在美国的北岭
面内力设计值的
2020/10/25
倍90。0 750 1.2
17
1)如果所设计的梁截面刚好等于 750kN (m即应
力强度比 R1 刚好等于 时1.0),由于梁端连接焊
次 7 级以上地震的不完全统计房屋倒塌一亿多平方米,
直接经济损失达数百亿之多。
2020/10/25
3
就以最近几年为例,在我国新疆、西藏、云南、内
蒙古自治区、江西等地先后就发生了多起 6 级左右的地
震,特别是最近 5 月 12 日在四川的汶川还发生了 7.8 级
的特大地震,灾情非常严重。这就说明了地震活动在我
行处理。为了方便说明问题,在此引用一个具体数字来说明
这一方法的思路。
2020/10/25
15
以下是电算结果的表示方法,摘自《高层建筑
结构空间有限元分析与设计》软件 SATWE
2020/10/25
16
假定梁端有一个 1000k的N地 m震组合弯矩,并将表达
式
变S换 为R RE 。在验算RE梁S 截R面时,要求梁截面
地震 和 1995 年发生在日本的阪神地震,有数十
幢房屋钢结构倒塌,数百幢多、高层房屋钢结构
的梁柱刚性连接节点受到严重破坏,引起了世人
的极大关注,促使一些国家的学者、科技人员加
强了这方面的研究。
2020/10/25
2
我国是世界上遭受地震最严重的国家之一,不论是历史
上还是现代,地震在中国的死亡人数和经济损失在世界上
R — 结构构件承载力设计值。
RE—结构构件承载力的抗震调整系数
(对于框架梁、柱取0.75;连接焊缝取 0.9;连
接螺栓、节点板件取 0.85 ;支撑取 0.8 等)
2020/10/25
10
二是,当遭遇超过多遇地震(小震)作 用至基本烈度(中震)设防,或遭遇罕遇 地震作用(大震)时,规范还要求用公式
国不但相当频繁而且给我国造成的危害和损失也非常巨
大。因此正确地认识我国地震活动的特点以及我国经济
力量的现状,充分运用国内、国外现代地震科学技术的
成就,采用合理的,既安全又经济的抗震设计方法,来
改善建筑物的抗震性能,减轻城乡地震灾害,是我们每
个结构设计人员义不容辞的使命。
2020/10/25
4
多高层房屋钢结构节点连接设计常见问题 主要内容包括
都是居于首位。世界地震史上死亡人数最多的一次地震是
1156年我国的陕西华县 8 级地震,死83万人(摘自魏琏
编著的《建筑结构抗震设计》万国学术出版社,1991)。
在世界近代地震史中,死亡人数最多的一次.地震也发生在
我国,即1976年河北唐山7.8级地震,死 24 万余人。
地震在我国造成的经济损失十分巨大,据建国以来十几
设计的节点是否满足 “强节点弱杆杆” 的抗震
要求。是否能实现 “小震不坏,中震可修,大震
不倒” 设计目标的根本问题,所以下面将着重讨
论证明前面所提到的第一种理念正确,但存在有较
大缺陷,第三种设计理念虽然可取,但式中的有
关系数和强度取值有问题,很不安全。唯第二种
设计计算方法才是比较稳妥的。
2020/10/25
抗弯承载力设计值必须
0.751000
750k,N 但 m在确定梁端的焊缝连接时,其焊缝截面
的抗弯承载力设计值就必须要
0.91000
900k。N即 m在相同组合弯矩作用下, 经过规范采用不
同的调整系数调整后,就变成了在设计焊缝连接与设
计梁截面时,分别采用不同的内力设计值来进行设计。
即在设计连接焊缝时所取的内力设计值,就应是梁截
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即一是,当遭遇多遇地震作用(小震) 时的弹性阶段,应采用表达式
S R即 R抗E 震规范公式 ( 5.4.2 ) (见下页) 。注意:该条在规范中为必须严
格执行的强制性条文.
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式中: S — 考虑多遇地震作用时,荷载效应和地震作
用效应在结构构件中的组合设计值,包括 组合的弯矩、轴向和剪力设计值。
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1.1 第一种设计方法
(即按组合内力来设计的方法)
采用该法的理论根据是,按照规范的下述规定,即 :
一般是按梁的应力强度比 R1( R1 RE ,S见R下 f
页,即梁的地震组合弯矩设计值乘以梁的承载力抗震调整
系数 RE后,在梁截面中产生的弯曲应力与梁的钢材强度设计
值之比)来进行设计。且认为可按以下三种不同情况分别进
一 梁柱刚性连接节点设计中的常见问题 二 框架梁栓焊拼接的常见问题 三 框架梁全栓拼接的常见问题 四 次梁与主梁简支栓接的常见问题 五 中心支撑拼(连)接设计中的常见问题
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一 首先谈谈在目前多高层房屋钢结构 梁柱刚性连接节点设计中所存在的问题
及其正确的设计方法
要点:在现行的《高钢规》和《抗震规》中,由
于在梁柱刚性连接和中心支撑连ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的抗震设计规定,
多处存在有较大缺陷,致使在一般条件下,按照现行
规程规范设计出来的节点,多数情况下存在并不抗震
的情况,特此作专题讨论.
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按照现行的《建筑抗震设计规范》 GB 50011 2001多层和高层房屋钢结构的 连接节点的抗震设计应分两个阶段进行, 如下所示.
Mu 1.2Mp 即《 抗震规 》公式( 8.1.8 )
进行连接的极限承载力验算 ( 如下所示 )
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但是,在执行上述规范时,不同的设计人员,很可
能在相同设计条件下设计出三种承载力相差非常悬殊
的连接作法,这三种不同的作法是:
一是,当按设计表达式 S R计算RE时,完全按组合内
力来设计节点连接。
二是,组合内力只是作为检验构件截面的依据。但在
塑性区的节点连接设计时,是取高于构件的最大承载
力设计值作为节点的作用力来对节点连接进行设计与
验算。
三是,完全抛开以上两种设计方法,而是完全按照公
式 M 2020/10/25 u 来1.进2M行p连接的极限承载力计算。
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以上三种截然不同的设计方法,将直接影响到