三维钢构

公司动态 NEWS

钢结构节点基本设计要点详情分析

2019-09-29浏览:
  钢结构是一种建筑行业比较常用的建筑结构类型,被广泛应用于现代建筑施工当中。钢结构的施工,主要是利用焊接和铆钉的方法来完成结构的构建。由于钢结构的施工简单,可操作性性强,给建筑施工带来了很大的便利。要想促进钢结构在建筑行业的不断发展,就要对钢结构的施工工艺,尤其是对其节点设计进行深入的研究,确保钢结构的稳定性。本文对钢结构节点设计进行简要的分析,希望对建筑施工工作有所帮助。
  钢结构工程节点施工
  钢材料由于具有很强的抗震性和延展性以及稳定性,在现代建筑施工中被广泛的应用。钢结构就是利用钢材料通过铆钉或者焊接的方式构建的建筑结构。随着人们生活水平的提高和建筑行业的发展,对钢结构的需求和要求都在不断的增加。因此,研究钢结构的节点设计,能够有效的保证钢结构适应现代建筑施工和使用要求,保证钢结构具有更好的承重能力和延展性,保证建筑结构的稳定性。
  
  一、钢结构节点的分类
  
  (一)刚性节点。刚性节点,就是保证钢结构在建筑物受力过程中,梁柱夹角保持不变形或者轻微变形的节点。要想保证钢结构的性能发挥到最大,就要保证钢结构的节点和梁柱结构之间的角度尽量在受力时不发生变化,这样,建筑物的结构才会保持稳定。刚性节点的连接强度,要大于被连接构件的屈服强度,因此,控制好节点连接的稳定性和强度非常重要。在所有的刚性节点完成以后,钢结构的节点功能能够得到有效的发挥。
  
  (二)铰接连接节点。铰接连接节点一般不用在钢构件的连接上,而是用在梁和柱身、柱脚的固定上。当铰接连接在连接梁和柱身时,其只有垂直方向的剪力作用,钢结构不会产生弯矩,而铰接连接结构能够实现自由的转动。铰接连接节点施工操作比较简单、实用性强。在建筑中用于钢结构端部的固定,可以增强其稳定性,加强端部的承受能力,保证建筑物的安全性。
  
  (三)钢结构半刚性节点。半刚性节点是介于刚性节点和铰接连接节点之间的一种节点。它具有一定的弯矩承受力,还能够塑造钢结构的形状。除此之外,半刚性结构还能够增加建筑的抗震能力和抗弯能力,是一种介于刚性和柔性之间的连接方式。这种节点方式具有的超强抗弯能力,能够保钢结构的承载能力。但是其施工难度比较大,由于施工和设计不当引起的钢结构弹性过大,会影响钢结构的稳定性和安全,因此应用不是非常广泛。
  
  二、钢结构节点基本设计要点
  
  (一)刚性节点与半刚性节点的设计
  
  1、梁的拼接。梁的拼接一般分为焊接和螺栓连接两种。焊接的刚度比较大,一般用在工厂拼接;而螺栓连接刚度相对较小,但是施工方便快捷,还能够在现场进行施工,能够确保钢结构施工质量。一般用在工地施工当中,对梁的承载力、稳定性具有很好的效果。
  
  2、边柱与梁的连接。边柱和梁的连接也属于刚性连接。主要是通过端板进行连接,利用构件端部焊接板进行节点的连接。对其进行设计,可以按照端板放置的方式进行区分,可以是竖放、斜放或者平放。
  钢结构厂房节点施工
  3、中柱与粱的连接。 (1)工字型钢柱或焊接组合柱。柱中节点的连接也属于刚性连接。在设计时,要采用焊缝的方式,对柱和梁的两端、柱和梁翼缘进行连接;用螺栓连接柱和梁腹板;用T形螺栓对柱和梁的两端进行固定。焊缝连接的方式,具有连接强度高,稳定性好,能够保证钢结构节点刚度的优点。但是由于焊接对精度要求比较高,工作量大,焊接技术不能完全保证,因此,这种连接方式具有一定的局限性。如果采取全焊接的方式,可以将焊接工作在工厂内完成,以保证焊接质量;螺栓连接的方式会使施工更加便利,施工精度和刚度要求也比较低。因此,可以将两种连接方式配合使用;在用T形螺栓进行焊接时,将其焊接在梁翼缘上。这就要求梁翼缘在铸造时要预留T形铸件孔,方便节点的安装,减少工作量。柱顶之间的连接分正交和斜交两种。工字形钢柱的正交可以用全焊接或者栓焊的方式来施工。 (2)箱型焊接组合柱。箱型焊接组合柱与梁的连接,在选择节点连接方式时,梁两端和柱的连接一般使用焊缝连接;梁翼缘和柱的连接也采用焊缝连接;梁腹板和柱翼缘通过钢板进行焊接,钢板和梁腹板之间用高强度摩擦型螺栓进行连接。 (3)钢骨混凝土柱。钢骨混凝土柱和钢梁的连接,主要是为了保证混凝土浇筑的密实度,加上在混凝土浇灌时起到固定和定型的作用。
  
  4、柱与柱的连接。在钢结构的节点设计时,柱与柱之间的连接分为变截面柱拼接和等截面柱拼接两种。柱与柱间的等截面焊接和梁的施工工艺是一致的。
  
  (二)柔性节点
  
  1、主梁与次梁的连接。在钢结构的建筑施工中,对主梁和次梁的连接一般采用简支连接的方式。对于一些施工和使用要求较高的建筑,也会采用刚性连接的方式。这种连接方式施工方式复杂,但是不用对次梁翼缘进行额外处理,是一种比较广泛应用的施工设计方式。
  
  2、斜梁的拼接节点。斜梁的施工跨度比较大,对其进行施工时,要对斜梁进行分段运输,需要到现场进行拼接。因此,对斜梁拼接节点的设计也要遵循这一施工工艺。
  
  3、桁架节点。 (1)焊接钢管节点。焊接钢管节点是利用空心圆柱体,将杆件直接焊在圆柱表面而形成的节点。这种设计方式,要确定钢管高度和直径,钢管壁厚还要根据节点的承载力进行调整。优点是施工方便、快捷,节省了钢材;缺点是因为交汇杆件太多,要进行钢管直径的调整,对现场施焊技术和人员、工作量的要求都比较大。又因为钢管交汇处的界面要切割为曲面,而使切割工作变得更复杂;且钢管具有一定的方向性,在进行连接时,不好进行定位和中心点的确定,容易造成偏心受力;用这种施工工艺进行施工时,还要对钢管进行防腐处理; (2)直接相贯节点。焊接钢管的连接方式,通常需要各种杆件进行交汇。在对各种连接杆件的设计和制作中,会加大设计和施工工作量,还会增加钢材的用量,且连接件在节点处不连续,对节点的刚度和钢结构的美观性产生一定的影响。利用直接相贯节点进行设计,可以实现在施工过程中,不使用任何的连接件,能够节省钢材,降低成本,降低钢结构的造价; (3)焊接钢板节点。利用钢板进行节点连接,构造比较简单,施工量少,刚度较大。对钢材的使用量也比较少,能够有效的节省成本。但是这种焊接方式现场焊接工作量大,需要对焊接时的变形和节点偏心进行严格的控制。
  钢结构工程节点
  (三)柱脚节点。柱脚的稳定性,是进行节点设计时需要特别注意的问题。柱的稳定性对钢结构建筑的稳定性具有很大的保障作用。对柱脚进行加固设计,是保障柱的功能的重要措施。在建筑施工当中,由于柱脚节点施工不合格而造成的事故不在少数。对于民用建筑,可以采用绞接连结节点的方式对柱脚进行加固。一般来说,平板式铰接因其承载力强,施工方便,比较常用。带有加劲肋的柱脚,能够承受更大的压力,可以用于对承载力要求比较高的建筑柱脚的加固;刚接柱脚除了承受竖向力和剪力之外还可以传递弯矩作用,一般用于带有大吨位吊车的门式刚架、多高层建筑、有特别要求的建筑等。
  
  钢结构,由于其在建筑施工中的优势,被广泛应用于建筑行业的施工当中,不但保证了施工质量和进度,还能够保证建筑物的稳定性,提高建筑行业的施工质量。对钢结构节点进行合理的设计,就是要针对不同的钢结构和不同的连接点采取不同的连接方式。通过结合刚性节点、半刚性节点和柔性节点的连接优势,对施工中的钢结构进行合理的设计,灵活运用连接方式的组合,能够保证施工结构的稳定性和功能的有效发挥,保证建筑物的抗震性能、承载力和稳定性。

转载声明:本文由钢结构公司-三维钢构整理发布
转载请注明来源:http://5ego.com/dongtaizixun/gongsidongtai/319.html
BACK
分享:
最新文章
工程推荐