節(jié)點設計原理

1、一、節(jié)點的設計原則一、節(jié)點的設計原則明確的傳力路線和可靠的構造保證便于制作、運輸和安裝（就位和調整）經(jīng)濟合理應防止厚鋼板層狀撕裂ZYX鋼板受撕裂情況 如圖，通過軋制而成的鋼板，三個方向的機械性能均不相同，其中Z向（厚度方向）最差，特別是塑性和韌性 二、二、主次梁的相互連接主次梁的相互連接（疊接、平接疊接、平接）為防止受扭，宜采用鉸接方法次梁與主梁的簡支連接（鉸接、剛接鉸接、剛接）次梁高度較小時與主梁的連接次梁高度較小時與主梁的連接次梁與主梁的剛性連接次梁與主梁的剛性連接特點：構造簡單、安裝方便，特點：構造簡單、安裝方便，但專用空間大但專用空間大hMN 三、梁與柱的連接三、梁與柱的連接鉸鉸接接柱

2、頂面鉸接柱頂面鉸接柱側面鉸接柱側面鉸接柱柱頂頂面面鉸鉸接接柱側面鉸接柱側面鉸接梁與柱側鉸接連接：a梁反力較小情況b梁反力較大情況承托梁與柱的剛性連接梁與柱的剛性連接半剛性連接介于剛性和鉸接之間，有較大的延性和吸能性能用于低烈度地震區(qū)，層數(shù)不多的鋼框架梁-柱端板連接鉸接連接梁可繞節(jié)點轉動，節(jié)點不能傳遞彎矩M連接方法簡單，施工方便當不考慮鋼框架抵抗水平力時，可以考慮鉸接梁-柱的柔性連接2 2、柱柱節(jié)點、柱柱節(jié)點寬翼緣工字型矩型管截面A A、柱截面、柱截面熱軋寬翼緣工字型截面焊接的工字型截面四塊鋼板通過焊接而成B B、柱腹板、翼緣之間的焊接構造、柱腹板、翼緣之間的焊接構造 焊接的工字型截面角焊縫，承

3、受腹板、翼緣之間的豎向剪力 焊接的矩形管截面a、當不考慮抗震要求時部分熔透的 “ V ” 型熔透的“ U ” 型轉角處焊縫hf 1/3 t; hf 14 mm箱形柱角部組合焊縫箱形柱角部組合焊縫（a）部分熔透焊縫； （b）全熔透焊縫見詳圖C C、柱接頭做法、柱接頭做法 不考慮抗震要求a、柱上下兩段應設置耳板， 厚度大于10mm寬翼緣工字型矩型管截面設于柱翼緣兩相對的翼緣上b、柱接頭處采用部分焊透的單邊 “ V ” “ J ” 型坡口 c、柱接頭位置一般在梁上1.0-1.3m處，以方便施工部分焊透焊縫部分焊透焊縫工形柱工地拼接工形柱工地拼接銑 平銑 平高強度螺栓銑平 柱的變截面連接a、 盡量不改

4、變截面高度而改變翼緣厚度b、若改變截面高度，則做法如圖c、變截面位置一般位于接頭部位柱的變截面連接（1）柱的變截面連接（2）C C、主梁的側向隅撐、主梁的側向隅撐為防止主梁塑性區(qū)側向失穩(wěn)，設置隅撐距離柱軸線1/81/10梁跨處設置設置在梁的下翼緣設置方法梁的側向隅撐梁的側向隅撐設 于 梁 下 翼 緣4 4、墻梁節(jié)點、墻梁節(jié)點A A、鋼梁與砼墻的連接、鋼梁與砼墻的連接采用鉸接，承受拉力和剪力鋼梁與混凝土墻連接鋼梁與混凝土墻連接 鋼梁與混凝土墻的簡支連接鋼梁與混凝土墻的簡支連接B B、鋼梁與砼梁的連接、鋼梁與砼梁的連接鋼梁與混凝土梁的連接鋼梁與混凝土梁的連接加密箍筋混凝土梁軸壓柱柱頭和柱腳軸壓柱柱

5、頭和柱腳一、柱頭（梁與柱的連接一、柱頭（梁與柱的連接鉸接鉸接）（一）連接構造（一）連接構造 為了使柱子實現(xiàn)軸心受壓，并安全將荷載傳至基礎，為了使柱子實現(xiàn)軸心受壓，并安全將荷載傳至基礎，必須合理構造柱頭、柱腳。必須合理構造柱頭、柱腳。 設計原則是：傳力明確、過程簡潔、經(jīng)濟合理、設計原則是：傳力明確、過程簡潔、經(jīng)濟合理、安全可靠，并具有足夠的剛度且構造又不復雜。安全可靠，并具有足夠的剛度且構造又不復雜。（二）、傳力途徑（二）、傳力途徑傳力路線：傳力路線：梁梁 突緣突緣 柱頂板柱頂板 加勁肋加勁肋 柱身柱身焊縫焊縫墊板墊板焊縫焊縫焊縫焊縫柱頂板柱頂板加勁肋加勁肋柱柱梁梁梁梁突緣突緣墊板墊板填板填板填

6、板填板構造螺栓構造螺栓（三）、柱頭的計算（三）、柱頭的計算(1)(1)梁端局部承壓計算梁端局部承壓計算梁設計中講授梁設計中講授(2)(2)柱頂板柱頂板 平面尺寸超出柱輪平面尺寸超出柱輪廓尺寸廓尺寸15-20mm15-20mm，厚度不，厚度不小于小于14mm14mm。（3 3）加勁肋）加勁肋 加勁肋與柱腹板的連接焊縫按承受剪力加勁肋與柱腹板的連接焊縫按承受剪力V=N/ /2和彎矩和彎矩M=Nl l/ /4計算。計算。N/2l l/2l l15-20mm15-20mm15-20mm15-20mmt14mmt14mm二、柱腳二、柱腳（一）柱腳的型式和構造（一）柱腳的型式和構造 實際的鉸接實際的鉸接柱

7、腳型式有以下幾種：柱腳型式有以下幾種：1、軸承式柱腳軸承式柱腳 制作安裝復雜，費鋼材，但與制作安裝復雜，費鋼材，但與力學符合較好。力學符合較好。樞軸樞軸2 2、平板式柱腳平板式柱腳XYN靴梁靴梁隔板隔板底板底板隔板隔板錨栓錨栓柱柱 錨栓用以固定柱腳位置，沿軸線布置錨栓用以固定柱腳位置，沿軸線布置2 2個，直徑個，直徑20-24mm20-24mm。肋板肋板b1（二）柱腳計算（二）柱腳計算1.1.傳力途徑傳力途徑柱 靴梁 底板 混凝土基礎隔板（肋板）實際計算不考慮實際計算不考慮c cc ca a1 1B Bt t1 1t t1 1L La ab b1 1靴梁靴梁隔板隔板底板底板隔板隔板錨栓錨栓柱柱

8、N2.2.柱腳的計算柱腳的計算(1)(1)底板的面積底板的面積 假設基礎與底板間的假設基礎與底板間的壓應力均勻分布。壓應力均勻分布。式中：式中：f fc c-混凝土軸心抗壓設計強度；混凝土軸心抗壓設計強度；l l-基礎混凝土局部承壓時的強度提高系數(shù)?；A混凝土局部承壓時的強度提高系數(shù)。 f fc c 、l l均按均按混凝土結構設計規(guī)范混凝土結構設計規(guī)范取值。取值。A An n底版凈面積，底版凈面積，A An n =B =BL-AL-A0 0。A Ao o-錨栓孔面積，一般錨栓孔直徑為錨栓直徑的錨栓孔面積，一般錨栓孔直徑為錨栓直徑的 1 11.51.5倍。倍。)634( clnfNA c cc

9、ca a1 1B Bt t1 1t t1 1a ab b1 1靴梁靴梁隔板隔板底板底板L La a1 1 構件截面高度；構件截面高度；t t1 1 靴梁厚度一般為靴梁厚度一般為101014mm14mm；c c 懸臂寬度，懸臂寬度，c=3c=34 4倍螺栓直倍螺栓直 徑徑d d，d=2024mm，則則 L L 可求?？汕蟆?2)(2)底板的厚度底板的厚度 底板的厚度，取決于受力大小，可將其分為不同底板的厚度，取決于受力大小，可將其分為不同受力區(qū)域：一邊受力區(qū)域：一邊( (懸臂板懸臂板) )、兩邊、三邊和四邊支承板。、兩邊、三邊和四邊支承板。 一邊支承部分（懸臂板）一邊支承部分（懸臂板）)644(

10、221 cqMnANq ctaB2211 c cc ca a1 1B Bt t1 1t t1 1a ab b1 1L L 二相鄰邊支承部分：二相鄰邊支承部分： )654(222 aqM - -對角線長度；對角線長度； -系數(shù)，與系數(shù)，與 有關。有關。 2a22/ab式中：式中：b b2 2/a/a2 20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.20.0260.0420.0560.0720.0850.0920.1040.1110.1200.125c cc ca a1 1B Bt t1 1t t1 1a ab b1 1L La a2 2b b2 2 三邊支承部分：三邊支承部分： )

11、664(213 aqM - -自由邊長度；自由邊長度； -系數(shù)，與系數(shù)，與 有關。有關。 1a11/ab式中：式中：c cc ca a1 1B Bt t1 1t t1 1a ab b1 1L L當當b b1 1/a/a1 10.30.3時，可按懸臂長度為時，可按懸臂長度為b b1 1的懸臂板計算。的懸臂板計算。b b1 1/a/a1 10.30.40.50.60.70.80.91.01.11.20.0260.0420.0560.0720.0850.0920.1040.1110.1200.125 四邊支承部分：四邊支承部分： )674(24 aqM 式中：式中： a-四邊支承板短邊長度；四邊支承

12、板短邊長度； b-四邊支承板長邊長度；四邊支承板長邊長度； 系數(shù)，與系數(shù)，與b/a有關。有關。 )684(146maxmax4321max mmfMtMMMMM故故，底底板板厚厚：，取取b/a1.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.03.04.00.0480.0550.0630.0690.0750.0810.0860.0910.0950.0990.1010.1190.125c cc ca a1 1B Bt t1 1t t1 1a ab b1 1L L(3)(3)靴梁的設計靴梁的設計A A、靴梁的最小厚度不宜小于、靴梁的最小厚度不宜小于10mm10mm，高度由其與柱間的，

13、高度由其與柱間的焊縫（焊縫（4 4條）長度確定。條）長度確定。c cc ca a1 1B Bt t1 1t t1 1a ab b1 1L L靴梁靴梁h ha afwffwhfhNl607 . 04 的倍數(shù)。的倍數(shù)。且取且取所以：所以：102fwahlh q ql lhal lRRB B、靴梁的截面驗算、靴梁的截面驗算eRllqM 2fhtMWMa 216 抗抗彎彎：RlqV vafhtVItVS 115 . 1 抗剪：抗剪： 按支承在柱邊的雙懸臂外伸梁受均布反力作用。按支承在柱邊的雙懸臂外伸梁受均布反力作用。c cc ca a1 1B Bt t1 1t t1 1a ab b1 1L Ll le

14、情情況況計計算算。為為線線荷荷載載，按按實實際際上上式式中中的的 q M(4)(4)隔板的計算隔板的計算 隔板的厚度不得小于其寬隔板的厚度不得小于其寬度的度的1/501/50，高度由計算確定，高度由計算確定，且略小于靴梁的高度。且略小于靴梁的高度。 隔板可視為簡支于靴梁的隔板可視為簡支于靴梁的簡支梁，負荷范圍如圖。簡支梁，負荷范圍如圖。c cc ca a1 1B Bt t1 1t t1 1a ab b1 1L Lh ha a隔板隔板h h1 1qh h1 1a a1 1)(27 . 05 . 011111取取整整fwwffwhlhfhaql 隔板截面驗算：隔板截面驗算：fhtMWM 2126 抗抗彎彎：vfhtVItVS 1225 . 1 抗剪：抗剪：qh h1 1a a1 1)(502812121取取整整ataqVaqM 式中：式中：(5)(5)靴梁及隔板與底板間的焊縫的計算靴梁及隔板與底板間的焊縫的計算 按正面角焊縫，承擔全部軸力計算，焊腳尺寸由按正面角焊縫，承擔全部軸力計算，焊腳尺寸由構造確定。構造確定。wfwffflhN 7 . 0 柱腳零件間的焊縫布置柱腳零件間的焊縫布置焊縫布置原則：焊縫布置原則：考慮施焊的方便與可能考慮施