「钢结构·技术」常用的几种钢结构构件的拼接

佚名 钢结构工程 2023-09-26 191

摘要:用焊接时,上段构件要事先在工厂做好坡口,下段(或上、下两段)带有定位零件(槽钢或角钢),保证施焊时位置正确。3)对于铆接梁和较重要的或受动力荷载作用的焊接大型梁,其工地拼接常采用高强螺栓连接。一、梁柱的柔性连接(轴压柱与梁的连接一般均用铰接)图a:梁的反力较小时,梁可不设支承加劲肋,直接搁置在柱的牛腿上,用普通螺栓相连;构造比较简单,施工方便。二、梁柱的刚性连接(框架梁、柱一般采用刚性连接)...

预制构件的拼接

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1、等截面拉压杆拼接

1.工厂拼接

①拉杆:可采用直接缩径(图a)或带角熔池的拼接板(图b)。 直接缩径时,熔池质量必须达到一级、二级质量标准,否则必须采用拼接板和角焊缝。

②压杆:可采用直接缩径(图a)或拼接板加角熔池(图b)。

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采用拼接板加角熔池时,预制构件的纵梁和纵梁应有各自的拼接板和熔池,使力的传递尽可能直接、均匀,防止挠度过度集中。 在确定主梁拼接板的厚度时,需要在纵向熔池焊接时留有足够的焊丝操作空间。

2、施工现场拼接

①拉杆:可采用拼接板加高强度螺钉(图c)或端板加高强度螺钉(图d)。

②压杆:点焊(图e、f)或上下接触面刨平紧固,直接承受压力、传递力(图g、h)。 采用钎焊时,预制构件的上段必须在鞋厂预先开槽,下段(或上下段)必须有定位件(型钢或型钢),以保证在使用时位置正确。焊接。 当上下接触面刨紧并直接承受压力和传递力时,应采用少量熔池和螺钉,以防止不对中。 拉压杆的拼接应按照硬度相等的原则进行估算,即拼接材料和连接件能传递断面最大内力。

2、变截面柱的拼接(略)

3、梁的拼接

根据梁拼接施工条件的不同,有车间(鞋厂)拼接和施工现场拼接两种。

1.工厂拼接

1)主梁和纵梁的拼接位置最好错开,防止熔池集中。

2)主梁与纵梁熔池的拼接通常采用对接焊缝。

3)满足一级、二级熔池质量检验等级的熔池,无需进行验证。

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4)满足3级熔池质量检验水平的熔池需要进行验证。 当熔池硬度不足时,可采用倾斜熔池。 当θ满足tgθ≤1.5时,无需检查。

2、施工现场拼接结构

1)施工现场拼接时,主梁和纵梁通常宜在同一断面断,以利于分段运输(图a)。 为了让纵梁在点焊过程中有一定的伸缩余地,减少钎焊的残余挠度,可以在鞋厂预留500mm左右的厚度,无需焊接。

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2)图b中主梁和纵梁的拼接位置适当错开,防止熔池集中在同一截面上,但运输困难。

3)对于承受动载的点焊梁和更重要的点焊小梁,施工现场常采用高强度螺钉进行拼接。

主梁和次梁的连接

一、次梁为跨度

1. 重叠

结构:屋架上相应位置应设置支撑支腿肋,防止主钢梁承受过大的局部压力。

特点:结构简单,次梁安装方便,但主次梁系统占用净空较大。

估算:通常不需要估算,螺钉仅起到安装固定的作用。

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2、侧面连接:

结构:次梁与屋架侧面连接,可直接与屋架悬臂肋连接(图a、b),也可与短钢连接(图c)。

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特征:

图a:用螺钉与加强筋连接。 其结构简单,安装方便。 但次梁上下主梁右侧必须拆除;

图b:施工现场熔池连接使用。 此时螺母仅起到临时固定作用,但次梁简支端熔池点焊不方便;

图c和d:为了使用短型钢用螺钉连接主次梁或安装熔池,需要将上部主梁部分切除。

估计:

图a、b:连接所需的熔池或螺母应根据次梁的反作用力计算。 考虑到该接头并非理想铰链,计算时宜将次梁反力减小20~30%。

图c:在估算螺钉①时,短钢可与次梁视为一体。 因此,螺钉①应承受次梁支撑反力R和扭矩M=Re的共同作用,而螺钉②仅承受R的作用。反之,短型钢也可认为是一体的拱形环。 那么螺杆①只承受反力R的作用钢结构工程高强螺栓连接副,而螺杆②则要承受反力R和次梁支撑扭矩M=Re的共同作用。

图d:估计方法与图c类似。 即熔池①和熔池②还分别承担R或R、M=Re的联合作用。

2、次梁为连续梁

1. 重叠

与上述叠加连接相同,只是次梁连续通过,不在屋架上断裂。 当次梁需要拼接时,拼接位置可设置在挠度较小的地方。 主梁和次梁只需用螺钉或熔池相互固定。 只是位置。

2、侧面连接:

结构:为保证桥台两跨次梁的连续性,上下翼缘板处必须安装连接板。

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图a:用高强螺钉连接,次梁拱圈与屋架悬臂肋连接,下主梁连接板分两片焊接在主梁外侧桥台的梁。

图b:施工现场安装熔池连接件。 次梁支撑在屋架的支撑上。 次梁上主梁设有连接板,下主梁连接板改为支撑平板。

估计:

支座反力由支座传递至钢梁,端部负剪力由上下主梁承受。 连接、盖板、导壁传递M分解水平力,F=M/h(h次梁(高)。熔池螺杆的截面规格和连接估算均为F。为了防止仰焊,连接盖板比上主梁窄,拉板比下翼缘板宽。

梁、柱连接

在处理连接节点时,需要遵循以下基本原则:

安全可靠。 受力分析应尽可能接近实际工况,应采用与预制构件实际连接情况一致或接近的估算图; 连接处应有清晰的传力路线和可靠的结构保证。

方便生产、运输和安装。 减少节点类型; 拼接规格应留有调整余地; 施工时尽量方便操作,如防止施工现场熔池仰焊、设置安装支架等。

经济合理。 最经济的方法是综合考虑材料、生产、施工等因素后确定的,不能简单地理解为节省钢材消耗。

梁柱连接根据转动挠度的不同可分为柔性连接(铰接连接)、刚性连接、半刚性连接三类。

1、梁与柱的柔性连接(轴压柱与梁的连接通常采用铰链)

1、梁支撑在立柱顶部

图a:梁的支撑反力直接传递到柱的拱圈上。 相邻横梁之间留有间隙,以便在安装过程中留出调整空间。 传力清晰,结构简单,施工方便。 但当相邻两根梁的反力不相等时,就会引起柱的偏心受压。 当右梁传递的反力较大时,也可能引起柱主梁的局部屈曲。

图b:虽然相邻两根梁的反作用力不相等,但柱在靠近轴线处仍然受到压缩。 法兰支腿肋顶部应刨平并压紧立柱导壁; 柱拱圈是主要受力部位,其长度不宜太细; 立柱导壁下方应设置支腿筋,支腿筋应有足够的厚度,以满足熔池宽度和均匀偏转扩散的要求;

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2、梁在柱侧支撑

图a:梁反力较小时,可将梁直接放置在柱牛腿上,无需支撑支腿筋,用普通螺钉连接; 结构较为简单,施工方便。

图b:梁反力较大时使用。 横梁的反力从端部支腿肋传递到支架; 支架采用厚板(长度应小于支腿肋的长度)或支腿后面的工字钢,用熔池与柱侧连接。

图c:当相邻两梁的反作用力相差较大时使用。 梁的反力通过柱的拱圈传递,使柱仍接近轴心受力状态。

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2、梁、柱刚性连接(框架梁、柱通常采用刚性连接)

需要满足以下要求:

保证梁截面的挠度和弯矩可靠​​地传递到木柱上; 保证节点的刚度,使连接处不形成明显的相对角; 结构简单,施工方便;

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图a和b:挠度和弯矩通过熔池直接传递到木柱上。 可以认为,梁端挠度全部从纵梁连接熔池传递到木柱,弯矩从纵梁连接熔池传递到木柱。

为了使主梁连接熔池能够在对焊位置进行焊接,必须在柱侧焊接衬板,并在梁的简支端预先留有缺口。 上缺口是为了让出衬板的位置,下缺口是为了满足焊接要求。

图c、d:梁端的挠度和弯矩通过高强螺钉和熔池传递到木柱上。 由于力可以通过连接板和型钢传递到木柱上钢结构工程高强螺栓连接副,因此是一种间接传力结构。

梁在其与柱的连接范围内可以设有纵向外伸肋,如图b、d所示,也可以不设有,如图a、c所示。 对于后一种情况,需要校核柱主梁和纵梁的硬度和稳定性。

柱脚设计

柱脚的作用是固定柱的上端并将其内力可靠地传递到基础。

柱脚分类:根据与基础连接形式的不同,可分为铰接式和刚性式两种。

1、轴压柱柱脚

1. 结构

如图所示,除底板外,还可根据具体需要配置鞋梁、隔板和纵梁。

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预制压弯柱底座

1. 类型

1)分离式柱底座

独立柱脚相当于独立轴压柱脚的组合,其估算方法与轴压柱脚相同。

2)整体柱底座

整体柱底座的受力状态与以下许多因素有关,无法准确估计:

①柱脚与基础顶面是否平整、接触紧密

②地脚螺栓预紧力的大小

③柱脚、地脚螺栓及基础顶面受力后变形

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