框架梁柱連接節(jié)點PPT課件

1、1第第2020講講框架梁柱連接節(jié)點框架梁柱連接節(jié)點=0M0M 0M 剛性連接：梁柱間無相對轉(zhuǎn)動，連接能承受彎矩。柔性連接：梁柱間有相對轉(zhuǎn)動，連接不能承受彎矩。半剛性連接：梁柱間有相對轉(zhuǎn)動，連接能承受彎矩。 第1頁/共36頁2第第2020講講框架梁柱連接節(jié)點框架梁柱連接節(jié)點轉(zhuǎn)動剛度和連接形式的關(guān)系彎矩M轉(zhuǎn)角1剛性2半剛性3柔性第2頁/共36頁3柔性連接1半剛性連接2剛性連接3梁腹板傳遞豎向剪力梁腹板與翼緣傳遞剪力和部分彎矩梁上下翼緣傳遞大部分彎矩，腹板主要傳遞剪力第20講 框架梁柱連接節(jié)點連接的受力特點連接的受力特點第3頁/共36頁4第第2020講講框架梁柱連接節(jié)點框架梁柱連接節(jié)點u 剛性連接是

2、多高層結(jié)構(gòu)中常見的連接形式；u 未必所有的梁柱都剛性連接；u 梁柱剛性連接構(gòu)造復(fù)雜，制作和工地安裝 u 工作量大，應(yīng)該盡量少用；u 實際梁柱連接往往介于完全剛接和完全鉸接之間；u 可根據(jù)需要和可能采用半剛性連接。剛架連接形式的選?。康?頁/共36頁5第第2020講講 框架梁柱連接節(jié)點框架梁柱連接節(jié)點連接角鋼、端板、支托完全焊接、完全栓接、栓焊混合剛性連接柔性連接連連接接形形式式的的實實現(xiàn)現(xiàn)？第5頁/共36頁6第第2020講講 框架梁柱連接節(jié)點框架梁柱連接節(jié)點第6頁/共36頁7第第2020講講 框架梁柱連接節(jié)點框架梁柱連接節(jié)點u 梁翼緣與柱翼緣間: 全熔透坡口焊縫；u 按規(guī)定設(shè)置襯板；u 柱在梁

3、翼緣對應(yīng)位置 設(shè)置水平加勁肋；u 加勁肋厚度不應(yīng)小于 梁翼緣厚度。構(gòu)造簡單，但焊縫質(zhì)量要求高。為便于施焊，梁腹板要切去兩角；完全焊接完全焊接第7頁/共36頁8第第2020講講 框架梁柱連接節(jié)點框架梁柱連接節(jié)點完全栓接完全栓接u 所有的螺栓都采用高強摩擦型螺栓連接；u 當(dāng)梁翼緣提供的塑性截面模量小于梁全截面塑性截面模量的70時，梁腹板與柱的連接螺栓不得少于兩列；u 當(dāng)計算只需一列時，仍應(yīng)布置兩列，且此時螺栓總數(shù)不得小于計算值的1.5倍。適用于單側(cè)有梁相連的柱第8頁/共36頁9第第2020講講框架梁柱連接節(jié)點框架梁柱連接節(jié)點栓焊混合連接栓焊混合連接 可認(rèn)為是半剛接；可認(rèn)為是半剛接； 連接鋼板足夠厚

4、時，連接鋼板足夠厚時， 作為剛接；作為剛接； 支托傳遞剪力。支托傳遞剪力。第9頁/共36頁10第20講 框架梁柱連接節(jié)點剛接時的驗算內(nèi)容v梁與柱的連接承裁力：校核梁翼緣和腹板與柱的連接在彎矩和剪力作用下的強度；v柱腹板的抗壓承載力：在梁受壓翼緣引起的壓力作用下，柱腹板由于屈曲而破壞，需要考慮加勁肋的設(shè)置問題。v節(jié)點板域的抗剪承載力：強度和穩(wěn)定性計算（自學(xué)）第10頁/共36頁11第第2020講講框架梁柱連接節(jié)點框架梁柱連接節(jié)點剛性連接的計算方法常用計算法精確計算法梁翼緣梁端全部彎矩梁腹板梁端全部剪力梁翼緣梁腹板承擔(dān)Mf同時承擔(dān)Mw和梁端全部剪力V梁端的彎矩M以梁翼緣和腹板各自的截面慣性矩分擔(dān)作用

5、第11頁/共36頁12第第2020講講框架梁柱連接節(jié)點框架梁柱連接節(jié)點完全焊接時的常用計算法v 追加Anwfv/2作為焊縫所承擔(dān)的剪力驗算。v 梁翼緣與柱翼緣對接焊縫的抗拉強度：v 梁腹板角焊縫的抗剪強度：wtf ff()Mfb t htwfwe2Vfl h第12頁/共36頁13第第2020講講 框架梁柱連接節(jié)點框架梁柱連接節(jié)點栓焊混合連接時的常用計算法v 梁翼緣與柱翼緣對接焊縫的抗拉強度：v 梁腹板高強螺栓的抗剪承載力：wtf ff()Mfb t htVNNnbbvv=0.90.9：考慮焊接熱影響對高強度螺栓預(yù)拉力損失。v 追加Anwfv/2作為螺栓所承擔(dān)的剪力驗算!第13頁/共36頁14第

6、第2020講講 框架梁柱連接節(jié)點框架梁柱連接節(jié)點栓焊混合連接時的全截面計算法v 梁翼緣與柱翼緣對接焊縫在Mf作用下：v 梁腹高強螺栓連接在V 和Mw共同作用下（單排螺栓時）wffwIIMMMMII22bw1v20.9iM yVNynwtfffffthtbM第14頁/共36頁15第第2020講講 框架梁柱連接節(jié)點框架梁柱連接節(jié)點完全焊接時的全截面計算法v 梁腹板角焊縫在V 和Mw共同作用下：wffwIIMMMMIIv 梁翼緣與柱翼緣對接焊縫在Mf作用下：wtfffffthtbM w2wwww23lhVlhMWMeewf22f/f第15頁/共36頁16第第2020講講框架梁柱連接節(jié)點框架梁柱連接節(jié)

7、點震害第16頁/共36頁17第第2020講講框架梁柱連接節(jié)點框架梁柱連接節(jié)點產(chǎn)生裂縫的部分原因 未焊透、氣泡、凹坑、 焊腳尺寸的突變； 焊接處材料韌性低下。第17頁/共36頁18第第2020講講 框架梁柱連接節(jié)點框架梁柱連接節(jié)點改進意見 最好在焊后將襯板除去并補焊翼緣坡口焊的焊根； 如果焊后不除去襯板，則下翼緣焊縫的襯板應(yīng)有足夠的角焊縫消除間隙；同時，腹板端部扇形切角的尺寸不宜過??；為了防止焊縫金屬韌性過低，對它的最低沖擊功作出了規(guī)定。第18頁/共36頁19第第2020講講框架梁柱連接節(jié)點框架梁柱連接節(jié)點改進的節(jié)點構(gòu)造-1(骨形連接)Dogbone Moment Connectionv 梁翼緣

8、局部削弱， 形成骨形連接；v 塑性鉸自梁端外移。塑性鉸所在截面第19頁/共36頁20第第2020講講 框架梁柱連接節(jié)點框架梁柱連接節(jié)點改進的節(jié)點構(gòu)造-2(梁端部加腋)v 塑性鉸外移；塑性鉸外移；v 用于結(jié)構(gòu)加固。用于結(jié)構(gòu)加固。塑性鉸所在截面第20頁/共36頁2121 其它方法：把梁的短段在工廠和柱焊接,以保證焊接質(zhì)量，短段和梁的主段在工地拼接，可以全部用高強度螺栓連接，或焊、栓并用。第21頁/共36頁22第第2020講講框架梁柱連接節(jié)點框架梁柱連接節(jié)點柔性連接u 多層框架中可由部分梁和柱剛性連接組成抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，而另一部分梁鉸接于柱，這些柱只承受豎向荷載；u 設(shè)有足夠支撐的非地震區(qū)，多層框架原則

9、上可全部采用柔性連接。 第22頁/共36頁23第第2020講講 框架梁柱連接節(jié)點框架梁柱連接節(jié)點柔性連接柔性連接（a）（c）（b）連接角鋼或端板偏上放置：上翼緣處變形小。第23頁/共36頁2424實例梁與柱鉸接連接梁腹板傳遞豎向剪力第24頁/共36頁25第第2020講講框架梁柱連接節(jié)點框架梁柱連接節(jié)點半剛性連接v 豎向荷載下可看作梁簡支于柱；v 水平荷載下起剛性節(jié)點作用；v 適于層數(shù)不多或水平力不大的建筑；v 半剛性連接必須有抵抗彎矩的能力，但無需同剛性連接。 用連于翼緣的上、下角鋼和高強螺栓來連接，由上下角鋼一起傳遞彎矩，腹板上的角鋼則傳遞剪力。 RM第25頁/共36頁26第第2020講講框

10、架梁柱連接節(jié)點框架梁柱連接節(jié)點半剛性連接u 端板在大多數(shù)情況下伸出在梁高度范圍之外(或是上邊伸出，下邊不伸出) u 梁端彎矩化作力偶，其拉力經(jīng)上翼緣傳出；u 受拉的螺栓布置在關(guān)于受拉翼緣對稱的位置，共四個；u 壓力可以通過端板或柱翼緣承壓傳力，壓力區(qū)螺栓可少量設(shè)置，和拉力區(qū)的螺 栓一起傳遞剪力；u 虛線表示必要時可設(shè)柱加勁肋。RMRM第26頁/共36頁2727實例實例梁與柱的半剛接連接梁腹板與翼緣傳遞剪力和部分彎矩第27頁/共36頁28轉(zhuǎn)動剛度大、視為剛性連接第20講框架梁柱連接節(jié)點第28頁/共36頁29轉(zhuǎn)動剛度較大、視為半剛性連接第20講框架梁柱連接節(jié)點第29頁/共36頁30轉(zhuǎn)動剛度小、視為

11、柔性連接第20講框架梁柱連接節(jié)點第30頁/共36頁31第第2020講講構(gòu)件拼接的設(shè)計構(gòu)件拼接的設(shè)計u 為運輸方便及滿足吊裝因素等，有時柱截面需發(fā)生變化；u 根據(jù)設(shè)計和施工的具體要求；u 一般采用三層一根作為柱的安裝單元，長度1012m左右。u 柱拼接可采用焊接或高強螺栓連接。第31頁/共36頁32第第2020講講構(gòu)件拼接的設(shè)計構(gòu)件拼接的設(shè)計等截面柱的拼接u 柱的拼接點應(yīng)設(shè)在彎矩較小處，u 宜位于框架梁上方1.3m附近。u 在抗震設(shè)防區(qū)，應(yīng)使框架柱的拼接與柱自身等強，一般采用全熔透對接坡口焊縫，也可采用摩擦型高強螺栓連接。u 在非抗震設(shè)防區(qū)，當(dāng)柱的拼接不產(chǎn)生拉力時，可不按等強連接設(shè)計。焊縫連接可采用坡口部分熔透焊縫。第32頁/共36頁33第第2020講講構(gòu)件拼接的設(shè)計