浅谈轻型钢结构的设计中的应用

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工业建筑结构设计中轻型钢的应用探讨

工业建筑结构设计中轻型钢的应用探讨

・188・建筑知识材料应用Architectural Knowledge 1 轻型钢结构建筑概述轻型钢结构建筑经历了实腹式单层轻型钢结构面板建筑到后来的大型工业厂房的发展过程,现在给它赋予了具有更广泛的内容和意义[1]。

体系中的轻不仅仅指的是建筑结构的轻,更重要的一个特点是体现在其经济效益上,与传统的建筑相比,轻型钢结构建筑具有建造速度快,施工成本低的特点,从而大大提高了业主的经济效益。

在房屋建筑中,衡量该结构是否为轻型钢结构建筑体系的标准有两条,即f 指标和t 直标,在其他建筑结构形式中以f 指标为主。

2 轻型钢结构建筑设计要点轻型钢结构建筑设计同一般结构设计,均需满足适用性、安全性、经济性和美观性[2]。

适用性是指建筑物在空间上满足生产生活要求,室内环境满足生产过程中满足安全规范生产要求,包括声环境、热环境、光环境等。

声环境要求厂房外的噪声不得超过30分贝,在建筑活动中往往会造成噪声的有震动、雨水冲击和空气噪声。

进行建筑设计时根据噪声来源的不同,采取相对应得设计措施进行隔声处理。

热环境要求建筑物内空气流通、温度等满足人体冷热感和健康要求。

光环境分为室内自然采光和人工补光,在建筑结构设计中则尽可能的要求加大自然采光,减少人工补光,降低能源的消耗,保证室内生产生活的安全进行。

3 轻型钢结构厂房基础设计要求对于门式钢架轻钥结构工业厂房基础的设计,因为其受力影响因素多,具有一定的不确定性,根据一般规律,厂房通常布置有重型大吨位吊车同时又布置多台吊车,则因为其水平移动难以控制,因此对水平采取脚柱刚接,竖向铰接。

因为轻型钢结构厂房自身具有自重轻的特点,所以水平荷载主要为风荷载和起重设备所产生的水平力。

因此其就会产生较大的偏心力,这是轻型钢结构厂房基础受力最大特点。

4 轻型钢结构建筑设计方法轻型钢结构建筑设计包括屋面设计、墙体设计、加层构造设计三方面。

屋面设计通常包括屋面建筑材料的选择和屋面坡度的选择,对于干旱地区,屋面材料主要保温隔热性能好,雨水少,与多雨地区相比对材料的防水性能适当降低,屋面的坡度较小;在多雨区则要求屋面防水性能好,同时屋面的坡度较大。

浅谈钢结构在物流仓库中的应用

浅谈钢结构在物流仓库中的应用

浅谈钢结构在物流仓库中的应用本文首先介绍了物流仓库和轻型钢结构特点,然后分析了轻型钢物流仓库结构设计,最后探讨了轻型钢物流仓库施工工艺和轻型钢物流仓库施工关键工序施工技术、注意事项。

标签:轻型钢结构;物流仓库;结构设计;施工工艺电子商务的快速发展,在线零售市场的兴起和蓬勃不仅极大地影响和改变了传统零售市场格局,也对中国现代物流设施市场产生着重大和深远的影响。

电商带来的巨量物流仓储需求,带动着国内物流地产市场的繁荣。

目前,物流产业已成为现代企业发展中新的经济增长点,成为衡量一个国家和地区竞争能力的重要指标。

在物流系统中,仓储是其众多环节中的重要一环,主要通过物流仓库实现。

现代化物流仓库与传统普通的仓库不同,其建筑规模庞大、使用功能统一、管理设施完善、运作服务专业。

为了提升相对滞后的物流配套服务,以京东、阿里巴巴为代表的大型电商企业在近几年一度扎堆自建物流仓储,但随着电商试水自建物流基础设施受政策及资金等因数影响,自建的困难逐渐显现,加之第三方物流基础设施开发企业的成熟都不断提升,中国高标准仓储开发将侧重由专业的第三方为客户进行开发与定制。

1、概述随着社会经济的快速发展,人们的生活习惯也有了很大的改变,尤其在购物上,人们不再仅仅依赖于超市的一站式购物了,很多人是坐在办公室动动鼠标就完成了心儀物品的采购,这看似方便的方式后面有着强大的物流在做支撑。

物流仓库作为物流产业中必备的要素之一,在整个流通作业中发挥着重要的作用。

其功能从单纯的进行物资的存储保管,发展到具有物资接收、分类、计量、包装、分拣、配送、存盘点等多种功能。

物流仓库在设计时遵循流动的原则,使储存的产品能够直接在整个仓库设施中流动,不断进行分拨、整理,通过资源的优化配置实现低成本、高赢利。

其主要布局的特点为:在物流仓库立体空间内实现存储最大化;库区内实现货物搬运操作最小化;库区特定区域内实现功能服务多样化。

这就决定了物流仓库的大空间、高储量、高密度、易流动的特点。

浅谈钢结构的设计应用

浅谈钢结构的设计应用

结构 和基础造价 , 上部结构造价仅 占基础造价的 5 %~7 %。而 控制尺 寸, 0 0 避免局部 失稳或 整个构 件失稳 ; 要特别 注意钢结 构部 钢结构只是指 工程 的上部结 构 , 在工程 总投 资 中仅 占 l %还不 分和钢筋混凝土的连接 处 , 0 比如基 础部分 、 钢屋架 支撑处是较 薄 到 , 于高 层 和 大跨 度 结 构 , 结 构 与 采 用 混 凝 土 结 构 间 的 差 价 弱 的部 位 。 对 钢 所 占工程总投资 的比例将 更小 , 一般不到工程 总投资 的 4 %。如 2 2 计 算模 型 的建立 . 果再考虑到采用钢结构 因其 白重 轻 、 筑有效 使用 面积大 、 工 建 施 计算模型应该是钢结构实际受力情况正确与合理的简化 , 结构 为 9 0 0 (2 1 ,)9 0 0 ( ,0 0 ,90 00 3 1 , , [ ] H..ce . h r ni t o f mf d ga 90 00 1 1 ,64 ,90 00 2 3 1 , )9 0 0 ( 2 1 1 JShk T e o e esyr x ro m i r f c d t mt  ̄f r n d删

46 ・
第3 6卷 第 l 8期 2 0 10年 6月
山 西 建 筑
S{ } ANXI ARcHI TECF URE
Vl. 6 No 1 0 3 .8 1
Jn 2 1 u . 00
文章编号 :0 962 (0 0 1 —0 60 10 .8 52 1 )80 4 2
浅 谈 钢 结 构 的 设 计 应 用
寇 立 亚 冯 亚 男 姚 山
摘 要: 介绍 了钢结构 的适用条件及其设计思路 , 通过分 析常见钢结 构形 式的力学特性, 从概 念设计和力 学原理 两方面

轻钢结构特性和在房屋工程中的应用

轻钢结构特性和在房屋工程中的应用

钢管等高效能结构钢材和 高效功能材料 为主 , 以各类 高效装 饰连接材料为辅组装而成 , 能满足建筑特定使 用功能 和特定 空 间需求 的轻型全装配钢结构建筑 。
1 2 轻 钢 结构 和 重钢 结 构 的 区 别 .
来看 , 还应 采用 相应 的技 术和构造措施减 轻楼板 自重 。常用
钢板焊成的构件建成 的结 构。以下 的结 构可 以称 为重型 钢 结 构 : 1 用 钢 量 大 于 等 于 5 gm ; 2 主 要 构 件 钢 板 厚 度 () 0k/ ( )
大 于 等 于 1 m。 0m
构件端部焊一块端板 ( 翼缘 与端板应 采用 全焊透 对接 焊缝 ,
腹板与端板可采用角焊缝 )然后再用高强度螺栓互相连接。 ,
板 , 型钢 板 与 钢 粱 之 间 用 栓 钉 连 接 。 压
2构和重 钢结构 可用 主 轻
要 受 力 构 件 的 截 面 组 成 以 及 重 量 来 区 分 。 以 下 的 结 构 都 可 称 为 轻 型 钢 结 构 : 1 由冷 弯 薄 壁 型 钢 建 成 的结 构 ; 2 由 热 () ()
件体 系组成 , 钢骨采用 超级 防腐 高强冷 轧镀锌 板制 造 , 效 有
避 免 钢 板 在 施 T 和使 用 过 程 中 的 锈 蚀 影 响 , 加 了轻 钢 构 件 增
格栅与铺于格栅 上 的薄板 组成 。楼 面有 i种做 法 , 分别 为 : 高 密度木纤维水 泥板 ; 满铺压型钢板再浇筑 2 m 的陶粒轻 0m
2 1 1 抗 恻 力 结 构 系统 ..
抗侧力 结构 系统 可 分 为 纯钢 框 架体 系 、 架一支 撑体 框 系、 钢框架一混凝土 剪力墙 体系 、 围抗侧 力体 系 等。对 于 周

浅析轻钢结构设计在厂房中的应用

浅析轻钢结构设计在厂房中的应用


节约能源的理想效果。
・ 8 6 ・
维普资讯
建 材 与 装饰 2 0 07年 l 中旬 刊 0月
建 筑 与 设 计
与其厚度t w之比,不应大于20 n ’ 为钢材的屈服强。 5 姜 兰
度1 。
2 计算及结果 . 5
崩I8 l
架斜梁容许挠度为 L10L为受弯构件的跨度1 / ( 8 。
2 . 截面参数控制 .2 4 门式 刚架 梁的最小高度与其跨度之 比,对实腹梁可取 为 1 /
圈 1刚架计算筒圈
21计算参数 .

恒载偿 虑双层彩板和檩条1 20Nm 活载取活荷载与雪 取 1k / ,
3 ~ /5 门式刚架轻 型房屋钢结构技术 规程》C C 122 0 ) 0 1 。《 4 fE S 0 : 2 0
维普资讯
建筑与设计
建材与装 饰 20 年 l 月中旬刊 07 o
浅橇轻 钢结构 设计在 厂房 中的应 用
李建强
( 山市创展建筑设计有限公司) 鹤
摘 要: 结合多年设计经验 , 通过 实例分析 了轻 型钢 结构厂房的设计 、 支撑体 系、 刚架柱脚及檩条设计 方法 , 实了轻钢结构在工 业 证 厂房中的应用有其优越性 。 关奠词 : 轻钢结构 ; 结构分析; 结构计算 轻Βιβλιοθήκη 型化 。 22 计算 工况 .
221 刚架 A ..
工况- :2恒载效应标准值+ 4活载效应标准值 -1 . L
工况 -:2恒载效应标准值 + . 1 。 1 4风荷载效应标 准值
标 准 值 2 . 刚架 B .2 2

工况三:. 载效应标 准值+ .5 l ( 载 1 2恒 08 x 。 活荷 4 风荷载) 效应

厂房设计中轻钢结构的应用

厂房设计中轻钢结构的应用
钢 工业的应用来具体介绍和分析厂房设计 中轻钢结构 的应 用。
【 关键词 】 厂房设计 前 言
轻钢结构
实际应 用
进 ,每 年 新 增 建 筑 面 积 逾 百 万 平 方 米 。
轻 钢 结构 在 国 民经济 建设 的应 用范 围很广 ,可 以说 遍 及各 个行 业 ,其 中轻钢 结 构厂 房工程 是我 国建筑 行业 中蓬勃 发展的一项 既古老 又崭 新的行业 ,是绿 色环保产 品,是推动 传统建筑 业 向高新技术 发展 的重 要排 头兵 。轻钢 结构 以其独 特 的品质在市 场上显示 出 了广 阔的应 用 前景 ,下 面就 从 四个方 面简要 论述 一下 轻钢 结构 的应用 问题 。
12 钢 结 构 的 布 置 .轻
对 轻 钢 结 构 的 布 置 往 往 采 用 柱 网布 置 , 在 轻 钢 结 构 的 布 置 中 , 结
构体系 中 门式钢 架和所配 备的檩条 的用 钢量 比较 大 ,在 同样 的荷载作 用下 ,檩条 的用 钢量 因门式钢架 的柱距 的拉大而拉 大 ;门式钢架 的用 钢量 也因檩条 跨度 的增大 而增大 。所 以说檩条 的跨度 十分重 要,在不 同的荷 载下 ,檩 条的跨度范 围在 7 8米 之间 ,檩条 的本身采用冷弯薄 — 壁 C型钢或 者 z型钢 。另外门式 刚架用钢 量还与檐 口的高度 有关系 , 檐 口的高度一般在 4 7. — 5米,柱距一般 在 2 — 0米 比较适 中。 23
板 。这种结 构 体系在 设计 上的好 处:一方 面可 以允 许部 分腹板 失稳 ,
13轻 钢 结构 的 ห้องสมุดไป่ตู้ 式 .
i 3 1门式刚架结构的形式 .. 我 国 的门式刚架 结构 的设计依据 《 门式刚 架轻型房屋钢 结构技术 规 程 》 这 种 体 系 的 主 要 构 成 为 : 门式 刚 架 、 墙 梁 、檩 条 、墙 和 。 屋 的面 板 、屋面 水平 支撑 、抗 风柱 、以及 柱 问支撑 等 。而具体 的结 构也有 很 多分类 :按脊 的分 类可 以分为 单脊和 多脊 ;按跨度分类可 以

多层轻型房屋钢结构的设计与应用研究

多层轻型房屋钢结构的设计与应用研究

多层轻型房屋钢结构的设计与应用研究摘要:近年来,钢结构在各种工业与民用建筑中广泛的使用,为推动轻型钢房屋建筑起到了积极的作用。

但同时在多层轻型房屋钢结构的设计应用中也存在一些问题。

该文阐述了多层轻钢结构住宅常用的结构体系及主要构件的设计,对目前存在的问题作了一定的探讨并指出发展方向。

关键词:房屋钢结构设计研究国家经济建设的快速发展,钢铁产量增加,钢结构的发展和应用带来了前所未有的机遇。

除国内各种钢结构工业建筑,钢结构,钢结构桥体育场,一个大型机库建设,建成,建成了一批如深圳地王大厦,上海金茂大厦,大连大厦30高层钢结构建筑。

在这期间,与轻钢结构的发展最快,最受欢迎的。

轻型钢结构应用于各种工业与民用建筑的结构,是主要形式的波纹拱壳屋顶结构,框架结构,美观,款式新颖,耗钢量低、建设周期短、大业主的欢迎。

1、多层轻型房屋钢结构建筑的设计,轻钢结构多层房屋中最常用的结构体系为框架结构,根据施工方案的需要,有时也用来悬挂系统。

用于轧制或焊接工字梁柱,有时也可采用箱形截面柱。

由于中国的钢材品种和供应的限制,主要用于焊接组件。

框架结构平面布置灵活,柱尺寸淘汰小(一般6~9米),刚度是比较均匀的,并具有结构简单,施工方便。

自然周期较长,重量轻,地震作用不敏感。

但其横向刚度,横向位移难以控制。

一些电梯的多层房屋,加强横向刚度,结合其电梯轴的安排,也可以采取的框架-剪力桁架和框架剪力墙(通常是钢板剪力墙结构体系)。

1.1支撑体系为加强支持系统多层住宅钢结构的横向刚度,抵抗风荷载和地震作用,通常是由一个渠道或角度的墙平面布置的垂直支撑系统。

根据要求可沿纵向,横向单向或双向版面布局。

该支架与机架铰接,压杆或酒吧的设计。

考虑到门窗的布局,可以使用类型,单斜杆式,字,倒人字形,瓦特,瓦特式,门式等多种形式,如在地震具有良好的能量吸收性能的能量耗散,偏心支承。

在不影响建筑功能的前提下,在支持平面应均匀排列。

对五种支撑梁检算后支撑轴力引起的附加弯矩。

浅谈轻钢结构的设计与发展

浅谈轻钢结构的设计与发展

类高效装饰连接材料为辅组装而成 , 能满足建筑 特定 使用功能和 间填充玻璃纤维外 , 在墙外 侧再贴 一层保 温材料 , 效隔断 了通 有
特定空问需求的轻型全装配钢结 构建 筑。近 3 0年来轻 钢结 构在 过墙柱至外墙板 的热桥 ; 楼层 之 间格 栅 内填 充玻璃纤 维 , 减少通 欧美国家逐步发展起 来 , 已经形成 了一 整套 十分成熟 的技术 , 典 过楼层的热传递 ; 所有 内墙墙 体 的墙 柱之 间均填充玻 璃纤维 , 减

卸 , 10 并 0 %回收 , 符合国家土地 资源政策 、 环保政策 和可持 续发 的配 置 、 架柱整体 稳定计算 等。钢结构住 宅一般 为大开间 , 钢 钢 展战略 , 是环保型建筑 的典范 。5 舒 适性 更好 : ) 采用 新型轻 质 围 架柱在两个方 向都 承受较大的弯矩 , 同时应该考 虑强柱弱梁 的要 护材料 , 不霉变 , 不助燃 , 不虫蛀 ; 装修一次 到位 , 少维修 ; 轻钢墙体 求 。2 屋 面板 楼 盖 设 计 。在 多 层 轻 钢 房 屋 中 , 板 必 须有 足 够 的 ) 楼 采用高效节能体系 , 具有呼吸功能, 可调节室内空气干湿度。 承载力 、 刚度和 整体性 。因此 , 除 了将竖 向荷载直接分 配给墙 它
型的北美钢结构住宅就是一种轻型钢骨结构体系。
少户墙之间的热传递 。5 建筑 防火 技术 。火灾 是对 钢结构建 筑 ) 的最大危害 , 钢材虽为非燃烧材料 , 但钢材不耐火 , 对于轻钢结构
1 轻钢结构 的优 点
所 钢结构 不仅要 进行结 构的抗 1结构 自重轻 , ) 抗震性 能好 : 大幅减少基础造价 , 尤其适用 于 尤其要 注意防火技术 的应 用 , 以, 还要采用防火措施保护。 目前常用 的防火措 施有防火涂 地质条件较差 的地 区 ; 钢结构属 于柔性结构 , 自重轻 , 构地震反 火设计 , 结 料法、 隔离法 、 实心包裹法 、 胀漆覆盖法 。6 建筑 隔声技术。轻 膨 ) 应小 , 于结构抗震 措施 的费用少 , 用于地震 多发 区。2 施 工 用 适 ) 将玻璃棉 填充 在 内外墙 及楼 盖格栅 之问 , 能有效 阻止 周期短 : 轻钢结构 的所 有构件 均可 以由工厂标 准化 生产 , 质量稳 钢建筑 中, 而对 于通过 固体传 播 的冲击 声 , 两种处 有 定, 现场拼装 , 全部 干作 业施工 , 不受环 境季节影 响 , 一般规模 通过空气传播的噪声 , 对
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浅谈轻型钢结构的设计中的应用发表时间:2016-09-01T09:01:27.697Z 来源:《低碳地产》2016年第10期作者:何燕[导读] 结构工程师在设计过程中,应不断提升专业素质,把轻型钢结构设计做得更安全、更合理、更经济。

何燕广西天艺建筑设计有限公司广西南宁 530022【摘要】伴随着我国建筑业的高速发展,轻型钢结构建筑逐渐较多地进入人们的视野,在轻钢结构设计过程中,如何选用合理的参数和构造形式,实现更合理的技术经济性能,是设计人员所需要考虑和深入研究的问题,本文从设计角度对轻钢结构计算参数及连接构造等问题进行分析总结。

【关键词】钢结构;轻型;性能特点;计算分析;连接构造伴随着我国建筑业的高速发展,轻型钢结构因其建筑平面设计有较大的灵活性,并且可采用较大的柱距来提供较大的使用空间等优势,不仅在工业建筑中得到广泛的应用,而且在一些附属建筑设施,如造型新颖独特,屋盖自重较轻的公共建筑,或者与混凝土框架结合形成大跨度共享空间的屋盖体系等方面也发挥其特长,应用日益深化,逐渐较多地进入人们的视野。

轻型钢结构,首先是钢结构,而“轻型”从结构概念上讲是指结构承受相对较轻的荷载,结构型式包括轻型钢架结构和轻型钢框架结构。

在轻钢结构设计过程中,如何选用合理的参数和构造形式,实现更合理的技术经济性能,是设计人员所需要考虑和深入研究的问题,本文从设计角度对轻钢结构计算参数及连接构造等问题进行分析总结,与同行共同商榷。

一、轻型钢结构技术性能特点1、钢结构材料轻质而高强,显著减轻自重。

在设计工作中,为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏,应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式和工作环境等因素综合考虑,选用合适的钢材牌号和材性。

Q345和Q235钢相比,屈服强度提高了45%左右,因此当结构构件截面由强度控制并有条件时,优先选用Q345钢,而构件截面由刚度控制时,优先选用Q235钢。

2、钢结构钢材在具有高强度的同时,还具有高延性,高韧性。

按《抗震设计规范》规定,弹性计算阶段层间位移限值,以框架结构为例,对于钢筋混凝土结构规定为h/550,而对于钢结构则可放宽到h/250,两者相差2.2倍。

可见在地震作用下,由于钢结构有良好延性的优势特征,不仅因吸能而减弱地震作用,而且属于较理想的弹塑性结构,具有良好的强震变形能力。

同时优质结构钢的屈强比均可达到1.2以上,更保证了钢材延性能力的发挥。

3、建筑平面设计有较大的灵活性轻钢结构便于大柱网、大开门和提供较大共享空间等特殊平面布置,更好地满足建筑对大空间、独特造型、美观大方的设计要求,同时轻钢结构在设计大跨度时,有明显的经济效益。

二、轻钢结构整体计算分析的一般原则轻型钢结构与钢筋混凝土结构相比,在结构体系,内力分析和设计程序上有很多共性,但由于材料不同,在结构形式、构件计算、构造处理方法等方面又有显著的差别,因此,轻型钢结构又具有自己的特点,包括以下几个方面:1、结构的阻尼比结构的阻尼比,是反映结构内部在动力作用下相对阻力情况的参数。

通常,结构整体刚度越柔,阻尼比取值越小。

不同的钢结构体系都有着不同的地震和风荷载阻尼比,不同的阻尼比对设计结果会产生较大影响。

根据《抗震设计规范》8.2.2条规定,“钢结构抗震计算的阻尼比,多遇地震下的计算,高度不大于50m是可取0.04”;根据《荷载设计规范》8.4.4条规定风荷载作用下“结构阻尼比,对钢结构可取0.01,对有填充墙的钢结构房屋可取0.02”。

2、楼(屋)面板对梁的约束能力弱现浇楼板在采用刚性楼板假定时,楼板作为梁的翼缘,是梁的一部分,在结构分析时考虑了混凝土塑性变形内力重分布,考虑了楼板对梁的扭转的约束作用及楼板对梁的刚度的贡献。

而轻型钢结构屋面通常由轻型屋面材料、檩条等组成,其连接构造和连接方式,不能达到刚性楼板假定的要求,因而轻型钢结构在梁端负弯矩调幅、梁扭矩折减和中梁刚度放大几个参数的输入上,与混凝土框架结构不同,均不能考虑楼板的有利作用;另外,钢框架结构的翼缘、腹板和加劲肋均较薄,梁柱节点并非理想的刚性节点,在框架梁柱节点域实际存在剪切变形,这种剪切变形会使钢框架产生不容忽视的水平位移,因此,钢框架结构节点域通常不作为刚域考虑。

3、考虑P-Δ效应稳定问题是钢结构设计必须考虑的关键问题之一。

由于钢框架在水平荷载作用下容易产生较大的水平位移,导致竖向荷载对结构产生附加内力,使结构的水平位移进一步增加,从而减低结构的承载力和整体稳定性,这种现象称为P-Δ效应,是重力二阶效应的重要组成部分。

而计及二阶效应的结构极限承载力计算是稳定分析的主要内容,因此《抗震设计规范》8.2.3条规定,钢结构应考虑P-Δ效应,“应计入重力二阶效应”。

根据理论分析和实例计算,只要将结构的层间位移、柱的轴压比和长细比控制在一定范围之内,就能控制二阶效应对结构极限承载力的影响。

此外,如结构周期折减系数、活荷载不利布置等参数,需要根据项目的具体情况进行考虑。

着重构件应力比和挠度的控制,梁的应力比控制在0.8~0.9,柱应力比在0.85以下,同时满足挠度的要求,进行多种核算,对比分析,得出安全、合理、经济的计算结果。

三、为了使计算与实际相符,尚需满足基本构造和具体构件连接构造要求(一)、钢结构梁柱连接的构造形式:1、梁柱刚性连接设计1)、梁柱刚性连接的构造形式有三种:全焊接链接,栓焊混合连接,全栓接连接。

梁柱连接节点主要验算内容:梁柱连接的承载力、柱腹板的局部抗压承载力和柱翼缘板的刚度,以及梁柱节点域的抗剪承载力常用设计计算原则为翼缘和腹板分别承担弯矩和剪力,计算容易,结果偏于安全。

但是事实上,根据钢结构梁柱刚性连接节点的抗震设计和节点设计,不做任何处理地将钢梁与钢柱进行栓焊等强连接是很难达到强节点弱构件的设计要求,对加强式节点设计具体做法主要有三种方式:梁端翼缘加焊楔形盖板、梁端底部加腋、犬骨式连接。

而三者都存在增加施工难度的问题。

实践证明,第四种方式:梁端翼缘加宽方式,当建筑对梁宽没有特殊要求的情况下,施工更为实用便捷。

梁柱刚性连接时,按抗震设防的结构,柱在梁翼缘上下各500mm节点范围内,柱翼缘和柱腹板间或箱型柱壁板间的组合焊缝应采用全熔透坡口焊。

2)、工字型截面柱在弱轴与主梁刚性连接当工字形截面柱在弱轴与主梁刚性连接时,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,竖向连接板与柱腹板连接为角焊缝连接。

2、梁与柱的铰接梁与柱的铰接连接分为:仅梁腹板连接、仅梁翼缘连接;柱在弱轴与梁铰接分为:柱上伸出加劲板与梁腹板相连、梁与柱用双盖板相连。

(二)、柱的拼接节点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%的轴力和弯矩通过铣平端传递,此时柱的拼接节点可按75%的轴力和弯矩和全部剪力设计。

抗震设计时,柱的拼接节点按与柱截面等强原则设计。

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。

(三)、梁梁连接梁梁连接有两种情况,一是主梁与主梁的连接,二是次梁与主梁的连接。

主梁的工地拼接主要用于梁与柱全焊接节点的柱外悬臂梁段与中间梁段的连接,其拼接形式有:栓焊连接、全栓接、全焊接。

次梁与主梁的连接通常设计为铰接,主梁作为次梁的支座,次梁视为简支梁,其拼接形式为:次梁的腹板与主梁的竖向加劲板用高强螺栓连接,当次梁内力和截面较小时,也可直接与主梁腹板连接。

当次梁跨数较多,跨度、荷载较大时,次梁与主梁的连接宜设计为刚接,此时次梁可视作连续梁,这样可以减少次梁的挠度,节约钢材。

(四)、刚接柱脚设计常见柱脚分为:埋入式、外包式、外露式。

用外露式柱脚现场安装定位方便。

轻型钢架及轻型钢框架结构通常采用外露式柱脚。

设计时应注意柱脚的刚度是靠底板的弹性变形或塑性变形来实现的,这就意味着整个结构变形包括钢结构本身变形和底板受拉后引起的整体变形。

如在内力分析时视外露式为刚性柱脚,设计要考虑层间位移角限值留有一定的富余,同时应考虑底层钢柱反弯点下移引起的柱顶弯矩增大。

另外,根据节点设计要求,为保证罕遇地震时不发生柱脚节点先于钢柱破坏,柱脚节点连接处的极限抗弯承载能力应大于1.1倍钢柱的塑性受弯承载力(wpc)。

常见设计方法是根据柱脚及反力来确定柱脚螺栓直径,连接焊缝。

这样只能保证柱脚节点在多遇地震下具有一定强度而不破坏,而柱脚弯矩设计值所代表截面抵抗模量,一般小于钢柱本身截面抵抗模量(wx)。

以H628x260x10x14工字钢为例,1.1 wpc/ wx=1.25倍,外露式柱脚很难保证这项设计要求。

而另外两种柱脚方式,在传递钢柱内力时则很容易满足该项要求,而且传力明确,构造简单,节省钢材。

四、小结在轻钢结构设计中,根据建筑功能和荷载标准,应该充分考虑合理的受力模式,重视构件应力比和挠度的控制,在保证安全的前提下把握经济效益。

随着轻钢结构建筑的逐渐增多,在具体的轻钢结构设计过程中,需要考虑和注意的问题还很多。

结构工程师在设计过程中,应不断提升专业素质,把轻型钢结构设计做得更安全、更合理、更经济。

参考文献:[1] 建筑抗震设计规范,GB 50011-2010.[2] 钢结构设计规范,GB50017-2003[3] 建筑结构荷载规范,GB50009-2012[4] 钢结构设计手册(上册)ISBN 7-112-06110-5 2003 [ TU ] 391.04-62[5] 钢结构设计手册(下册)ISBN 7-112-06563-1 2004 [ TU ] 391.04-62[6] 周绪红.钢结构设计指导与实例精选 ISBN 978-7-112-09613-8 2007 [ TU ] 391.04[7] 杨星.PKPM结构软件从入门到精通 ISBN 978-7-112-10210-5 2008 [ TU ] 311.41。

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