建筑钢结构节点分类及设计要点分析

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钢结构设计要点

钢结构设计要点

钢结构设计要点钢结构是一种重要的建筑结构形式,具有高强度、高刚度和优良的可塑性等特点,在现代建筑领域得到了广泛应用。

而钢结构设计的质量与效果直接关系到建筑的安全性和稳定性。

本文将介绍钢结构设计时需要注意的要点,包括材料选择、结构形式、荷载计算和连接方式等。

一、材料选择在钢结构设计中,材料的选择是非常重要的一环。

常用的结构钢材料有碳素钢、低合金钢和高强度钢等。

在选择材料时,需要考虑结构的使用环境、受力情况以及经济性等因素。

同时,要确保材料的强度、塑性和韧性满足设计要求,以保证结构的安全性和耐久性。

二、结构形式钢结构的形式多种多样,常见的有桁架结构、刚架结构和框架结构等。

在设计中,需要根据建筑用途、荷载特点和空间布局等因素选择合适的结构形式。

此外,还要合理设置支撑系统和刚性节点,以增加结构的稳定性和抗震性能。

三、荷载计算荷载计算是钢结构设计的关键步骤。

需要考虑到静载荷、动载荷和温度荷载等各种荷载情况,确保结构在荷载作用下满足强度、刚度和稳定性等要求。

同时,还要充分考虑结构的变形和振动等影响因素,进行相应的分析和计算。

四、连接方式连接方式对于钢结构的性能和安全性有着重要影响。

常用的连接方式包括焊接、螺栓连接和铆接等。

在选择连接方式时,需要充分考虑结构的受力情况和施工便利性,确保连接的牢固性和可靠性。

此外,还需加强对连接部位的防腐、防锈处理,提高结构的使用寿命和维护性能。

五、防火设计钢结构在火灾情况下容易失去强度和刚度,因此需要进行防火设计。

常见的防火措施包括使用防火涂料、防火隔热材料和防火包封等。

在设计阶段,需要根据建筑的用途和防火等级等要求,选择合适的防火措施,确保结构在火灾情况下的安全性和稳定性。

六、施工控制在钢结构设计完成后,施工过程中的质量控制非常重要。

需要严格按照设计图纸和规范要求进行施工,确保材料的合理使用和连接的精确安装。

同时,要加强监督和检测,及时发现和处理施工中的质量问题,确保结构的完整性和稳定性。

钢结构主次梁的刚接节点大样

钢结构主次梁的刚接节点大样

钢结构主次梁的刚接节点大样1. 引言钢结构是一种广泛应用于建筑工程中的结构体系,具有高强度、轻质、耐久等优点。

在钢结构中,主次梁是起到承载和传递荷载的关键部件之一。

为了保证钢结构的安全性和稳定性,刚接节点的设计和施工显得尤为重要。

本文将详细介绍钢结构主次梁刚接节点大样的相关内容,包括刚接节点的定义、分类、设计原则和施工要点等。

2. 刚接节点定义刚接节点是指将两根或多根构件通过焊接、螺栓连接等方式形成一个整体的连接部分。

在钢结构中,刚接节点起到了连接主次梁的作用,能够有效地传递荷载,并保证整个结构系统具有足够的强度和稳定性。

3. 刚接节点分类根据连接方式和形式不同,刚接节点可以分为以下几种类型:3.1 焊接连接焊接连接是最常见也是最常用的一种刚接方式。

它通过熔化金属材料,在两个或多个构件之间形成永久性连接。

常见的焊接连接方式包括对接焊、角焊、角钢焊接等。

3.2 螺栓连接螺栓连接是通过将螺栓穿过构件孔洞并与螺母紧固,形成临时性的刚接。

这种连接方式具有拆卸方便、维修容易的特点。

螺栓连接通常需要配合垫圈、套筒等零部件使用。

3.3 高强度膨胀螺栓连接高强度膨胀螺栓连接是一种特殊的螺栓连接方式,它通过在孔洞中注入化学锚固剂,使得膨胀螺栓与构件之间形成牢固的刚接。

这种连接方式适用于承受较大荷载和震动的场合。

4. 刚接节点设计原则在设计钢结构主次梁刚接节点时,应遵循以下原则:4.1 强度原则刚接节点应具备足够的强度和刚度,能够承受设计荷载,并保持结构整体稳定。

4.2 疲劳原则刚接节点应考虑到疲劳荷载的作用,采用适当的细节设计,防止疲劳破坏。

4.3 施工性原则刚接节点的设计应考虑到施工的可行性和方便性,减少现场焊接和加工工序。

4.4 经济原则刚接节点的设计应尽量节约材料、减少成本,并保证结构安全可靠。

5. 刚接节点施工要点在进行钢结构主次梁刚接节点的施工时,需要注意以下要点:5.1 材料选择刚接节点所使用的材料应符合相关标准和规范要求,具有足够的强度和耐久性。

钢结构设计的八大要点

钢结构设计的八大要点

钢结构设计的八大要点钢结构设计要点钢结构设计简单步骤和设计思路(一)判断结构是否适合用钢结构钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。

直观的说:大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。

这是和钢结构自身的特点相一致的。

(二)结构选型与结构布置此处仅简单介绍。

详请参考相关专业书籍。

由于结构选型涉及广泛, 做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。

在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是“概念设计”,它在结构选型与布置阶段尤其重要。

对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。

运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。

所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。

同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。

(无论结构软件如何强大,扎实的结构概念和力学分析,及可靠的手算能力,才是过硬的素质。

)钢结构通常有框架、平面(木行)架、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。

在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。

屋面上雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落(切线50度内需考虑雪载),如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。

总雪载释放近一半。

降雨量大的地区相似考虑。

建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。

而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。

高层钢结构设计中,常采用钢混凝土组合结构,在地震烈度高或很不规则的高层中,不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。

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。

钢结构构件设计及节点设计分析

钢结构构件设计及节点设计分析
钢结构是以钢材为原料的建筑结构,具有较为稳固,而且建设方法简易的特征。结合相关的数据来看,我国早期就已经开始运用铁质 的材料充当承重结构,但是受后期制度的约束,相关科技得不到发展仍然停留在原有水平。一直到后来,才从国外引进了现代化的钢结构 建设手段,现如今钢结构的体系在国内也有一定的发展历史了,相关经验告诫我们必须要把握好结构设计和节点设计,提高建筑物的稳定 性,增加建筑物的使用寿命。
周长永 山东颐杰鸿丰能源装备有限公司 山东潍坊 261108 摘要:现在的建筑产业规模拓展迅速,钢材料的运用量也在不断增大。虽然钢材料本身具有较强的延展性和可塑性的特点,但是在具 体的应用领域当中,仍然难以保证整体的钢结构具有较高的延展性能和可塑韧性。在建筑行业当中有很多复杂的建筑结构,都需要有优质 钢结构的支撑,因此,为迎合现代建设的建筑需求,要不断完善现有的钢结构设计,吸纳和培养优质的设计人员,推出相关节点设计的优 质方案。从根本上增强钢结构的稳固性,优化内部的结构链接,确保钢结构的节点能承受相应的压力。 关键词:建筑物的钢结构、结构总体设计、节点分类、设计要点
钢结构构件设计及节点设计分析
发表时间:2019-05-22T08:54:42.300Z 来源:《建筑模拟》2019年第10期 作者: 周长永
[导读] 现在的建筑产业规模拓展迅速,钢材料的运用量也在不断增大。虽然钢材料本身具有较强的延展性和可塑性的特点,但是在具体的 应用领域当中,仍然难以保证整体的钢结构具有较高的延展性能和可塑韧性。
2.2节点设计要考虑 首先,要考虑安装螺旋和焊接的施工场地和场地大小。其次,还要考虑其他硬件安装的先后顺序。综合以前的经验,常犯的错误就是 构件运到现场,无法实现基本安装。所以我们必须要尽可能的实现现场工人的监督和定位,全面推进相关构件的具体安装。此外,要具体 考虑制造工业的工艺水平,保证应用的钢管连接节点符合连接的规格。 2.3图纸编制 整个钢结构的设计必须要有设计图和施工详图,相关单位要提供基础图纸,钢结构制造公司需要制定施工详细图纸。设计图中应该提 出相关的设计依据理论,提出技术数据参数,提出优先选购的材料和规格要求,提出相关主要节点构造的要求,外面细致的反映设计师的 思想。经济发展导致近些年来的钢结构项目逐步增多,建设压力逐渐增大,建设工序当中缺乏具体的工程师和设计师是我们当前所面临的 关键问题,必须要加强培养优质的设计师,推动优质图纸的编制。 结束语 受现代经济发展方式和革新思想的影响,钢结构在建筑行业当中逐渐普及,并推动不同风格建筑格局的产生和发展。另外,现在的钢 结构逐步采用更加优质的技术和材料,具有较高的防震性能,总体的结构也更加灵活稳固。在未来的发展阶段中,我们要不断地完善具体 的钢结构设计方案,一定要保证设计方案切合实际需要,在保质保量的基础之上推进相关的建设工序。 参考文献: [1]许云霞.钢结构设计施工常见问题的分析[J].门窗,2015(08):92. [2]万泰恒.轻钢结构构件的连接设计[J].建筑技术开发,2013,40(10):19-20. [3]从宁.钢结构构件连接设计探讨[J].化工设计,2013,23(04):49-50+43+2. [4]万迎春.钢结构构件设计及节点设计分析[J].黑龙江科技信息,2010(14):226.

钢结构节点知识要点概述

钢结构节点知识要点概述

钢结构节点知识要点概述钢结构在现代建筑和工程中被广泛应用,节点作为连接构件的重要组成部分,具有关键的承载和传力功能。

钢结构节点设计的合理性直接影响着整个结构的安全性和性能。

本文将概述钢结构节点设计的要点和关键知识,以帮助读者更好地理解和应用于实践中。

一、节点的基本概念和分类1. 节点定义与作用:节点是支撑钢结构构件的连接点,承担着受力传递、转换和分配的功能。

合理的节点设计可以有效提高结构的刚度、强度和稳定性。

2. 节点分类:根据受力方式的不同,节点可分为剪力节点、轴力节点、弯矩节点等。

每一类节点在受力和设计考虑方面有其独特的要点和设计原则。

二、节点设计的关键考虑因素1. 力学性能要求:节点应满足结构强度、刚度、变形和稳定性等力学性能要求。

其中,强度是保证节点在荷载作用下不发生破坏的重要因素;刚度则直接影响结构整体的刚度和变形控制;稳定性在遭受侧向荷载时保证节点和结构整体的安全性。

2. 施工性能要求:节点设计应兼顾结构施工的便利性和安全性。

合理的节点设计可以简化施工工序、减少施工难度,并确保节点的质量和稳定性。

3. 材料选用和腐蚀防护:节点设计中对材料的选用和腐蚀防护也是重要考虑因素。

合适的材料选择和腐蚀防护措施可以延长节点的使用寿命,并降低维护和修复的成本。

三、节点设计的常见问题与解决方法1. 引起节点失效的主要问题:常见的引起节点失效的问题包括材料本身缺陷、焊接质量不达标、构件连接方式不合理等。

对于这些问题,应采取相应的质量控制和检测措施,确保节点的安全性。

2. 剪力节点设计的关键问题:剪力节点是钢结构中常见的节点形式,其设计中需重点关注节点的剪力传递机制、板端受剪效应、焊缝的设计和检测等问题。

通过合理分析和计算,可以得到满足要求的剪力节点设计方案。

3. 高强度螺栓连接节点的设计要点:在一些特殊应用场合,高强度螺栓连接节点常被采用。

在这种节点设计中,需要重点关注螺栓的预紧力控制、剪力和轴力的传递机制、松动和疲劳的问题等。

分析装配式建筑中钢结构节点连接技术要点

分析装配式建筑中钢结构节点连接技术要点

分析装配式建筑中钢结构节点连接技术要点随着现代建筑的持续发展,装配式建筑作为一种节能、环保且具有快速施工特点的新型建筑形式,受到了越来越多的关注与应用。

在装配式建筑中,钢结构节点连接是确保整个结构安全可靠的重要环节。

本文将对装配式建筑中钢结构节点连接技术要点进行分析。

一、节点类型与分类装配式建筑中的钢结构节点可以分为刚性节点和半刚性节点两种类型,其主要区别在于节点是否允许有一定程度的变形。

根据实际应用需求和设计要求,可以进一步将这两种节点进行分类。

1. 刚性节点刚性节点是指在荷载作用下不允许产生可见变形或较大位移的节点连接。

这类节点通常采用焊接、螺栓连接或实现预制浇注混凝土等方式进行固定。

2. 半刚性节点半刚性节点是指在荷载作用下允许产生一定程度变形或位移,并通过设计合理的限制条件来控制这种变形或位移。

半刚性连接可以通过铰链、弹性连接和减振器等方式实现。

其优点是能够吸收地震或风荷载引起的结构变形,降低节点应力集中,提高整体结构的安全性。

二、节点设计原则装配式建筑中钢结构节点的设计应遵循以下原则:1. 强度与刚度兼顾节点的设计既要满足足够的强度来承受内外荷载作用下产生的力和应力,又要确保足够的刚度来限制节点位移。

这样可以保证装配式建筑在使用过程中具有良好的稳定性和抗震性能。

2. 可拆卸与可重复使用装配式建筑需要经常进行拆卸和重新组装,在节点连接设计时,需要考虑方便施工拆卸和复用性。

采用螺栓连接方式可以满足这一需求,并且还可以根据不同项目对螺栓材质和尺寸进行选择。

3. 考虑防火要求由于钢结构在高温环境下容易软化和失去承载能力,节点连接设计中需要考虑防火要求,采取适当措施增加节点耐火极限。

4. 考虑腐蚀防护装配式建筑通常需要面对不同的环境,例如海洋环境或腐蚀性气候。

节点连接设计时应考虑合适的防护涂层或采用不锈钢材料等可靠措施来延长节点使用寿命。

三、关键技术要点在装配式建筑中,节点连接技术有着重要的作用。

钢结构节点连接手册

钢结构节点连接手册

钢结构节点连接手册(原创版)目录一、钢结构节点概述1.节点的定义与分类2.节点在钢结构中的重要性二、钢结构节点设计要点1.节点的刚接与铰接2.节点板的选型与设计3.端头板、轴承、角码、套筒等构件的选择与设计4.节点的构造规定、构造图例、计算例题及计算图表三、钢结构节点设计手册1.《钢结构连接节点设计手册》简介2.《单层网壳嵌入式毂节点探析》研究3.钢结构连接节点设计手册的实际应用正文一、钢结构节点概述钢结构节点是指钢结构中两个或多个构件连接的地方,是钢结构工程中至关重要的组成部分。

根据连接方式的不同,节点可以分为刚接和铰接两种类型。

在钢结构设计中,节点的处理对于整个结构的稳定性、承载力和使用寿命具有举足轻重的作用。

二、钢结构节点设计要点1.节点的刚接与铰接在钢结构设计中,节点的刚接与铰接是非常重要的设计参数。

结构工程师需要根据实际情况和设计要求,选择合适的刚接或铰接方式。

刚接节点要求构件之间具有足够的刚度,使得节点能够承受较大的弯矩和剪力;而铰接节点则允许构件之间在一定范围内进行旋转,具有较好的柔韧性。

2.节点板的选型与设计节点板是钢结构节点中的关键构件,它的选型和设计直接影响到整个节点的性能。

在节点板设计中,需要考虑材质、尺寸、形状等因素,以满足强度、刚度和疲劳性能等方面的要求。

3.端头板、轴承、角码、套筒等构件的选择与设计在钢结构节点设计中,除了节点板外,还需要考虑端头板、轴承、角码、套筒等构件的选择与设计。

这些构件的选型和设计需要结合实际工况和设计要求,以确保节点的稳定性和承载能力。

4.节点的构造规定、构造图例、计算例题及计算图表在钢结构节点设计过程中,需要遵循相关的构造规定和标准。

同时,为了便于设计和施工,需要提供构造图例、计算例题和计算图表等参考资料。

这些资料可以帮助工程师更好地理解节点的设计原理和方法,从而确保节点的安全性和可靠性。

三、钢结构节点设计手册1.《钢结构连接节点设计手册》简介《钢结构连接节点设计手册》是一本关于钢结构节点设计的专业书籍,由中国建筑工业出版社出版。

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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。

1.2半刚性连接节点半刚性节点是一种介于刚性节点与柔性节点之间的连接节点,如以端板为低荷载梁柱刚性连接的材料时,如果所应用端板的厚度不足,便属于半刚性连接。

半刚性连接节点的优势在于钢结构形态的塑造更加便利,具有较大的弯矩承受能力。

半刚性连接节点的主要特征是必须要具备足够的抗弯能力,应用此种节点可使钢结构建筑的抗震能力大幅度提升,应用时需要确保半刚性连接节点的弯矩能力要比钢结构梁的承载能力更高。

然而由于当前建筑钢结构设计过程中,半刚性连接结点的设计难度较大,若是设计缺乏合理性,可能会增大钢结构的弹性刚度,如此会使各个构件之间连接的安全性受到不利影响,可能会为建筑工程施工带来安全隐患,或是对未来建筑投入应用产生威胁。

为此,建筑钢结构工程施工中,半刚性连接节点的应用并不广泛。

1.3柔性连接节点1.3.1螺栓球节点此种连接节点由高强度螺丝、垫圈以及厚壳体等结构组成,连接时,需要在球壁壳内部向钢管杆件方向扭动螺丝,可减少销钉、套筒等材料的应用,同时也可消除销钉截面积过小导致的剪力聚集问题。

此外,螺栓球节点的应用,可使节点的承重能力有所提升。

1.3.2熔接钢管节点此种连接方式是指利用空心圆柱体作为连接件,将钢管杆件以熔接方式连接于圆柱体表面之上。

应以钢桶大小、节点承重能力高低为依据确定钢筒的高度及直径。

熔接钢管节点的优势是安装操作相对简单,能够节约钢材料用量,且可结合施工需求调整钢管使用量。

施工实践中熔接工作量较大,因而应重点关注熔接变形问题,并防止产生节点偏移现象。

1.3.3主次梁铰接节点钢结构主梁与次梁的节点设计要保证连接传力明确且合理,制作简单,方便施工。

一般主次梁的连接采用铰接,也可以把次梁设计为刚接节点(即为次梁为连续梁)。

当次梁设计为简支梁时与主梁铰接连接时,主梁只承受来自次梁的剪力而不承受弯矩。

次梁翼缘不与主梁连接,仅通过连接件将次梁腹板与主梁加劲肋连接,连接方式可采用焊缝或高强螺栓。

需要特别注意的是当通过焊缝连接时,笔者建议在连接件上设置安装螺栓,方便次梁就位,保证安装质量。

2.建筑钢结构设计的基本要点2.1节点设计要点2.1.1合理设计梁柱连接节点钢结构框架之中,框架柱属于贯通型设计,为达到抗震要求,需要采用刚性连接方式连接钢结构框架与支撑梁柱。

通常采用梁柱直连方式,也可对梁与悬臂做拼连处理,采用梁与悬臂拼连方式时要做到构件的精细制作。

翼缘产生的受弯承受力应高于梁塑性受弯力的120%,而腹板产生的受剪承受力应不低于梁端剪切力的130%[2]。

同时,梁柱连接节点要做好抗震设计,需应用全熔透焊缝技术对柱及梁翼缘连接点的加劲肋进行合理设置,并且还需在腹板角处设置呈扇形切角。

如果梁全截面塑性模量为翼缘的七成以上,腹板及柱连接应设置为两排以上。

2.1.2科学设计次梁与主梁连接节点主梁与次梁连接时,可设计成构造简单、安装便捷的柔性连接节点。

次梁的连续梁连接时则可应用刚性连接节点,如此能够节约钢材料用量,并实现次梁挠度的有效降低。

应用柔性连接方式连接主次梁节点时,需以次梁剪力设计为依据,并将连接偏心导致的附加弯矩纳入考量,但可忽略主梁的受扭情况。

抗震设计时,应将侧向支撑构件设置于节点塑生区段内的钢结构框架横梁下翼缘处,以此避免框架横梁发生侧向屈曲现象。

因梁的上翼缘与楼板相连,为实现对两根横梁的有效支撑,应将侧向隔撑设置于两个相互垂直的主梁下翼缘处。

2.1.3加强柱脚设计2.1.3.1埋入式柱脚的设计埋入式柱脚是指结合要求在钢筋混凝土基础或基础梁中固定钢柱,而后再浇筑混凝土,以此构建刚性固定基础。

埋入式柱脚设计时,柱轴心压力、弯矩应由混凝土中埋设的柱脚底板及焊接于翼缘之上的栓直接向钢筋混凝土基础或基础梁传导,通过柱翼缘向混凝土传递弯矩,利用混凝土中所埋设钢柱的翼缘及混凝土承压力传送柱脚水平剪力,无需将埋入的柱脚及混凝土摩擦力、粘结力纳入考量。

2.1.3.2外包式柱脚设计此种柱脚是指利用钢筋混凝土包裹柱脚。

H型钢柱包脚高度应介于柱截面高度的220%与270%之间,钢柱柱脚底板是向钢筋混凝土基础或基础梁传送轴力压力的主要结构,钢柱翼缘抗剪栓钉可将弯矩传导给钢筋混凝土,而后再依次传导给基础及基础梁[3]。

而底板及混凝土间的摩擦力则由水平剪力抵消一部分,而后由包脚混凝土、水平箍筋共同承担剩余的摩擦力。

2.1.3.3外露式柱脚设计此种柱脚设计时,是通过柱脚底板、锚栓两个结构向基础传导钢柱的轴力、弯矩以及剪力。

底层钢柱塑性铰未构建完成之前,底板及锚栓不可出现屈曲或屈服现象,也要避免基础因受压出现损伤。

外露式柱脚设计构造并不复杂,然而其刚性获取较为困难,因而露出式柱脚设计时需要设置加劲肋或锚栓支撑托板。

2.2钢结构设计要点2.2.1深入分析钢结构适用性建筑钢结构设计前,需要了解工程项目情况,做好周边情况分析,进而科学设置钢结构,增强钢结构设计的适应性。

通常在车间厂房等规模较大的建筑设计中,或是建筑具备较高的抗震性能要求时,可以设计为钢结构。

钢结构设计时,需要设计可操作性强的设计方案,同时还要把握施工经济性原则,以此有效降低钢结构的设置成本,保障施工单位的经济效益。

2.2.2优选钢结构类型并合理布局钢结构建筑设计施工中常用形式有轻型门式钢架、网架以及钢框架等多种钢结构形式。

建筑结构设计施工实践中应结合施工条件合理选择。

若为大跨度建筑需选用网架钢结构形式,若建筑具备高抗震要求则需应用SRC钢骨混凝柱或钢筋混凝土结构形式。

钢结构类型设计时,需要将建筑建设场地的环境条件纳入考量,应按照国家标准及规范规定,充分考虑当地的风荷载及雪荷载。

如果建筑结构跨度较大,则需设置拉索或支撑物,以避免建筑坍塌。

应综合分析建筑受力情况、合理选择钢结构形式,以确保钢结构受力可均匀分布。

2.2.3选择适合的钢结构体系建筑层高不足6层时,可应用框架支撑结构体系,若是超过6层,则需选用框架剪力墙或框架支撑两种结构体系[4]。

钢结构框架结构包含三种框架柱,一是钢骨混凝土柱,二是H型钢柱,三是钢骨与钢管混凝土柱。

第三种在小规模高层建筑中较为适用,利于节约施工材料。

但此种钢结构体系不适用于高抗震要求的钢结构建筑。

应结合建设地条件、建筑特点详细分析与确定建筑钢结构体系,进而保证体系选用的科学性。

2.2.4严格控制建筑钢结构截面钢结构类型、体系是建筑结构设计的关键点,除此之外,还要加强构件截面的估算。

估算内容共有三个方面,一是建筑物梁柱,二是支撑尺寸,三是构件形状。

构件截面估算过程中,需要合理设置钢结构梁柱的形状,并对翼缘尺寸进行估算,并确定支撑件的大小。

同时,还要对构件截面高度进行估算,并预估出适宜的板件设置厚度。

2.2.5优化钢结构构件设计钢结构设计中,构件设计属于关键环节,设计时要选择适合的构件制作材料,要求所选材料能够满足设计要求,且与国家相关规范及标准相一致。

同时,还要加强构件焊接控制,防止出现构件变形情况。

应以钢结构的结构形式为依据选定焊接参数,并确定坡口尺寸,且要严格检测焊接接头,以免焊接时热量过大而使钢结构出现变形现象。

2.2.6做好钢结构防腐与防火涂装钢结构建筑结构设计时,要求做好防腐或防火性材料涂装设计,以增强钢结构的性能。

结构施工图中应明确钢材的原始腐蚀等级、除锈方法、除锈等级及防腐涂层厚度等;同时,建筑结构设计应根据《钢结构设计标准》(GB50017-2017)》及《建筑钢结构防火技术规范》(GB51249-2017)的相关要求进行防火计算与防火保护设计。

结构施工图中应明确建筑构件的耐火极限、防火涂料类别(膨胀性或非膨胀性)、防火涂料等效热传导系数或等效热阻、防火涂料的技术参数等要求。

防火涂料应具有良好的变形能力和粘结性,在任何阶段均不能开裂、空鼓和脱落,也不能有流坠和乳突现象。

埋入混凝土的钢构件表面、现场焊接处、高强度螺栓摩擦面及构件坡口部位均不许涂刷油漆或有油污。

待现场安装完毕后,再按规范及设计要求补漆。

3.结语钢结构是一种符合建筑需求、利于提升建筑施工水平的建筑结构形式,钢结构的抗震性能极佳,具备更高的强度水平,且具有自重荷载较低、施工操作过程简便等优势,目前在建筑领域应用广泛。

钢结构节点是建筑钢结构设计的重难点所在。

设计实践时,需要做好梁柱连接节点、次梁与主梁连接节点及柱脚节点的设计。

与此同时,还应深入分析钢结构适用性、优选钢结构类型并合理布局、选择适合的钢结构体系、严格控制建筑钢结构截面、优化钢结构构件设计、做好钢结构防腐与防火涂装,进而保障建筑钢结构的合理设计,建造出优质、安全的建筑工程。

参考文献:[1]王园升.建筑钢结构节点分类及设计要点[J].建材与装饰,2018(20):1.[2]柳晓.试论建筑钢结构节点分类及设计要点[J].居舍,2019(34):1.[3]高丽.建筑钢结构节点主要分类及设计要点[J].中国房地产业,2018(14):186.[4]冯双.建筑钢结构节点主要分类与设计要点探讨[J].房地产导刊,2017(35):29.作者简介:陈奇全(1985-7-),男,汉族,四川成都人,本科学历,中级工程师,现任职于四川宏达石油天然气工程有限公司,研究方向:建筑结构设计。

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