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1、会计学 1框架梁柱(lin zh)连接节点第一页，共36页。2第20讲框架梁柱连接(linji)节点刚性连接：梁柱(lin zh)间无相对转动，连接能承受弯矩。柔性连接：梁柱(lin zh)间有相对转动，连接不能承受弯矩。半刚性连接：梁柱(lin zh)间有相对转动，连接能承受弯矩。第1页/共36页第二页，共36页。3第20讲框架梁柱(lin zh)连接节点转动刚度和连接形式(xngsh)的关系弯矩M转角(zhu nji o)1刚性2半刚性3柔性第2页/共36页第三页，共36页。4柔性(ru xn)连接1 半刚性(n xn)连接2刚性(n xn)连接3梁腹板传递竖向剪力梁腹板与翼缘传递剪力和部
2、分弯矩梁上下翼缘传递大部分弯矩，腹板主要传递剪力第20讲 框架梁柱连接节点连接的受力特点第3页/共36页第四页，共36页。5第20讲框架梁柱(lin zh)连接节点u 刚性连接是多高层结构中常见的连接形式；u 未必所有的梁柱都刚性连接；u 梁柱刚性连接构造复杂，制作和工地安装 u 工作量大，应该尽量少用；u 实际梁柱连接往往介于完全刚接和完全铰接之间；u 可根据需要(xyo)和可能采用半刚性连接。刚架连接(linji)形式的选取？第4页/共36页第五页，共36页。6第20讲 框架梁柱(lin zh)连接节点连接(linji)角钢、端板、支托完全(wnqun)焊接、完全(wnqun)栓接、栓焊混
3、合刚性连接柔性连接连接形式的实现？第5页/共36页第六页，共36页。7第20讲 框架(kun ji)梁柱连接节点第6页/共36页第七页，共36页。8第20讲 框架(kun ji)梁柱连接节点u 梁翼缘与柱翼缘间:u 全熔透坡口焊缝；u 按规定设置衬板；u 柱在梁翼缘对应位置u 设置水平(shupng)加劲肋；u 加劲肋厚度不应小于u 梁翼缘厚度。构造简单，但焊缝(hn fn)质量要求高。为便于施焊，梁腹板要切去两角；完全焊接第7页/共36页第八页，共36页。9第20讲 框架梁柱(lin zh)连接节点完全(wnqun)栓接u 所有的螺栓都采用高强摩擦型螺栓连接(linji)；u 当梁翼缘提供的
4、塑性截面模量小于梁全截面塑性截面模量的70时，梁腹板与柱的连接(linji)螺栓不得少于两列；u 当计算只需一列时，仍应布置两列，且此时螺栓总数不得小于计算值的1.5倍。适用于单侧有梁相连的柱第8页/共36页第九页，共36页。10第20讲框架梁柱连接(linji)节点栓焊混合(hnh)连接 可认为是半刚接；连接钢板(gngbn)足够厚时，作为刚接；支托传递剪力。第9页/共36页第十页，共36页。11第20讲 框架梁柱连接(linji)节点刚接时的验算(yn sun)内容v 梁与柱的连接承裁力：校核梁翼缘和腹板与柱的连接在弯矩和剪力作用下的强度；v 柱腹板的抗压承载力：在梁受压翼缘引起的压力作用
5、下，柱腹板由于屈曲而破坏，需要(xyo)考虑加劲肋的设置问题。v 节点板域的抗剪承载力：强度和稳定性计算（自学）第10页/共36页第十一页，共36页。12第20讲框架(kun ji)梁柱连接节点刚性(n xn)连接的计算方法常用(chn yn)计算法精确计算法梁翼缘梁端全部弯矩梁腹板梁端全部剪力梁翼缘梁腹板承担Mf同时承担Mw和梁端全部剪力V梁端的弯矩M以梁翼缘和腹板各自的截面惯性矩分担作用第11页/共36页第十二页，共36页。13第20讲框架梁柱(lin zh)连接节点完全焊接时的常用(chn yn)计算法v 追加Anwfv/2作为焊缝(hn fn)所承担的剪力验算。v 梁翼缘与柱翼缘对接焊
6、缝的抗拉强度：v 梁腹板角焊缝的抗剪强度：第12页/共36页第十三页，共36页。14第20讲 框架(kun ji)梁柱连接节点栓焊混合连接时的常用(chn yn)计算法v 梁翼缘与柱翼缘对接(du ji)焊缝的抗拉强度：v 梁腹板高强螺栓的抗剪承载力：0.9：考虑焊接热影响对高强度螺栓预拉力损失。v 追加 Anwfv/2作为螺栓所承担的剪力验算!第13页/共36页第十四页，共36页。15第20讲 框架(kun ji)梁柱连接节点栓焊混合(hnh)连接时的全截面计算法v 梁翼缘与柱翼缘对接(du ji)焊缝在Mf作用下：v 梁腹高强螺栓连接在V 和Mw共同作用下（单排螺栓时）第14页/共36页第
7、十五页，共36页。16第20讲 框架梁柱连接(linji)节点 完全焊接(hnji)时的全截面计算法v 梁腹板角焊缝(hn fn)在V 和Mw共同作用下：v 梁翼缘与柱翼缘对接焊缝在Mf作用下：第15页/共36页第十六页，共36页。17第20讲框架梁柱连接(linji)节点震害第16页/共36页第十七页，共36页。18第20讲框架(kun ji)梁柱连接节点产生(chnshng)裂缝的部分原因 未焊透、气泡、凹坑(o kn)、焊脚尺寸的突变；焊接处材料韧性低下。第17页/共36页第十八页，共36页。19第20讲 框架(kun ji)梁柱连接节点改进(gijn)意见 最好在焊后将衬板除去并补焊翼
8、缘坡口焊的焊根；如果(rgu)焊后不除去衬板，则下翼缘焊缝的衬板应有足够的角焊缝消除间隙；同时，腹板端部扇形切角的尺寸不宜过小；为了防止焊缝金属韧性过低，对它的最低冲击功作出了规定。第18页/共36页第十九页，共36页。20第20讲框架(kun ji)梁柱连接节点改进的节点构造(guzo)-1(骨形连接)Dogbone Moment Connectionv 梁翼缘局部(jb)削弱，v 形成骨形连接；v 塑性铰自梁端外移。塑性铰所在截面第19页/共36页第二十页，共36页。21第20讲 框架(kun ji)梁柱连接节点改进的节点(ji din)构造-2(梁端部加腋)v 塑性(sxng)铰外移；v
9、 用于结构加固。塑性铰所在截面第20页/共36页第二十一页，共36页。2222 其它方法：把梁的短段在工厂和柱焊接,以保证焊接质量，短段和梁的主段在工地拼接，可以全部用高强度螺栓连接(linji)，或焊、栓并用。第21页/共36页第二十二页，共36页。23第20讲框架梁柱(lin zh)连接节点柔性(ru xn)连接u 多层框架(kun ji)中可由部分梁和柱刚性连接组成抗侧力结构，而另一部分梁铰接于柱，这些柱只承受竖向荷载；u 设有足够支撑的非地震区，多层框架(kun ji)原则上可全部采用柔性连接。第22页/共36页第二十三页，共36页。24第20讲 框架(kun ji)梁柱连接节点柔性(
10、ru xn)连接（a）（c）（b）连接(linji)角钢或端板偏上放置：上翼缘处变形小。第23页/共36页第二十四页，共36页。2525实例(shl)梁与柱铰接(jioji)连接梁腹板传递(chund)竖向剪力第24页/共36页第二十五页，共36页。26第20讲框架梁柱连接(linji)节点 半刚性(n xn)连接v 竖向荷载(hzi)下可看作梁简支于柱；v 水平荷载(hzi)下起刚性节点作用；v 适于层数不多或水平力不大的建筑；v 半刚性连接必须有抵抗弯矩的能力，但无需同刚性连接。用连于翼缘的上、下角钢和高强螺栓来连接，由上下角钢一起传递弯矩，腹板上的角钢则传递剪力。RM第25页/共36页第
11、二十六页，共36页。27第20讲框架(kun ji)梁柱连接节点 半刚性(n xn)连接u 端板在大多数情况下伸出在梁高度范围之外(或是(hu sh)上边伸出，下边不伸出)u 梁端弯矩化作力偶，其拉力经上翼缘传出；u 受拉的螺栓布置在关于受拉翼缘对称的位置，共四个；u 压力可以通过端板或柱翼缘承压传力，压力区螺栓可少量设置，和拉力区的螺u 栓一起传递剪力；u 虚线表示必要时可设柱加劲肋。RMRM第26页/共36页第二十七页，共36页。2828实例(shl)梁与柱的半刚接连接(linji)梁腹板与翼缘传递(chund)剪力和部分弯矩第27页/共36页第二十八页，共36页。32第20讲构件拼接(p
12、n ji)的设计u 为运输方便(fngbin)及满足吊装因素等，有时柱截面需发生变化；u 根据设计和施工的具体要求；u 一般采用三层一根作为柱的安装单元，长度1012m左右。u 柱拼接可采用焊接或高强螺栓连接。第31页/共36页第三十二页，共36页。33第20讲构件拼接(pn ji)的设计等截面(jimin)柱的拼接u 柱的拼接点应设在弯矩较小处，u 宜位于框架梁上方1.3m附近。u 在抗震设防(shfng)区，应使框架柱的拼接与柱自身等强，一般采用全熔透对接坡口焊缝，也可采用摩擦型高强螺栓连接。u 在非抗震设防(shfng)区，当柱的拼接不产生拉力时，可不按等强连接设计。焊缝连接可采用坡口部分熔透焊缝。第32页/共36页第三十三页，共36页。34第20讲构件(gujin)拼接的设计变截面(jimin)柱的拼接第33页/共36页第三十四页，共36页。35第20讲构件拼接(pn ji)的设计主次(zhc)梁铰接 主次(zhc)梁刚接 第34页/共36页第三十五页，共36页。36第20讲框架节点(ji din)的设计 小结：掌握框架连接节点形式 掌握梁柱节点的设计方法 简化(jinhu)设计法 全截面设计法第35页/共36页第三十六页，共36页。