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1、第第7 7章章 连接计算连接计算7.1 7.1 焊缝连接焊缝连接 条条条条 有有有有关关关关焊焊焊焊缝缝缝缝质质质质量量量量等等等等级级级级的的的的选选选选用用用用,是是是是设设设设计计计计规规规规范范范范的的的的新新新新增增增增条条条条文文文文。焊焊焊焊缝缝缝缝质质质质量量量量等等等等级级级级是是是是原原原原钢钢钢钢结结结结构构构构工工工工程程程程施施施施工工工工及及及及验验验验收收收收规规规规范范范范GBJ205-83GBJ205-83首首首首先先先先提提提提到到到到的的的的,但但但但它它它它只只只只提提提提到到到到一一一一、二二二二、三三三三级级级级焊焊焊焊缝缝缝缝的的的的质质质质量量量
2、量标标标标准准准准,并并并并未未未未提提提提到到到到何何何何种种种种情情情情况况况况需需需需要要要要采采采采用用用用何何何何级级级级焊焊焊焊缝缝缝缝。原原原原设设设设计计计计规规规规范范范范GBJ17-88GBJ17-88也也也也没没没没有有有有明明明明确确确确规规规规定定定定,导导导导致致致致一一一一些些些些设设设设计计计计人人人人员员员员对对对对焊焊焊焊缝缝缝缝质质质质量量量量等等等等级级级级提提提提出出出出不不不不恰恰恰恰当当当当要要要要求求求求,影响工程质量或者给施工单位造成不必要的困难。影响工程质量或者给施工单位造成不必要的困难。影响工程质量或者给施工单位造成不必要的困难。影响工程质
3、量或者给施工单位造成不必要的困难。焊焊焊焊缝缝缝缝质质质质量量量量等等等等级级级级的的的的规规规规定定定定,大大大大部部部部份份份份在在在在设设设设计计计计规规规规范范范范有有有有关关关关条条条条文文文文或或或或表表表表格格格格中中中中已已已已有有有有反反反反映映映映,但但但但不不不不全全全全面面面面不不不不集集集集中中中中,现现现现集集集集中中中中为为为为一一一一条较为直观明确。条较为直观明确。条较为直观明确。条较为直观明确。(1 1 1 1)在在在在需需需需要要要要计计计计算算算算疲疲疲疲劳劳劳劳结结结结构构构构中中中中的的的的对对对对接接接接焊焊焊焊缝缝缝缝(包包包包括括括括T T 形形
4、形形对对对对接接接接与与与与角角角角接接接接组组组组合合合合焊焊焊焊缝缝缝缝),受受受受拉拉拉拉的的的的横横横横向向向向焊焊焊焊缝缝缝缝应应应应为为为为一一一一级级级级,纵纵纵纵向向向向对对对对接接接接焊焊焊焊缝缝缝缝应应应应为为为为二二二二级级级级,新新新新规规规规范范范范附附附附表表表表E E-1-1,项项项项次次次次2 2 2 2、3 3 3 3、4 4 4 4已有反映。已有反映。已有反映。已有反映。(2 2 2 2)在不需要计算疲劳的构件中,凡要求与母材)在不需要计算疲劳的构件中,凡要求与母材)在不需要计算疲劳的构件中,凡要求与母材)在不需要计算疲劳的构件中,凡要求与母材等强的对接焊缝
5、,受拉时不应低于二级。因一级或等强的对接焊缝,受拉时不应低于二级。因一级或等强的对接焊缝,受拉时不应低于二级。因一级或等强的对接焊缝,受拉时不应低于二级。因一级或二级对接焊缝的抗拉强度正好与母材的相等,而三二级对接焊缝的抗拉强度正好与母材的相等,而三二级对接焊缝的抗拉强度正好与母材的相等,而三二级对接焊缝的抗拉强度正好与母材的相等,而三级焊缝只有母材强度的级焊缝只有母材强度的级焊缝只有母材强度的级焊缝只有母材强度的85%85%。(3 3 3 3)对角焊缝以及不焊透的对接与角接组合焊)对角焊缝以及不焊透的对接与角接组合焊)对角焊缝以及不焊透的对接与角接组合焊)对角焊缝以及不焊透的对接与角接组合焊
6、缝,由于内部探伤困难,不能要求其质量等级为一缝,由于内部探伤困难,不能要求其质量等级为一缝,由于内部探伤困难,不能要求其质量等级为一缝,由于内部探伤困难,不能要求其质量等级为一级或二级。因此对需要验算疲劳结构的此种焊缝只级或二级。因此对需要验算疲劳结构的此种焊缝只级或二级。因此对需要验算疲劳结构的此种焊缝只级或二级。因此对需要验算疲劳结构的此种焊缝只能规定其外观质量标准应符合二级。能规定其外观质量标准应符合二级。能规定其外观质量标准应符合二级。能规定其外观质量标准应符合二级。(4 4 4 4)重重重重级级级级工工工工作作作作制制制制和和和和QQ 50t50t的的的的中中中中级级级级工工工工作作
7、作作制制制制吊吊吊吊车车车车梁梁梁梁腹腹腹腹板板板板与与与与上上上上翼翼翼翼缘缘缘缘之之之之间间间间以以以以及及及及吊吊吊吊车车车车桁桁桁桁架架架架上上上上弦弦弦弦杆杆杆杆与与与与节节节节点点点点板板板板之之之之间间间间的的的的T T形形形形接接接接头头头头焊焊焊焊缝缝缝缝处处处处于于于于构构构构件件件件的的的的弯弯弯弯曲曲曲曲受受受受压压压压区区区区,主主主主要要要要承承承承受受受受剪剪剪剪应应应应力力力力和和和和轮轮轮轮压压压压产产产产生生生生的的的的局局局局部部部部压压压压应应应应力力力力,没没没没有有有有受受受受到到到到明明明明确确确确的的的的拉拉拉拉应应应应力力力力作作作作用用用用,
8、按按按按理理理理不不不不会会会会产产产产生生生生疲疲疲疲劳劳劳劳破破破破坏坏坏坏,但但但但由由由由于于于于承承承承担担担担轨轨轨轨道道道道偏偏偏偏心心心心等等等等带带带带来来来来的的的的不不不不利利利利影影影影响响响响,国国国国内内内内外外外外均均均均发发发发现现现现连连连连接接接接及及及及附附附附近近近近经经经经常常常常开开开开裂裂裂裂。所所所所以以以以我我我我国国国国7474规规规规范范范范规规规规定定定定此此此此种种种种焊焊焊焊缝缝缝缝“应应应应予予予予焊焊焊焊透透透透”,即即即即不不不不允允允允许许许许采采采采用用用用角角角角焊焊焊焊缝缝缝缝;8888年年年年规规规规范范范范又又又又补
9、补补补充充充充规规规规定定定定“不不不不低低低低于于于于二二二二级级级级质质质质量量量量标标标标准准准准”。新新新新规规规规范范范范规规规规定定定定“应应应应予予予予焊焊焊焊透透透透,质质质质量量量量等等等等级级级级不低于二级不低于二级不低于二级不低于二级”。(5 5 5 5)“需需需需要要要要验验验验算算算算疲疲疲疲劳劳劳劳结结结结构构构构中中中中的的的的横横横横向向向向对对对对接接接接焊焊焊焊缝缝缝缝受受受受压压压压时时时时应应应应为为为为二二二二级级级级”、“不不不不需需需需要要要要计计计计算算算算疲疲疲疲劳劳劳劳结结结结构构构构中中中中与与与与母母母母材材材材等等等等强强强强的的的的受
10、受受受压压压压对对对对接接接接焊焊焊焊缝缝缝缝宜宜宜宜为为为为二二二二级级级级”,是是是是根根根根据据据据工工工工程程程程实实实实践践践践和和和和参参参参考考考考国国国国外外外外标标标标准准准准规规规规定定定定的的的的。美美美美国国国国钢钢钢钢结结结结构构构构焊焊焊焊接接接接规规规规范范范范AWSAWS中中中中,对对对对要要要要求求求求熔熔熔熔透透透透的的的的与与与与母母母母材材材材等等等等强强强强的的的的对对对对接接接接焊焊焊焊缝缝缝缝,不不不不论论论论承承承承受受受受动动动动力力力力荷荷荷荷载载载载或或或或静静静静力力力力载载载载,亦亦亦亦不不不不分分分分受受受受拉拉拉拉或或或或受受受受压
11、压压压,均均均均要要要要求求求求无无无无损损损损探探探探伤伤伤伤,而而而而我我我我国国国国的的的的三三三三级级级级焊焊焊焊缝缝缝缝不不不不要要要要求求求求探探探探伤伤伤伤。由由由由于于于于对对对对接接接接焊焊焊焊缝缝缝缝中中中中存存存存在在在在很很很很大大大大残残残残余余余余拉拉拉拉应应应应力力力力,且且且且在在在在某某某某些些些些情情情情况况况况常常常常有有有有偶偶偶偶然然然然偏偏偏偏心心心心力力力力作作作作用用用用(如如如如吊吊吊吊车车车车轨轨轨轨道道道道的的的的偏偏偏偏移移移移),使使使使名名名名义义义义上上上上为为为为受受受受压压压压的的的的焊焊焊焊缝缝缝缝受受受受力力力力复杂,常难免
12、有拉应力存在。复杂,常难免有拉应力存在。复杂,常难免有拉应力存在。复杂,常难免有拉应力存在。、条条条条 GBJ17-88GBJ17-88规规规规范范范范规规规规定定定定角角角角焊焊焊焊缝缝缝缝和和和和不不不不加加加加引引引引弧弧弧弧板板板板的的的的对对对对接接接接焊焊焊焊缝缝缝缝,每每每每条条条条焊焊焊焊缝缝缝缝的的的的计计计计算算算算长长长长度度度度均均均均采采采采用用用用实实实实际际际际长长长长度度度度减减减减去去去去10mm10mm,此此此此种种种种不不不不分分分分焊焊焊焊缝缝缝缝大大大大小小小小取取取取为为为为定定定定值值值值的的的的办办办办法法法法不不不不合合合合理理理理,现现现现参
13、参参参考考考考国国国国外外外外标标标标准准准准改改改改为为为为:对对对对接接接接焊焊焊焊缝缝缝缝减减减减去去去去2 2t t;角角角角焊焊焊焊缝缝缝缝减减减减去去去去2 2h hf f。条条条条 斜角角焊缝的计算斜角角焊缝的计算斜角角焊缝的计算斜角角焊缝的计算 两焊脚边夹角两焊脚边夹角两焊脚边夹角两焊脚边夹角 不等于不等于不等于不等于909090900 0 0 0的角焊缝称为斜角角焊的角焊缝称为斜角角焊的角焊缝称为斜角角焊的角焊缝称为斜角角焊缝,这种焊缝一般用于缝,这种焊缝一般用于缝,这种焊缝一般用于缝,这种焊缝一般用于T T T T形接头中。形接头中。形接头中。形接头中。斜斜斜斜角角角角角角
14、角角焊焊焊焊缝缝缝缝计计计计算算算算时时时时不不不不考考考考虑虑虑虑应应应应力力力力方方方方向向向向,任任任任何何何何情情情情况况况况都都都都取取取取 f或或或或(f)=1.0=1.0。这这这这是是是是因因因因为为为为以以以以前前前前对对对对角角角角焊焊焊焊缝缝缝缝的的的的试试试试验验验验研研研研究究究究一一一一般般般般都都都都是是是是针针针针对对对对直直直直角角角角角角角角焊焊焊焊缝缝缝缝进进进进行行行行的的的的,对对对对斜斜斜斜角角角角角角角角焊焊焊焊缝缝缝缝研研研研究究究究很很很很少少少少。而而而而且且且且,我我我我国国国国采采采采用用用用的的的的计计计计算算算算公公公公式式式式也也也也
15、是是是是根据直角角焊缝简化而得,不能用于斜角角焊缝。根据直角角焊缝简化而得,不能用于斜角角焊缝。根据直角角焊缝简化而得,不能用于斜角角焊缝。根据直角角焊缝简化而得,不能用于斜角角焊缝。新新新新规规规规范范范范参参参参考考考考美美美美国国国国钢钢钢钢结结结结构构构构焊焊焊焊接接接接规规规规范范范范(AWSAWS)并并并并与与与与我我我我国国国国建建建建筑筑筑筑钢钢钢钢结结结结构构构构焊焊焊焊接接接接技技技技术术术术规规规规程程程程进进进进行行行行协协协协调调调调,作了下列修改:作了下列修改:作了下列修改:作了下列修改:(1 1 1 1)规规规规定定定定锐锐锐锐角角角角角角角角焊焊焊焊缝缝缝缝两两
16、两两焊焊焊焊脚脚脚脚边边边边夹夹夹夹角角角角 60600 0,而而而而钝钝钝钝角角角角角角角角焊焊焊焊缝缝缝缝两两两两焊焊焊焊脚脚脚脚边边边边夹夹夹夹角角角角 1351350 0。这这这这表表表表示示示示焊焊焊焊脚脚脚脚边边边边夹角小于夹角小于夹角小于夹角小于60600 0或大于或大于或大于或大于1351350 0的焊缝不推荐用作受力焊缝。的焊缝不推荐用作受力焊缝。的焊缝不推荐用作受力焊缝。的焊缝不推荐用作受力焊缝。(2 2 2 2)原原原原规规规规范范范范规规规规定定定定的的的的锐锐锐锐角角角角角角角角焊焊焊焊缝缝缝缝计计计计算算算算厚厚厚厚度度度度取取取取h h h he e=0.70.7
17、h hf f,比比比比实实实实际际际际的的的的喉喉喉喉部部部部尺尺尺尺寸寸寸寸小小小小,这这这这是是是是考考考考虑虑虑虑到到到到当当当当 角角角角较较较较小小小小时时时时,焊焊焊焊缝缝缝缝根根根根部部部部不不不不易易易易焊焊焊焊满满满满以以以以及及及及在在在在熔熔熔熔合合合合线线线线的的的的强强强强度度度度较较较较低低低低这这这这两两两两个个个个因因因因素素素素。现现现现规规规规定定定定 60600 0 已已已已无无无无此此此此问问问问题题题题。因因因因此此此此,不不不不论论论论锐锐锐锐角角角角和和和和钝钝钝钝角角角角的的的的计计计计算算算算厚厚厚厚度度度度均均均均统统统统一一一一取取取取为为
18、为为喉喉喉喉部部部部尺尺尺尺寸寸寸寸he=hfcos/2。但但但但 当当当当 根根根根 部部部部 间间间间 隙隙隙隙(b b、b b1 1或或或或b b2 2)1.5mm,则应考虑间隙影响,取,则应考虑间隙影响,取,则应考虑间隙影响,取,则应考虑间隙影响,取 上上上上式式式式可可可可根根根根据据据据图图图图中中中中的的的的几几几几何何何何关关关关系系系系推推推推导导导导得得得得出出出出,图图图图中中中中垂垂垂垂直直直直于斜边的虚线即计算厚度。于斜边的虚线即计算厚度。于斜边的虚线即计算厚度。于斜边的虚线即计算厚度。(3 3 3 3)新规范规定任何情况根部间隙()新规范规定任何情况根部间隙()新规
19、范规定任何情况根部间隙()新规范规定任何情况根部间隙(b b b b、b b b b1 1或或或或b b b b2 2)不得大于不得大于不得大于不得大于5mm5mm,主要是图,主要是图,主要是图,主要是图a a 中的中的中的中的b b1 1可能大于可能大于可能大于可能大于5mm5mm。此。此。此。此时,可将板端切成图时,可将板端切成图时,可将板端切成图时,可将板端切成图b b的形状并使的形状并使的形状并使的形状并使b b 5mm5mm。对于斜对于斜对于斜对于斜T T 形接头的角焊缝,在设计图中应绘制大形接头的角焊缝,在设计图中应绘制大形接头的角焊缝,在设计图中应绘制大形接头的角焊缝,在设计图中
20、应绘制大样,详细标明两侧斜角角焊缝的焊脚尺寸。样,详细标明两侧斜角角焊缝的焊脚尺寸。样,详细标明两侧斜角角焊缝的焊脚尺寸。样,详细标明两侧斜角角焊缝的焊脚尺寸。7.2紧固件(螺栓、铆钉等)连接紧固件(螺栓、铆钉等)连接 条条条条 (1 1 1 1)表表表表中中中中的的的的抗抗抗抗滑滑滑滑移移移移系系系系数数数数 值值值值作作作作了了了了一一一一些些些些修修修修正正正正,原原原原规规规规范范范范喷喷喷喷砂砂砂砂(丸丸丸丸)和和和和喷喷喷喷砂砂砂砂后后后后生生生生赤赤赤赤锈锈锈锈时时时时Q345Q345、Q390Q390和和和和Q420Q420钢钢钢钢的的的的 =0.55=0.55,实实实实际际际
21、际上上上上达达达达不不不不到到到到此此此此要要要要求求求求,降为降为降为降为0.500.50。(2 2)高强度螺栓的预拉力高强度螺栓的预拉力高强度螺栓的预拉力高强度螺栓的预拉力P P,原规范取为,原规范取为,原规范取为,原规范取为 式式式式中中中中考考考考虑虑虑虑螺螺螺螺栓栓栓栓材材材材质质质质的的的的不不不不定定定定性性性性系系系系数数数数0.90.9;施施施施工工工工时时时时的的的的超超超超张张张张拉拉拉拉0.90.9;拧拧拧拧紧紧紧紧螺螺螺螺帽帽帽帽时时时时螺螺螺螺杆杆杆杆所所所所受受受受扭扭扭扭转转转转剪剪剪剪应应应应力力力力影影影影响响响响系系系系数数数数1.21.2。此此此此式式式
22、式得得得得出出出出的的的的8.88.8级级级级螺螺螺螺栓栓栓栓的的的的抗抗抗抗剪剪剪剪承承承承载载载载力力力力有有有有时时时时(当当当当 0.40.4时时时时)比比比比同同同同直直直直径径径径的的的的普普普普通通通通螺螺螺螺栓栓栓栓还还还还低低低低,不不不不合合合合理理理理,且且且且与与与与薄钢规范的规定不协调,现改为薄钢规范的规定不协调,现改为薄钢规范的规定不协调,现改为薄钢规范的规定不协调,现改为 由于高强度螺栓材料无明显的屈服点,用抗拉强由于高强度螺栓材料无明显的屈服点,用抗拉强由于高强度螺栓材料无明显的屈服点,用抗拉强由于高强度螺栓材料无明显的屈服点,用抗拉强度度度度f fu u代替代
23、替代替代替f fy y再补充一个系数再补充一个系数再补充一个系数再补充一个系数0.90.9是适宜的。是适宜的。是适宜的。是适宜的。(3 3)将同时受剪和受拉的摩擦型高强度螺栓的计算)将同时受剪和受拉的摩擦型高强度螺栓的计算)将同时受剪和受拉的摩擦型高强度螺栓的计算)将同时受剪和受拉的摩擦型高强度螺栓的计算改用相关公式表达,改用相关公式表达,改用相关公式表达,改用相关公式表达,实质与原规范相同,由实质与原规范相同,由实质与原规范相同,由实质与原规范相同,由 N Nv vbb=0.9n0.9nf fP P 和和和和N Nt tb b=0.8=0.8P P,代入后即得原规范计算式,代入后即得原规范计
24、算式,代入后即得原规范计算式,代入后即得原规范计算式 N Nv v=0.9=0.9n nf f(P P-1.251.25N Nt t)。条条条条 取消原规范取消原规范取消原规范取消原规范“承压型连接高强度螺栓的抗剪承压型连接高强度螺栓的抗剪承压型连接高强度螺栓的抗剪承压型连接高强度螺栓的抗剪承载力不得大于按摩擦型连接计算的承载力不得大于按摩擦型连接计算的承载力不得大于按摩擦型连接计算的承载力不得大于按摩擦型连接计算的1.31.3倍倍倍倍”的规定。的规定。的规定。的规定。理由为,原规范的此规定是鉴于当时使用经验不足,理由为,原规范的此规定是鉴于当时使用经验不足,理由为,原规范的此规定是鉴于当时使
25、用经验不足,理由为,原规范的此规定是鉴于当时使用经验不足,控制一下,使承压型在正常情况下(即荷载标准值控制一下,使承压型在正常情况下(即荷载标准值控制一下,使承压型在正常情况下(即荷载标准值控制一下,使承压型在正常情况下(即荷载标准值作用下)不滑移。但国外标准并没有此规定,而承作用下)不滑移。但国外标准并没有此规定,而承作用下)不滑移。但国外标准并没有此规定,而承作用下)不滑移。但国外标准并没有此规定,而承压型不一定施加与摩擦型相同的预拉力,因此矛盾压型不一定施加与摩擦型相同的预拉力,因此矛盾压型不一定施加与摩擦型相同的预拉力,因此矛盾压型不一定施加与摩擦型相同的预拉力,因此矛盾较多,况且现在
26、已有使用经验。较多,况且现在已有使用经验。较多,况且现在已有使用经验。较多,况且现在已有使用经验。此外,取消原规范承压型连接高强度螺栓的传此外,取消原规范承压型连接高强度螺栓的传此外,取消原规范承压型连接高强度螺栓的传此外,取消原规范承压型连接高强度螺栓的传力接触面要求与摩擦型连接相同的规定,只提出需力接触面要求与摩擦型连接相同的规定,只提出需力接触面要求与摩擦型连接相同的规定,只提出需力接触面要求与摩擦型连接相同的规定,只提出需清除浮锈及油污。清除浮锈及油污。清除浮锈及油污。清除浮锈及油污。7.3组合工字梁翼缘连接组合工字梁翼缘连接 条条条条 原原原原规规规规范范范范计计计计算算算算式式式式
27、在在在在右右右右侧侧侧侧漏漏漏漏掉掉掉掉了了了了计计计计算算算算截截截截面面面面处处处处的的的的紧紧紧紧固固固固件件件件数数数数目目目目n n1 1,新新新新规规规规范范范范已已已已加加加加上上上上。另另另另外外外外,规规规规范范范范条条条条文文文文指指指指出出出出公公公公式式式式用用用用于于于于计计计计算算算算“翼翼翼翼缘缘缘缘与与与与腹腹腹腹板板板板连连连连接接接接铆铆铆铆钉钉钉钉(或或或或摩摩摩摩擦擦擦擦型型型型连连连连接接接接高高高高强强强强度度度度螺螺螺螺栓栓栓栓)”,表表表表示示示示普普普普通通通通粗粗粗粗制制制制螺螺螺螺栓栓栓栓和和和和承承承承压压压压型型型型连连连连接接接接高高
28、高高强强强强度度度度螺螺螺螺栓栓栓栓不不不不得得得得用用用用于于于于此此此此种种种种连连连连接接接接,至至至至于于于于A A、B B级级级级螺螺螺螺栓栓栓栓,由于制造费工、装配困难,也不推荐采用。由于制造费工、装配困难,也不推荐采用。由于制造费工、装配困难,也不推荐采用。由于制造费工、装配困难,也不推荐采用。实实实实际际际际上上上上,公公公公式式式式还还还还应应应应包包包包括括括括翼翼翼翼缘缘缘缘板板板板与与与与翼翼翼翼缘缘缘缘角角角角钢钢钢钢之之之之间间间间的承载力计算,此时取的承载力计算,此时取的承载力计算,此时取的承载力计算,此时取F F=0=0。7.4梁与柱的刚性连接梁与柱的刚性连接
29、原原原原规规规规范范范范没没没没有有有有本本本本节节节节内内内内容容容容,现现现现参参参参考考考考国国国国外外外外标标标标准准准准和和和和我国实践经验,增加了本节。我国实践经验,增加了本节。我国实践经验,增加了本节。我国实践经验,增加了本节。条条条条 规规规规定定定定了了了了不不不不设设设设置置置置横横横横向向向向加加加加劲劲劲劲肋肋肋肋时时时时,对对对对柱柱柱柱腹腹腹腹板板板板和和和和柱翼缘厚度的要求。柱翼缘厚度的要求。柱翼缘厚度的要求。柱翼缘厚度的要求。在在在在梁梁梁梁的的的的受受受受压压压压翼翼翼翼缘缘缘缘处处处处,柱柱柱柱腹腹腹腹板板板板受受受受有有有有梁梁梁梁翼翼翼翼缘缘缘缘经经经经
30、过过过过柱柱柱柱翼翼翼翼缘缘缘缘传传传传给给给给柱柱柱柱腹腹腹腹板板板板的的的的压压压压力力力力,柱柱柱柱腹腹腹腹板板板板应应应应满满满满足足足足强强强强度度度度要求和局部稳定要求。要求和局部稳定要求。要求和局部稳定要求。要求和局部稳定要求。柱腹板的强度应与梁受压翼缘等强,即柱腹板的强度应与梁受压翼缘等强,即柱腹板的强度应与梁受压翼缘等强,即柱腹板的强度应与梁受压翼缘等强,即 b be et twwf fc c A Afcfcf fb b式中式中式中式中 b be e柱腹板计算宽度边缘处压应力的假定分布柱腹板计算宽度边缘处压应力的假定分布柱腹板计算宽度边缘处压应力的假定分布柱腹板计算宽度边缘处
31、压应力的假定分布 长度。同梁的局部压应力计算式,取长度。同梁的局部压应力计算式,取长度。同梁的局部压应力计算式,取长度。同梁的局部压应力计算式,取 b be e=a a+5+5h hy y;按此公式计算腹板强度时,忽按此公式计算腹板强度时,忽按此公式计算腹板强度时,忽按此公式计算腹板强度时,忽略了柱腹板所受竖向压力的影略了柱腹板所受竖向压力的影略了柱腹板所受竖向压力的影略了柱腹板所受竖向压力的影响。这是因为在框架内竖向压响。这是因为在框架内竖向压响。这是因为在框架内竖向压响。这是因为在框架内竖向压力主要由柱翼缘传递,腹板内力主要由柱翼缘传递,腹板内力主要由柱翼缘传递,腹板内力主要由柱翼缘传递,
32、腹板内所受竖向压应力一般较小。所受竖向压应力一般较小。所受竖向压应力一般较小。所受竖向压应力一般较小。为为为为保保保保证证证证柱柱柱柱腹腹腹腹板板板板在在在在梁梁梁梁受受受受压压压压翼翼翼翼缘缘缘缘压压压压力力力力作作作作用用用用下下下下的的的的局局局局部部部部稳稳稳稳定定定定,应应应应控控控控制制制制柱柱柱柱腹腹腹腹板板板板的的的的宽宽宽宽厚厚厚厚比比比比,规规规规范范范范参参参参考考考考国国国国外外外外规规规规定定定定,偏偏偏偏安安安安全全全全地地地地规规规规定定定定柱柱柱柱腹腹腹腹板板板板的的的的宽宽宽宽厚厚厚厚比比比比应应应应满满满满足足足足下下下下式式式式规规规规定:定:定:定:式中
33、式中式中式中 h hc c柱腹板的计算宽度;柱腹板的计算宽度;柱腹板的计算宽度;柱腹板的计算宽度;f fycyc柱腹板钢材屈服点。柱腹板钢材屈服点。柱腹板钢材屈服点。柱腹板钢材屈服点。在梁的受拉翼在梁的受拉翼在梁的受拉翼在梁的受拉翼缘处缘处缘处缘处,计计计计算柱的翼算柱的翼算柱的翼算柱的翼缘缘缘缘和腹板仍和腹板仍和腹板仍和腹板仍用等用等用等用等强强强强度准度准度准度准则则则则,柱翼,柱翼,柱翼,柱翼缘缘缘缘板所受拉力板所受拉力板所受拉力板所受拉力为为为为:T T=A Aftftf fb b 式中式中式中式中 A Aft ft梁受拉翼梁受拉翼梁受拉翼梁受拉翼缘缘缘缘 截面截面截面截面积积积积;f
34、 fb b梁钢材抗拉梁钢材抗拉梁钢材抗拉梁钢材抗拉 强度设计值。强度设计值。强度设计值。强度设计值。拉拉拉拉力力力力T T由由由由柱柱柱柱翼翼翼翼缘缘缘缘板板板板三三三三个个个个部部部部份份份份共共共共同同同同承承承承担担担担,中中中中间间间间部部部部份份份份(分分分分布布布布长长长长度度度度mm)直直直直接接接接传传传传给给给给柱柱柱柱腹腹腹腹板板板板的的的的力力力力为为为为f fc ct tb bmm(t tb b为为为为梁梁梁梁翼缘厚度),余下部份由两侧各翼缘厚度),余下部份由两侧各翼缘厚度),余下部份由两侧各翼缘厚度),余下部份由两侧各ABCDABCD的板件承担。的板件承担。的板件承担
35、。的板件承担。根根根根据据据据试试试试验验验验研研研研究究究究,拉拉拉拉力力力力在在在在柱柱柱柱翼翼翼翼缘缘缘缘板板板板的的的的影影影影响响响响长长长长度度度度p p1212t tc c,可可可可将将将将此此此此受受受受力力力力部部部部份份份份视视视视为为为为三三三三边边边边固固固固定定定定一一一一边边边边自自自自由由由由的板件,而在固定边将因受弯形成塑性铰。的板件,而在固定边将因受弯形成塑性铰。的板件,而在固定边将因受弯形成塑性铰。的板件,而在固定边将因受弯形成塑性铰。可可可可用用用用屈屈屈屈服服服服线线线线理理理理论论论论导导导导出出出出两两两两侧侧侧侧翼翼翼翼缘缘缘缘板板板板的的的的承承
36、承承载载载载力力力力设计值分别为设计值分别为设计值分别为设计值分别为 P P=c c11f fc ct tc c2 2式式式式中中中中c c1 1为为为为系系系系数数数数,与与与与几几几几何何何何尺尺尺尺寸寸寸寸p p、h h、q q等等等等有有有有关关关关。对对对对实实实实际际际际工工工工程程程程中中中中常常常常用用用用的的的的HH型型型型钢钢钢钢或或或或宽宽宽宽翼翼翼翼缘缘缘缘工工工工字字字字钢钢钢钢梁梁梁梁和和和和柱柱柱柱,c c1 1=3.5=3.5 5.05.0,可偏安全地取,可偏安全地取,可偏安全地取,可偏安全地取c c1 1=3.5=3.5。柱翼缘板受拉时的总承载力为柱翼缘板受拉
37、时的总承载力为柱翼缘板受拉时的总承载力为柱翼缘板受拉时的总承载力为3.53.5f fc ct tc c2 2+f fc ct tb bmm。考。考。考。考虑到柱翼缘板中间和两侧部份刚度不同,难以充虑到柱翼缘板中间和两侧部份刚度不同,难以充虑到柱翼缘板中间和两侧部份刚度不同,难以充虑到柱翼缘板中间和两侧部份刚度不同,难以充分发挥共同工作,可乘以分发挥共同工作,可乘以分发挥共同工作,可乘以分发挥共同工作,可乘以0.80.8的折减系数后再与拉的折减系数后再与拉的折减系数后再与拉的折减系数后再与拉力力力力T T 相平衡,即相平衡,即相平衡,即相平衡,即 即即即即 按统计分析,按统计分析,按统计分析,按
38、统计分析,的最小值为的最小值为的最小值为的最小值为0.150.15,以此代入,以此代入,以此代入,以此代入,即得即得即得即得 当当当当梁梁梁梁柱柱柱柱刚刚刚刚性性性性连连连连接接接接处处处处不不不不满满满满足足足足上上上上述述述述公公公公式式式式的的的的要要要要求求求求时时时时,应应应应设设设设置置置置柱柱柱柱腹腹腹腹板板板板的的的的横横横横向向向向加加加加劲劲劲劲肋肋肋肋。高高高高钢钢钢钢规规规规程程程程JGJ99-98JGJ99-98规规规规定定定定:“框框框框架架架架梁梁梁梁与与与与柱柱柱柱刚刚刚刚性性性性连连连连接接接接时时时时,应应应应在在在在梁梁梁梁翼翼翼翼缘缘缘缘的的的的对对对对
39、应应应应位位位位置置置置设设设设置置置置柱柱柱柱的的的的水水水水平平平平加加加加劲劲劲劲肋肋肋肋或或或或隔隔隔隔板板板板”。这这这这是是是是因因因因为为为为高高高高层层层层钢钢钢钢结结结结构构构构的的的的梁梁梁梁、柱柱柱柱一一一一般般般般受受受受力力力力较较较较大大大大,设设设设计计计计经经经经验验验验认认认认为为为为,没有不需要设置柱横向加劲肋的情况。没有不需要设置柱横向加劲肋的情况。没有不需要设置柱横向加劲肋的情况。没有不需要设置柱横向加劲肋的情况。条条条条 设置柱的横向加劲肋时柱腹板节点域的计算设置柱的横向加劲肋时柱腹板节点域的计算设置柱的横向加劲肋时柱腹板节点域的计算设置柱的横向加劲肋
40、时柱腹板节点域的计算 节点域的抗剪强度计算节点域的抗剪强度计算节点域的抗剪强度计算节点域的抗剪强度计算柱柱柱柱翼翼翼翼缘缘缘缘和和和和横横横横向向向向加加加加劲劲劲劲肋肋肋肋为为为为边边边边界界界界的的的的节节节节点点点点腹腹腹腹板板板板区区区区域域域域所所所所受受受受的的的的剪力剪力剪力剪力:剪应力应满足下式要求:剪应力应满足下式要求:剪应力应满足下式要求:剪应力应满足下式要求:规范规定的计算式()规范规定的计算式()规范规定的计算式()规范规定的计算式()在上式的基础上加以了调整和简化。在上式的基础上加以了调整和简化。在上式的基础上加以了调整和简化。在上式的基础上加以了调整和简化。a a节
41、节节节点点点点域域域域的的的的周周周周边边边边有有有有柱柱柱柱翼翼翼翼缘缘缘缘和和和和加加加加劲劲劲劲肋肋肋肋提提提提供供供供的的的的约约约约束束束束,使使使使抗抗抗抗剪剪剪剪承承承承载载载载力力力力大大大大大大大大提提提提高高高高,故故故故将将将将节节节节点点点点域域域域抗抗抗抗剪剪剪剪强强强强度度度度提提提提高高高高到到到到 。b b.节节节节点点点点域域域域中中中中弯弯弯弯矩矩矩矩的的的的影影影影响响响响较较较较大大大大,剪剪剪剪力力力力的的的的影影影影响响响响较较较较小小小小。略略略略去去去去剪剪剪剪力力力力项项项项使使使使算算算算得得得得的的的的结结结结果果果果偏偏偏偏于于于于安安安
42、安全全全全20%20%30%30%,但但但但公公公公式式式式没没没没有有有有包包包包括括括括柱柱柱柱腹腹腹腹板板板板轴轴轴轴压压压压力力力力设设设设计计计计值值值值N N对对对对抗抗抗抗剪剪剪剪强强强强度度度度的的的的不不不不利利利利影影影影响响响响,一一一一般般般般N N与与与与其其其其屈屈屈屈服服服服承承承承载载载载力力力力N Ny y之之之之比比比比0.520mm(ISO为为t16mm,前苏联为,前苏联为25mm)的角焊缝应采用收缩时不易引起层)的角焊缝应采用收缩时不易引起层状撕裂的构造。状撕裂的构造。条条根根据据美美国国AWSAWS的的多多年年经经验验,凡凡不不等等厚厚(宽宽)焊焊件件
43、对对焊焊连连接接时时,均均在在较较厚厚(宽宽)焊焊件件上上做做成成坡坡度度不不大大于于1/2.51/2.5(ISOISO为为不不大大于于1/11/1)的的斜斜角角。为为减减少少加加工工工工作作量量,对对承承受受静静态态荷荷载载的的结结构构,将将原原规规范范规规定定的的斜斜角角坡坡度度不不大大于于1 14 4改改为为不不大大于于1 12.52.5,而而对对承承受受动动态态荷荷载载的的结结构构仍仍为为不不大大于于1 14 4。因因根根据据我我国国的的试试验验研研究究,坡坡度度用用1:81:8 1:41:4接接头头的的疲疲劳劳强强度度与与等等宽宽、等等厚厚的的情情况况相差不大。相差不大。条条两两焊焊
44、脚脚边边夹夹角角 135(原原规规范范为为120120)时时,焊焊缝缝表表面面较较难难成成型型,受受力力状状况况不不良良;而而 6060的的焊焊缝缝施施焊焊条条件件差差,根根部部将将留留有有空空隙隙和和焊焊渣渣,已已不不能能用用条条的的规规定定来来计计算算这这类类斜斜角角角角焊焊缝缝的的承承载载力力,故故规规定定这这种种情情况况只只能能用用于于不不受受力力的的构造焊缝。但钢管结构有其特殊性,不在此限。构造焊缝。但钢管结构有其特殊性,不在此限。条条条条 (1 1 1 1)参照)参照)参照)参照AWSAWSAWSAWS,当采用低氢型焊条时,角焊缝的,当采用低氢型焊条时,角焊缝的,当采用低氢型焊条时
45、,角焊缝的,当采用低氢型焊条时,角焊缝的最小焊脚尺寸可由较薄焊件的厚度经计算确定,因低最小焊脚尺寸可由较薄焊件的厚度经计算确定,因低最小焊脚尺寸可由较薄焊件的厚度经计算确定,因低最小焊脚尺寸可由较薄焊件的厚度经计算确定,因低氢型焊条焊渣层厚、保温条件较好。氢型焊条焊渣层厚、保温条件较好。氢型焊条焊渣层厚、保温条件较好。氢型焊条焊渣层厚、保温条件较好。(2 2 2 2)侧面角焊缝的最大长度,原来对动力荷载作侧面角焊缝的最大长度,原来对动力荷载作侧面角焊缝的最大长度,原来对动力荷载作侧面角焊缝的最大长度,原来对动力荷载作用下控制较严(用下控制较严(用下控制较严(用下控制较严(4040h hf f)
46、,该规定原根据前苏联的经),该规定原根据前苏联的经),该规定原根据前苏联的经),该规定原根据前苏联的经验,经过我国的试验研究证明,对静载或动载可以不验,经过我国的试验研究证明,对静载或动载可以不验,经过我国的试验研究证明,对静载或动载可以不验,经过我国的试验研究证明,对静载或动载可以不加区别,统一取某个规定值。现在国外亦都不考虑荷加区别,统一取某个规定值。现在国外亦都不考虑荷加区别,统一取某个规定值。现在国外亦都不考虑荷加区别,统一取某个规定值。现在国外亦都不考虑荷载状态的影响,故将原动力荷载作用下的角焊缝最大载状态的影响,故将原动力荷载作用下的角焊缝最大载状态的影响,故将原动力荷载作用下的角
47、焊缝最大载状态的影响,故将原动力荷载作用下的角焊缝最大长度放宽为长度放宽为长度放宽为长度放宽为6060h hf f。8.3 螺栓连接和铆钉连接 条条 表表的的修修改改参参考考了了我我国国铁铁路路桥桥梁梁钢钢结结构构设设计计规规范范及及美美国国钢钢结结构构设设计计规规范范(AISC 1989),修改的主要内容有:),修改的主要内容有:(1)原原规规范范表表中中“任任意意方方向向”涵涵义义不不清清,参参照照桥规明确为桥规明确为“沿对角线方向沿对角线方向”。(2)原原规规范范中中间间排排的的中中心心间间距距没没有有明明确确“垂垂直内力方向直内力方向”的情况,参照桥规补充这一项。的情况,参照桥规补充这
48、一项。(3 3)原原规规范范对对边边距距区区分分为为切切割割边边和和轧轧制制边边两两类类,这这和和前前苏苏联联及及我我国国桥桥规规的的规规定定相相同同。但但美美国国AISCAISC却却始始终终区区分分为为剪剪切切边边(shear shear cutcut)和和轧轧制制边边或或气气割割(gas gas cutcut)与与锯锯割割(saw saw cutcut)两两类类。意意即即气气割割及及锯锯割割和和轧轧制制是是属属于于同同一一类类。从从切切割割方方法法对对钢钢材材边边缘缘质质量量的的影影响响来来看看,美美国国规规范范是是比比较较合合理理的的,现现从从我我国国情出发,将手工气割归于剪切这一类。国
49、国情出发,将手工气割归于剪切这一类。条条强制性条文强制性条文“对对直直接接承承受受动动力力荷荷载载的的普普通通螺螺栓栓受受拉拉连连接接应应采采用用双双螺螺帽帽或或其其它它能能防防止止螺螺帽帽松松动动的的有有效措施。效措施。”本本条条文文是是为为防防止止构构件件间间连连接接螺螺栓栓的的松松动动而而规规定定的的措措施施,具具体体构构造造可可以以任任意意选选择择。在在目目前前钢钢结结构构工工程程的的施施工工中中,除除用用双双螺螺帽帽外外,也也可可用用加加弹簧垫圈或将螺帽和螺杆直接焊死的方法。弹簧垫圈或将螺帽和螺杆直接焊死的方法。条条因撬力很难精确计算,故增加了对沿杆因撬力很难精确计算,故增加了对沿杆
50、轴方向受拉的螺栓(铆钉)连接中的端板轴方向受拉的螺栓(铆钉)连接中的端板(法篮板)应适当增强刚度的构造要求(法篮板)应适当增强刚度的构造要求(如设置加劲肋等),以免有时撬力过大(如设置加劲肋等),以免有时撬力过大影响安全。影响安全。8.4 结构构件 条条条条 增增增增加加加加了了了了腹腹腹腹杆杆杆杆与与与与弦弦弦弦杆杆杆杆直直直直接接接接对对对对焊焊焊焊的的的的连连连连接接接接情情情情况况况况,并并并并作作作作了了了了在在在在此此此此种种种种情情情情况况况况下下下下“相相相相邻邻邻邻腹腹腹腹杆杆杆杆连连连连接接接接角角角角焊焊焊焊缝缝缝缝焊焊焊焊趾趾趾趾间间间间净净净净距距距距不不不不小小小小