对钢结构端板连接节点设计方法的探析
对钢结构端板连接节点设计方法的探析
板 ， 发生整体转动 ， 点破坏模式是螺 栓破坏 ， 只 节 螺 栓受 力 呈 线 性 分 布 ， 由平 衡 原 理 可得 出 螺 栓 受
力 ． 此 总 是 离旋 转 中心 最 远排 螺 栓 受 力最 大 ， 据 最
式 ， 板 伸 出梁 的翼 缘 ， 强螺 栓 集 中 在 翼 缘 周 端 高
栓的内力分布 ， 修正现行规 范高强螺栓端板连接 的计 算 公式 ．
接 的具 体计 算 方法 采 用 《 钢结 构 设计 规 范 》 Ｇ Ｊ７ （ Ｂ１
—
８） ８ 的规 定 ， 为端 板 是 不发 生 局部 变 形 的刚 性 认
１ 端板连接形 式
端 板 连接 是 利用 构件 端 部 焊接 钢 板与 柱翼 缘
Ｖ０ ． ６ Ｎｏ ２ １１ ．
Ｊｎ２ ０ ｕ ．０ ２
文章 编号 ：０６ ３Ｘ ２０ ）２ ２ ４ １０ —７７ （０２ ０ —５ —０
对 钢 结 构 端 板 连接 节 点 设 计 方法 的探 析
张利娟 石 建 军 ，
（． １ 湖南大学 土木工程学 院 ， 湖南 长沙 ４０ ８ ； ． 华大学 １０ ２２ 南 建 筑工程与资源环境 学院 ， 湖南 衡 阳 ４ １０ ） ２０ １
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第 １ 第 ２期 ６卷 ２０ ０ ２年 ６月
南华 大学学报 （ 工版 ） 理 Ｊｕｎｌ ｆ ａ ｍ ｎｖｒｔ（ｃ ｎｅ＆ Ｅ ｇ ｅｒ ｇＥ ｉｏ ） ｏｒａ ｏ ￣ ａＵ ｉ ｓｙ Ｓｉ ｃ Ｎｄ ｅｉ ｅ ｎｉ ｅｉ ｄｔｎ ｎ ｎ ｉ
５ ３
围； 平齐式 ， 高强度 螺栓设在 两翼缘之 间 （ １ ． 图 ）
钢结构连接节点的设计与优化
钢结构连接节点的设计与优化钢结构连接节点是整个结构体系中至关重要的部分。
其设计与优化直接关系到钢结构的安全性、经济性和可靠性。
在钢结构工程中，连接节点的设计与优化是一个复杂而关键的过程，需要综合考虑力学行为、材料特性和施工工艺等多个方面因素。
本文将探讨钢结构连接节点的设计与优化所涉及的关键点和策略。
一、连接节点的类型钢结构连接节点主要分为刚性节点和半刚性节点两种类型。
刚性节点是指连接中的转角可以被忽略的节点，通常包括刚性钢构件的直接焊接和螺栓连接。
而半刚性节点则是指连接中的转角不能被忽略的节点，一般采用柱接肢的焊接或螺栓连接。
节点类型的选择取决于结构的设计要求和力学性能。
二、连接节点的设计原则1. 强度原则：连接节点必须具有足够的强度和刚度以承受结构产生的力和变形，防止连接失效或产生破坏。
2. 刚性原则：钢结构的刚性连接节点有助于提高结构的整体刚性，保证结构在运行过程中的稳定性和可靠性。
3. 经济性原则：连接节点的设计应该尽可能地经济、简单，以减少材料的消耗和施工的难度。
4. 效率原则：连接节点设计要高效可靠，以确保合理利用材料、降低能耗和减少施工周期。
三、连接节点的优化策略在连接节点的设计与优化过程中，需要综合考虑以下几个方面的因素：1. 材料选择：根据结构的需求和应力特点，选择合适的材料，如高强度钢、耐磨性钢等。
2. 焊接技术：采用适当的焊接工艺和焊接材料，确保焊接接头的强度和可靠性。
3. 螺栓连接：合理选择螺栓规格、数量和布置方式，确保螺栓的强度和连接性能。
4. 强度分析：利用有限元分析等方法，对连接节点的强度和刚度进行评估和优化，以确保其满足设计要求。
5. 考虑施工工艺：在连接节点的设计中考虑到施工的方便性和有效性，减少施工难度和成本。
6. 研究和借鉴经验：学习借鉴已建成的、相似结构的连接节点设计经验，提高连接节点设计的效率和可靠性。
四、存在的挑战和解决方法在连接节点的设计与优化中，一些常见的挑战包括：1. 复杂的力学行为：连接节点受到多个力的作用，需要综合考虑弯曲、剪切、压力和承载等因素。
钢结构端板连接抗震设计的研究
钢结构端板连接抗震设计的研究随着我国市场经济发展进程的不断加快，科学技术得到了较快的发展。
其中对钢结构端板连接节点的抗震设计方法，是保证工程建设使用安全性和稳定的重要研究项目。
钢结构端板连接具体是指，利用构件的端部焊接端板与另一构件的端板或者是柱翼缘进行连接的方式来发挥作用的，其中承载力是对节点中的构造起到决定性作用的因素。
文章对其抗震承载力设计、承载力极限设计以及端板连接延性设计的方法进行了说明，旨在为相关工程建设人员提供一些帮助。
一、钢结构端板连接抗震设计要点1.钢结构端板在对钢结构端板连接的抗震设计中，端板的外伸长度不宜过大，只要能为螺栓布置提供端距即可。
这是因为如果端板连接的外伸长度超过螺栓布置的端距很多，就会使螺栓受撬力影响过大。
而对于端板宽度的设计，当端板梁翼缘的宽度能够满足螺栓布置的边距需求时，那么端板的宽度就应与梁翼缘的宽度一致。
在钢结构抗震设计中，当需要把端板的宽度增大且将螺栓的布置靠近端板侧的边缘时，螺栓孔的边缘就不應超出端板梁翼缘的宽度范围。
此外，还可以在梁端通过增大梁翼缘宽度的方式来保证螺栓结构的受力能力。
还需要注意的是端板的设计厚度，端板厚度的合理性设计是提高端板连接节点在进行初始转动时刚度和承载能力的。
端板设计厚度过小，会使得端板连接节点的刚度和承载力能力也随之降低[1]。
2.钢结构端板螺栓设计据相关研究表明，在对钢结构端板连续进行抗震设计的过程中，端板的外伸部分应设置四个螺栓，这一设计是使其起到连接端板的作用。
然而，在钢结构的端板连接中必然会存在受拉区，这就在一定程度上影响了螺栓受力稳定性。
螺栓受力不均匀，就会使得端板连接的耗能能力减小。
因而，这种螺栓布置的抗震设计方法并不推荐采用。
此外，在选取端板连接的螺栓时，需要采用具有高强度的摩擦型螺栓进行工作。
摩擦型螺栓的直径最好在20-30mm之间，如有M20和M24型号的螺栓时则要进行优先选择[2]。
二、钢结构端板连接的抗震设计方法多层抗震框架结构是我国工程项目建设中常见的建设方法，而其中梁柱端板连接设计是决定其结构建设稳定性的重要内容。
装配式建筑施工中钢结构连接节点的设计与施工
装配式建筑施工中钢结构连接节点的设计与施工钢结构连接节点在装配式建筑施工中扮演着至关重要的角色。
它们不仅影响到整个建筑的稳定性和强度，还直接影响到施工效率和质量。
因此，在装配式建筑施工中，设计和施工钢结构连接节点需要高度重视。
本文将探讨装配式建筑施工中钢结构连接节点的设计与施工，并介绍一些常用的方法和注意事项。
I. 钢结构连接节点的设计在装配式建筑施工中，钢结构连接节点的设计应满足以下几个基本要求：1. 强度和稳定性：连接节点应具有足够的强度和刚度，以确保整个结构在荷载下的稳定性。
这可以通过采用合适的材料、适当增加截面尺寸或采用更复杂的连结方式来实现。
2. 耐久性：由于钢结构通常暴露在室外环境中，连接节点的耐久性也是一个必须考虑的因素。
合理选择材料、防止腐蚀以及添加防水措施是提高耐久性的关键。
3. 施工可行性：在进行设计时，还需要考虑到施工的可行性。
连接节点应尽可能简化，以减少制造和安装的难度，并提高整体施工效率。
4. 维修和更换的便利性：对于一些建筑物来说，维修或更换连接节点是不可避免的。
因此，在设计连接节点时，应考虑到未来维修以及可能需要进行局部替换的情况，并使其变得尽可能容易实现。
钢结构连接节点设计的一种常见方法是使用螺栓。
螺栓连接是一种可拆卸连接方式，它可以在施工过程中相对容易地完成。
这种连接方式通常涉及到套筒、垫圈和螺母等组件的使用，需要确保每个组件都具有足够的强度和适合的尺寸。
II. 钢结构连接节点的施工钢结构连接节点在实际施工中需要注意以下几个方面：1. 精确测量：在开始施工之前，必须进行精确测量并检查每个钢结构部件的尺寸是否与设计要求相符。
2. 表面处理：在进行装配之前，需要对钢结构表面进行处理以防止腐蚀。
可以通过喷涂防锈漆或镀锌等方式来达到这个目的。
3. 安装顺序：在连接节点的施工过程中，需按照正确的顺序进行安装。
如果出现错误的安装顺序，可能会导致连接节点强度不足或无法正常完成拼装。
门式刚架轻型钢结构端板连接节点性能研究与设计_荆军
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考虑 到 动 力 荷 载 连 接 质 量 材 料 性 能 等 情
况 留有 一 定 富 余 保 证 足 够 的 安 全 度 还 应 注 意 保 证 节 点的 刚 度 截 面 中部 螺 栓 间距 不
二 排螺 栓承 受 最大 拉力
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有 限元 计 算 弥 补 了 节 点实验 成 本 高 的 不
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现 以 典 型 节点 的计 算 结
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果 为例说 明端 板连 接 的受力 变 形 特点
典 型 端 板 连 接节 点进行 了 分 析 端 板 和 螺母
,
第一 排螺 栓
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外伸 式 端板 连 接 受拉 翼缘 内 侧
, ,
螺帽采 用 实 体单 元 螺 杆 采用 杆单 元 梁 翼缘
和 腹板 用 板 单 元 用 边 界 元 模 拟连 接 板 间 的
螺 栓 的拉力 明 显 大 于 外侧 螺栓 的拉 力 而 且 响
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装配式建筑施工中钢结构连接节点设计与施工技术研究
装配式建筑施工中钢结构连接节点设计与施工技术研究一、引言随着经济的快速发展和城市化进程的加快，装配式建筑在建筑行业中受到越来越多的关注。
相比传统建筑施工方式，装配式建筑更具有环保、节能、快速建设等优势。
在装配式建筑中，钢结构连接节点的设计与施工技术是关键环节之一。
本文将重点研究钢结构连接节点的设计与施工技术，探讨如何确保连接节点的强度、刚度和耐久性。
二、钢结构连接节点的设计要求1. 强度要求：钢结构连接节点在承受风、地震等外界力作用下，需要具备足够的强度，以确保建筑整体结构的安全稳定。
因此，在连接节点设计中，需进行强度计算和承载能力验证。
2. 刚度要求：连接节点的刚度直接影响到整个建筑结构的变形和稳定性。
在设计过程中，需要考虑连接节点的刚度与整个结构的刚度匹配，并采取相应的增强措施。
3. 耐久性：连接节点的耐久性是保证建筑结构长期使用的关键。
鉴于装配式建筑施工速度较快，连接节点的防腐保护工作尤为重要，能有效延长连接节点的使用寿命，减少维修和更换的频率。
三、钢结构连接节点的设计方法1. 插板节点设计：插板节点是一种常用的钢结构连接节点设计方式。
通过将钢板插入到连接板之间，形成一种刚性连接。
该设计方法适用于连接板薄且转角较大的连接节点，能够有效提高连接节点的刚度和强度。
2. 焊接节点设计：焊接节点是另一种常见的钢结构连接节点设计方式。
通过焊接连接板和主梁或柱上的钢构件，实现连接节点的刚性连接。
在焊接节点设计中，需注意焊缝的尺寸和质量控制，以确保焊接连接的强度和耐久性。
3. 膨胀螺栓节点设计：膨胀螺栓节点是一种适用于连接板较厚的连接节点设计方式。
通过膨胀螺栓将连接板与主梁或柱上的钢构件连接，实现刚性连接。
在膨胀螺栓节点设计中，需要注意螺栓的选型和预紧力的控制，以确保连接节点的强度和稳定性。
四、钢结构连接节点的施工技术1. 预制加工技术：钢结构连接节点的预制加工技术可确保连接件的准确度和一致性。
采用先进的数控加工设备，在工厂环境下进行钢结构连接件的预制加工，能够有效提高连接节点的质量和工期。
钢框架梁柱端板连接节点的抗震设计方法
钢框架梁柱端板连接节点的抗震设计方法摘要：文章主要对钢框架梁柱端板连接节点的抗震设计方法进行探究。
具体是在对节点传力机理概述的基础上，对加盖板节点加强方法、梁柱局部削弱方法以及弧板与垫板处理方法进行探究。
希望上述抗震设计方法的科学应用，在降低钢框架梁柱端板焊接缺陷问题方面体现出巨大应用价值。
关键词：钢框架；梁柱端板；连接节点；抗震设计方法钢框架梁柱端板连接节点的抗震性能是钢结构设计全程的关键内容。
在多高层钢框架内常用的梁柱节点连接形式为梁翼缘和柱焊接、梁腹板和柱用高强螺栓连接的栓焊混合节点。
北岭地震与日本阪神地震使人类赋予钢框架结构节点抗震设计工作高度的重视。
基于此，本文做出相关论述内容。
1.节点传力原理端板连接大体上是由螺栓、端板、加劲肋等结构构成，梁柱截面通常为热轧或焊接型钢。
梁和端板两者通常对坡口位置施以对接焊缝措施。
对于地震高发区内的端板连接，端板多应用两端外伸式，其宗旨在于承受循环荷载[1]。
节点传送的荷载多数为梁端弯矩、剪力和轴力，其中轴力可以忽略不计，弯矩与剪力大体上是借助端板、螺栓以及端板与柱翼缘间的衔接面传递至柱。
基于梁端主应力矢量逐渐传导至梁翼边界这一实况，所以可以将弯矩简化成一对分别施加在梁上下翼缘的力偶，拉区荷载由翼缘两端螺栓共同承载，压区由翼缘处衔接面传导；剪力起初是由梁腹板传送至端板，继而以端板衔接面为媒介传送至柱翼缘。
加劲肋一旦被安设在柱腹板上时，上下加劲肋会把梁端力偶分别传送给柱腹板，最终使节点域柱腹板的主应力矢量大体呈45°方向，等同于腹板为纯剪状态。
2.梁柱节点的抗震设计2.1加盖板——节点加强加盖板节点实质上就是在节点部位梁的上下翼缘外侧焊接的楔形钢板，在施工尝试通常应用坡口全熔透法对接焊缝与角焊缝分别与柱翼缘以及梁翼缘衔接，从而使焊缝截面规格大于单一翼缘截面规格的120%，盖板长度最好设定为0.3 hb 并且大于1 70mm（hb为梁截面高度）。
装配式建筑施工中钢结构连接节点设计与施工技术研究 (2)
装配式建筑施工中钢结构连接节点设计与施工技术研究一、引言随着建筑行业的不断发展，装配式建筑作为一种现代化、高效率的施工方式，在近年来受到越来越多的关注和应用。
而在装配式建筑施工中，钢结构连接节点设计与施工技术则是至关重要的环节。
本文将以这个任务名称为线索，对装配式建筑施工中钢结构连接节点的设计与施工技术进行深入研究。
二、钢结构连接节点设计的原则与考虑因素1. 承载能力：钢结构连接节点处于整个结构系统中承担着承载荷载的重要角色，因此其设计必须满足所需的强度要求。
2. 刚度：为了保证整个结构体系具有良好的抗震性能和稳定性，钢结构连接节点在设计时需要兼顾刚度要求。
3. 抗腐蚀性：由于装配式建筑往往会遭受各种气候和环境条件的影响，所以在钢结构连接节点设计时需要考虑其抗腐蚀性能。
4. 施工可操作性：考虑到装配式建筑追求快速、高效施工的特点，钢结构连接节点设计时需要充分考虑其施工可操作性，以便提高建筑施工效率。
三、常见的钢结构连接节点类型1. 螺栓式连接节点：螺栓式连接节点是目前应用最广泛的一种连接方式，具有简单、可拆卸和调整优势。
它适用于承载对准精度要求较高的钢结构。
2. 焊接式连接节点：焊接式连接节点主要采用电弧焊或气体保护焊的方法进行固定。
相较于螺栓式连接，焊接式连接更为牢固稳定，在承受大荷载时表现出更好的性能。
3. 组合型连接节点：组合型连接节点是指将螺栓和焊接两者结合起来使用的一种方式。
通过巧妙地组合运用两种不同类型的连结方式，可以在保证强度与稳定性的同时，提供调整和拆装等操作灵活性。
四、钢结构连接节点施工技术1. 施工测量控制技术：在进行装配式建筑施工时，必须确保各个钢结构连接节点处于正确的位置和角度。
因此，施工测量控制技术是至关重要的。
通过使用精确的测量设备和仪器，如全站仪、激光测距仪等，可以实现精确的钢结构连接节点施工测量，从而提高施工质量。
2. 焊接工艺技术：焊接是钢结构连接节点中常用的一种固定方式。
聚焦装配式建筑的钢结构连接节点设计
聚焦装配式建筑的钢结构连接节点设计随着现代建筑技术的发展和人们对于施工周期缩短、建筑质量提高等方面需求的不断增加，装配式建筑逐渐受到广泛关注。
而在装配式建筑中，钢结构连接节点设计是至关重要的一环。
本文将聚焦于装配式建筑的钢结构连接节点设计，从材料选择、施工方法、强度计算等多个方面进行探讨，以期提供参考和指导。
1. 材料选择在装配式建筑中，连接节点承担着承重和传力的作用，因此选用合适的材料非常重要。
通常情况下，钢材是首选材料之一。
其具有高强度、韧性好、耐久性强等优点，在保证结构稳定性的同时也能满足装配式建筑对于轻量化和可持续发展要求。
2. 施工方法为了实现快速施工和减少人工误差，在装配式建筑中采用了各种先进的施工方法。
一种常见的方法是使用预制件，并通过螺栓或焊接等方式将各个部件连接起来。
这种方法可以提高施工效率，减少不必要的工序，同时也能够确保连接节点的强度和稳定性。
3. 强度计算在进行钢结构连接节点设计时，强度计算是非常重要的一步。
根据建筑设计标准和规范，结构工程师需要考虑到各种荷载情况（如风荷载、地震荷载等）下的节点受力情况，并确保连接部件能够承受相应的力学性能。
通过合理的计算和优化设计，可以有效提高装配式建筑整体结构的安全性和稳定性。
4. 技术应用随着科技的进步和创新发展，一些新兴技术开始应用于装配式建筑的钢结构连接节点设计中。
例如，采用传感器监测连接部件的状态和变形情况，在实际使用中对可能出现的问题进行及时预警和修复；或者利用模拟仿真软件进行虚拟试验，对不同设计方案进行评估和比较。
这些技术应用将进一步提升装配式建筑钢结构连接节点设计的精确性和可靠性。
5. 节点间协调装配式建筑中钢结构连接节点的设计不仅需要考虑单个节点的强度和稳定性，还需要关注各个节点之间的协调。
节点之间的连接方式和相互作用将直接影响到整体结构的承载能力和性能。
因此，在设计中应充分考虑节点之间的相互关系，并综合考虑整体结构在受力情况下的行为。
浅谈钢结构节点设计
浅谈钢结构节点设计【摘要】钢结构节点的设计与工程的质量有着密切的关系，本文介绍了钢结构接点设计的一般措施并提出了优化改进的途径。
希望本文的研究能够对今后的实际工程有所帮助。
【关键词】钢结构节点设计梁柱一、引言钢结构生产具备成批大件生产和高度准确性的特点，可以采用工厂制作、工地安装的施工方法，使其生产作业面多，可缩短施工周期，进而为降低造价、提高效益创造了条件，再加上钢结构在大跨度上优势明显且轻质高强，因此，现代建筑中，钢结构的应用越来越广泛。
在钢结构建筑的设计过程中，除了“大处着眼”——满足结构整体计算要求、保证结构整体受力合理外，亦应“细处着手”——不忽视数量巨大的细小节点的设计。
二、钢结构梁柱节点的一般设计目前抗侧力框架和梁柱的抗弯连接均采用刚性方案。
梁柱刚性连接的主要构造形式有3种：全焊节点、高强螺栓连接节点、栓焊混合节点。
1、全焊节点（1）全焊节点连接形式全焊节点连接：梁的上下翼缘用全熔透坡口对接焊缝，腹板用角焊缝与柱翼缘连接。
翼缘对应处应加水平加劲肋，箱形柱内应设加劲肋隔板。
加劲肋应按与梁翼缘等强设计，其连接焊缝亦应满足等强传力的要求。
梁柱刚性连接中，梁端内力向柱传递时，梁端弯矩主要由梁翼缘承担，梁端剪力则主要由梁腹板承担。
（2）全焊节点的设计在避免增加结构刚度和接头部位应力集中的情况下，根据“强节点弱杆件”的原则适当加强节点，在不发生失稳的情况下，可适当削弱梁。
在梁上出现“塑性铰”时，尽量减少结构和焊接接头部位的应力集中，腹板上的工艺孔应平滑过渡。
在不减小腹板连接强度条件下，适当加大工艺孔，以便于施焊，提高焊缝质量。
2、高强螺栓连接节点（1）高强螺栓连接形式高强螺栓连接节点：梁腹板与柱以高强螺栓现场连接，以传递轴力、弯矩与剪力。
该种连接形式施工要求十分严格，但是对于结构承受动载十分有利，可简化制造和安装，特别是在高层和超高层钢结构以及承受动载的结构设计中，所有连接节点均采用高强度螺栓连接方式。
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0 前言
端板连接是轻钢规程 CECS102 :98 建议采用 的梁柱连接和构件拼接节点的主要形式 ,螺栓连 接的具体计算方法采用《钢结构设计规范》( GBJ17 - 88) 的规定 ,认为端板是不发生局部变形的刚性 板 ,只发生整体转动 ,节点破坏模式是螺栓破坏 , 螺栓受力呈线性分布 ,由平衡原理可得出螺栓受 力. 据此总是离旋转中心最远排螺栓受力最大 ,最
Ξ
第 16 卷第 2 期 2002 年 6 月
南华大学学报 (理工版) Journal of Nanhua University(Science & Engineering Edition)
文章编号 :1006 - 737X(2002) 02 - 52 - 04
Vol. 16 No. 2 Jun. 2002
Exploration on the Design Method of Bolted End - plate Connection
ZHANG Li - juan , SHI Jian - jun
(1. School of Civil Engineering , Hunan University , Changsha 410082 ,Hunan ;China 2. School of Architecture ,Resources and Environment Engineering , Nanhua University Hengyang 421001 ,Hunan ,China)
栓 ,而文献[ 1 ]中利用螺杆上的应变片量测螺栓的 实际拉力 ,给出了典型试验节点 (如图 3 所示) 的 螺栓拉力.
图 2 我国现行规范高强螺栓端板连接受力计算模型 Fig. 2 Calculation module of high tensile bolt end -
plate connection stress in China
Fig. 6 Stress distribution of high tensile bolt
3. 4 示例 这里采用两种方法来设计计算一个外伸式端
板连接节点. 设计条件 : 采用外 伸 式 端 板 高 强 螺 栓 连 接 的 梁 拼 接 节
点 , 承受弯矩 100 kNm , 梁的截面尺寸为 :梁翼缘 - 200 ×10 mm ,梁腹板 - 400 ×6. 钢材为 Q235 钢 , f = 205kN/ mm2 ,螺栓布置采用 4 个受拉螺栓的形 式 ,如图 7 所示. 计算结果 :
螺栓等级型号
方法
外伸部分未设加劲肋
本文
规范
45. 9
71. 6
67. 8
43. 5
8. 8 级 M22 8. 8 级 M22
外伸部分设加劲肋
本文
规范
61. 0
71. 6
61. 0
43. 5
8. 8 级 M22 8. 8 级 M20
(下转第 69 页)
第 16 卷第 2 期 陈朝猛等 :在线检测在污水处理厂中的应用研究
图 1 端板连接形式 Fig. 1 End - plate connection forms
2 端板连接的研究现状
采用刚性板分析方法 ,即把端板视为无弯曲 变形的刚性转动平面. 高强螺栓群以螺栓群形心 为转动中心 ,螺栓群所受拉力为三角形分布 ,节点 剪力由各螺栓均匀承受. 螺栓承担的拉力为 :
图 3 试验节点参数 Fig. 3 Test nodal parameters
从图 4 可以看出受拉翼缘外侧螺栓 1 的拉力 明显小于受拉翼缘内侧螺栓 2 的拉力 ,这一点与 规范给定的螺栓拉力分布情况不符合. 2. 2 各种设计方法的比较
英国规范[2] :认为螺栓群受力时 ,受拉翼缘旁 的两排螺栓承担相同的拉力 ,按弹性方法计算螺 栓拉力 ,如图 5 (b) .
螺栓设计 - 分别采用规范给出的平面端板方 法和本文建议的方法计算螺栓的名义拉力 Nti ,见 表 1.
由以上计算结果可知 :端板外伸部分未设加 劲肋的情况下 ,规范方法与建议方法的设计结果 相同 ,但螺栓的拉力分布不同 ,规范方法由螺栓 1
的拉力控制设计结果 ,而建议方法是螺栓 2 的拉
力起控制作用. 当端板外伸部分设加劲肋时 ,规范
Abstract :The current design method of bolted end - plate connection in china is found to be conservative through comparing design proposal of bolted end - plate connection with its test re2 sults. We must modify the formula of design method of bolted end - plate connection and make it tally with the actual stressing state. Key words :steel construction ;connection node
先破坏. 然而 ,螺栓实际受力并非如此 ,文章针对 这种现象 ,采用合理的节点受力计算模型 ,确定螺 栓的内力分布 ,修正现行规范高强螺栓端板连接 的计算公式.
1 端板连接形式
端板连接是利用构件端部焊接钢板与柱翼缘 或梁端板连接的节点形式. 通常有两种形式 :外伸 式 ,端板伸出梁的翼缘 ,高强螺栓集中在翼缘周
方法比建议方法相对保守.
图 7 螺栓布置
表 1 规范方法与建议方法比较
Fig. 7 Bolt layout
Table 1 Comparison with standard in existence and standard suggested
拉 力
螺栓 1 拉力 Nt1 ( kN)
螺栓 2 拉力 Nt2 ( kN)
69
的运行费用所带来的效益. 由此可见 ,在线检测有 助于及早地发现问题 ,优化污水处理厂的设计 ,减
少投资及降低运行费用.
图 3 95 年 9 月 6 日 BOD 变化曲线 Fig. 3 BOD data for 9/ 6/ 95
5 结论与建议
随着科学技术的飞速发展 ,在线监测在污水 处理厂的运行管理中发挥越来越大的作用. 在线 检测为废水的特性研究提供了一种非常有效的研 究方法. 它不仅比传统人工采样分析节省费用 ,而 且能为设计人员的设计提供更多准确可靠的检测 数据. 它为设计出经济有效的污水处理厂提供了 先决的条件 ,有助于将污水处理厂运行风险降到 一个较低的水平 , 而且运行费用也会相对较低. 投入运行后 ,在线检测能帮助操作人员适时地根 据水质状况调整污水处理厂的运行参数 ,确保出 水水质稳定. 在线检测系统的使用所降低的建造 与运行费用会抵消或超过安装它所需的费用.
Ξ 收稿日期 :2001 - 12 - 07 作者简介 :张利娟 (1967 - ) ,女 ,湖南岳阳人 ,湖南大学硕士研究生 ,南华大学建筑工程与资源环境学院讲师.
第 16 卷第 2 期 张利娟等 :对钢结构端板连接节点设计方法的探析
53
围 ;平齐式 ,高强度螺栓设在两翼缘之间 (图 1) . 外伸式端板连接中 ,可在外伸部分设置加劲肋.
my1 y2η1/ η2 + Σ y2i + ynyn- 1
i =2
N t1 = N t 2η1/ η2
(3)
Nti = Nt 2 y1/ y2
(4)
Nt , n = Nt , n- 1
(5)
η1
=
( h1
+
h2 h1
-
y1)
(6)
η2
=
y2 h2
(7)
式中 : yi ———各螺栓中心到螺栓群中和轴的距离 ;对钢结构端板连接节点设计源自法的探析张利娟1 ,石建军2
(1. 湖南大学 土木工程学院 ,湖南 长沙 410082 ;2. 南华大学 建筑工程与资源环境学院 ,湖南 衡阳 421001)
摘 要 :通过与试验结果的比较 ,发现我国现行规范的端板连接设计方法偏于保守 , 为此对规范设计公式进行修正 ,使之更接近实际受力状态. 关键词 :钢结构 ;连接节点 中图分类号 :TU392 文献标识码 :A
本文认为应该按图 6 ( b) 所示的螺栓受力分
布 ,以第二排螺栓的名义拉力作为螺栓最大拉力
进行设计 ,各螺栓名义拉力算式如下 :
令第一排 、第 i 排 、第 n 排螺栓承担的弯矩分
别为 M1 , Mi , Mn .
由图可知 N1
N t2
=
η1 η2
;
N1 N t2
=
yi y2
;
Nt, n N t2
3 设计建议
通过以上分析不难看出 ,目前的端板连接计
算方法有待改进 ,建议采用图 6 中螺栓受力分布.
3. 1 平齐式端板连接
假定高强螺栓平齐式端板连接 (见图 6 (a) )
高强螺栓承担的名义拉力按三角形分布 ,中和轴
位于螺栓群的形心处 ,螺栓的名义拉力按式 (1) 计
算.
3. 2 无加劲肋外伸式端板连接
N ti
=
Myi
mΣy2i
(1)
式中 : Nti 为螺栓的名义拉力 , 对普通螺栓为螺栓
的实际拉力 ,对高强螺栓则不同于螺栓的实际拉
力 ; yi 为螺栓距中和轴的距离 ; M 为弯矩设计值 ;
m 为螺栓的纵向列数.
2. 1 实验对比
从图 2 中可以看出离中和轴最远排螺栓即受
拉翼缘外侧螺栓所受拉力大于受拉翼缘内侧螺
第 16 卷第 2 期 张利娟等 :对钢结构端板连接节点设计方法的探析
N t2 =
My2
n- 1
(8)
N ti = N t2 yi/ y2