● Новости Lida
Таб - квартира: Хайер - роуд, 180, Синдао, Китай
телефон: 0086-532-88966982 88965892 Факс:0086-532-88965571
WhatsApp：+86 13793209022
Мобильный телефон / WeChat：+86-15166671720
Email: sales@lidajituan.com
Какие существуют правила для соединительных узлов стальных конструкций?
Time：2023-04-04 13:32
Узлы в стальных конструкциях являются важным элементом стальной системы. Как правило, стальные элементы ограничены максимальными размерами производства или транспортировки, поэтому стальные элементы, соединяющие два или более фиксированных тела, называются узлами стальных конструкций.
I. Выбор узлов
Существует множество различных типов узлов стальных конструкций. При выборе подходящего узла следует соблюдать следующие требования:
1. Проектирование узлов стальных конструкций должно осуществляться с учетом важности конструкции, особенностей нагружения, условий нагрузки и рабочей среды, а также выбора типа узла, материала и технологии обработки.
2. Конструкция узла должна удовлетворять требованиям предельного состояния несущей способности, обеспечивать надежную передачу нагрузки и уменьшать концентрацию напряжений.
3. Конструкция узла должна соответствовать предположениям расчета конструкции. При эксцентрическом пересечении элементов в узле следует также учитывать влияние местного изгибающего момента.
4. Несущая способность сложных узлов должна определяться с помощью анализа методом конечных элементов и должна быть подтверждена экспериментально.
5. Конструкция узла должна быть удобной для изготовления, транспортировки, монтажа и технического обслуживания, предотвращать застой воды и пыли, а также должны быть приняты меры по защите от коррозии и пожара.
6. Стыковые узлы должны обеспечивать непрерывность соединяемых элементов.
II. Соединительные пластины
Соединительные пластины - это элементы конструкции, которые соединяют два или более отдельных элемента в единое целое. Существует множество различных типов конструкций, таких как прямоугольные, многоугольные и нестандартные пластины. Обычно различают несколько типов: соединительные пластины для распорок, соединительные пластины для тяжей, соединительные пластины для горизонтальных опор и соединительные пластины для колонных опор.
1. При выборе соединительных пластин необходимо проверить несущую способность пластин узла при растяжении и сдвиге.
2. Прочность пластин узлов ферм (за исключением элементов с прокатанным Т-образным и сварным Т-образным сечением из двух пластин) может также рассчитываться методом эффективной ширины. При болтовом (или заклепочном) соединении следует вычесть диаметр отверстия, который должен быть на 4 мм больше номинального размера болта (или заклепки).
3. Устойчивость пластин узлов ферм при сжатии наклонных раскосов может рассчитываться следующими методами:
(1) Для пластин узлов с вертикальными раскосами, если c/t≤15εk, проверка устойчивости может не проводиться, в противном случае необходимо выполнить расчет устойчивости. В любом случае c/t не должно превышать 22εk, где c - расстояние по оси раскоса от средней точки поверхности соединения сжатого раскоса до чистой длины хорды;
(2) Для пластин узлов без вертикальных раскосов, если c/t≤10εk, расчетная несущая способность пластины узла может приниматься равной 0,8betf; если c/t＞10εk, необходимо выполнить расчет устойчивости в соответствии с правилами, но в любом случае c/t не должно превышать 17,5εk.
4. При расчете пластин узлов ферм должны соблюдаться следующие правила:
(1) Угол между краем пластины узла и осью раскоса не должен быть меньше 15°;
(2) Угол между наклонным раскосом и хордой должен составлять 30°～60°;
(3) Отношение длины свободного края lf к толщине t пластины узла не должно превышать 60εk.
5. При соединении перпендикулярно оси элемента соединительной пластины или пояса балки сваркой с поясом балки двутаврового, Н-образного или другого сечения без горизонтальных ребер жесткости, образуя Т-образное соединение, прочность основного материала и сварного шва должна рассчитываться по эффективной ширине.
6. Сварные швы между элементом и пластиной узла должны выполняться с двух сторон, также допускается сварка с трех сторон, все угловые сварные швы должны быть непрерывными; зазор между хордой и раскосом, а также между раскосами не должен быть меньше 20 мм, а чистое расстояние между соседними катетами угловых сварных швов не должно быть меньше 5 мм.
7. Толщина пластины узла должна определяться на основе расчета внутренних сил соединяемых элементов, но не должна быть меньше 6 мм. Размеры пластины узла должны учитывать погрешности изготовления и сборки.
III. Узлы соединения колонн и балок
1. Для узлов соединения колонн и балок могут использоваться комбинированные болтосварные соединения, болтовые соединения, сварные соединения, соединения с концевыми пластинами, соединения с угловыми уголками сверху и снизу и т.д.
2. При использовании жестких или полужестких узлов колонн и балок необходимо проверить прочность узла на изгиб и срез.
3. При жестком соединении колонн и балок, когда в части стенки колонны, соответствующей поясу балки, установлены поперечные ребра жесткости, область узла должна соответствовать следующим требованиям:
(1) Если толщина поперечных ребер жесткости не меньше толщины пояса балки, нормированное отношение ширины к толщине области сдвига λn,s не должно превышать 0,8; для одноэтажных и малоэтажных легких зданий λn,s не должно превышать 1,2.
(2) Несущая способность области узла должна удовлетворять требованиям стандартов.
(3) Несущая способность области сдвига fps должна рассчитываться в зависимости от нормированного отношения ширины к толщине области сдвига λn,s;
(4) Если толщина области узла не удовлетворяет указанным выше требованиям, для узлов колонн Н-образного сечения могут быть приняты меры по усилению, такие как увеличение толщины стенки колонны в области узла, при этом область увеличения толщины должна выступать за верхний и нижний пояса балки не менее чем на 150 мм; или усиление области узла путем приварки усиливающих пластин, усиливающие пластины могут быть соединены с ребрами жесткости и поясами колонны угловыми сварными швами, а со стенкой колонны - при помощи сварки встык, расстояние между точками сварки встык не должно превышать 21εk от толщины более тонкого сварного элемента; или усиление области узла с помощью наклонных ребер жесткости.
4. В жестких узлах колонн и балок, когда пояс двутавровой балки соединен со сварным швом Т-образного соединения с полным проваром с поясом Н-образной колонны, а в соответствующей части стенки колонны нет горизонтальных ребер жесткости, толщина пояса и стенки колонны должна соответствовать требованиям стандартов.
5. Конструкция жестких узлов колонн и балок со сварными соединениями или комбинированными болтосварными соединениями (пояс балки приварен к колонне, а стенка соединена с колонной высокопрочными болтами) должна соответствовать следующим требованиям:
(1) В части стенки Н-образной колонны, соответствующей поясу балки, рекомендуется устанавливать поперечные ребра жесткости, а в части коробчатой (трубчатой) колонны, соответствующей поясу балки, рекомендуется устанавливать горизонтальные перегородки.
(2) В узлах колонн и балок рекомендуется использовать конструкцию с проходящей колонной; если колонна выполнена из холодногнутых трубчатых сечений или толщина стенки значительно меньше толщины пояса, то в узлах колонн и балок рекомендуется использовать конструкцию с проходящей перегородкой.
(3) При использовании конструкции с проходящей перегородкой в узле колонна и проходящая перегородка должны быть соединены сварным швом с полным проплавлением. Выступающая длина l проходящей перегородки должна удовлетворять условию 25 мм ≤ l ≤ 60 мм; для перегородки следует использовать сварную конструкцию и технологию с меньшей степенью жесткости, а ее толщина не должна быть меньше толщины пояса балки и толщины стенки колонны. Если толщина перегородки составляет не менее 36 мм, следует выбирать стальной лист по толщине.
(4) Ребра жесткости или перегородки в области узла колонны и балки должны соответствовать следующим требованиям:
1) Размеры поперечного сечения поперечных ребер жесткости должны быть определены расчетом, их толщина не должна быть меньше толщины пояса балки; их ширина должна соответствовать требованиям к передаче нагрузки, конструкции и предельным значениям отношения ширины к толщине листа;
2) Верхняя поверхность поперечных ребер жесткости должна быть выровнена с верхней поверхностью пояса балки и соединена со стенкой колонны сварным швом внахлест типа Т с полным проплавлением; когда балка соединяется со слабой осью колонны Н-образного сечения, то есть вертикально соединяется со стенкой, образуя жесткое соединение, соединение поперечных ребер жесткости со стенкой колонны следует выполнять сварным швом внахлест с полным проплавлением;
3) Соединение поперечных перегородок в коробчатой колонне со стенками колонны следует выполнять сварным швом внахлест типа Т с полным проплавлением; для сварных швов, которые не могут быть выполнены дуговой сваркой, и толщиной стенки колонны не менее 16 мм можно использовать электрошлаковую сварку плавящимся электродом;
4) При использовании наклонных ребер жесткости для усиления области узла ребра жесткости и их соединения должны быть способны передавать сдвиговые усилия, превышающие сдвиговые усилия, которые может выдержать стенка колонны; размеры их поперечного сечения должны соответствовать требованиям к передаче нагрузки и предельным значениям отношения ширины к толщине листа.
6. Жесткие узлы колонн и балок с фланцевым соединением должны соответствовать следующим требованиям:
(1) Рекомендуется использовать фланцы выступающего типа. Толщина фланца не должна быть меньше диаметра болта;
(2) Толщина фланца и диаметр болта в узле должны быть определены расчетом, при расчете следует учитывать влияние опрокидывающего момента;
(3) В области узла в стенке колонны, соответствующей участку пояса балки, должны быть установлены поперечные ребра жесткости, область узла, ограниченная этими ребрами и стенками колонны, должна быть проверена на сдвиговую прочность, при недостаточной прочности следует установить наклонные ребра жесткости для усиления.
7. Узлы с фланцевым соединением должны соответствовать следующим требованиям:
(1) Для соединения должны использоваться высокопрочные болты, расстояние между болтами должно соответствовать требованиям стандарта;
(2) Болты должны быть расположены симметрично и должны соответствовать требованиям к затяжке болтов.
IV. Стальные литые узлы
1. Стальные литые узлы должны удовлетворять требованиям к несущей способности конструкции, технологии литья, конструкции соединения и монтажу, они подходят для участков со сложной геометрической формой, плотным соединением стержней и концентрацией напряжений. Стальные литые узлы могут соединяться с соседними элементами сваркой, резьбовым соединением или штифтами.
2. Стальные литые узлы должны удовлетворять требованиям предельного состояния по несущей способности, напряжения в узле должны рассчитываться по первым, вторым и третьим главным напряжениям в точке расчета при воздействии расчетных значений нагрузки на соседние элементы, и прочность должна быть увеличена; когда все главные напряжения являются сжимающими, коэффициент увеличения прочности βf = 1,2; когда все главные напряжения являются растягивающими, βf = 1,0, и максимальное главное напряжение должно удовлетворять условию σ1 ≤ 1,1f; в других случаях βf = 1,1.
3. Для определения напряженного состояния стальных литых узлов можно использовать метод конечных элементов, и в зависимости от конкретных условий можно провести экспериментальную проверку их несущей способности.
4. Эквивалентное содержание углерода, а также содержание серы и фосфора в материале стальных литых узлов для сварных конструкций должны соответствовать требованиям действующего государственного стандарта «Стальные литые изделия для сварных конструкций» GB/T 7659.
5. Минимальная толщина стенки, радиус внутреннего и внешнего углов стального литого узла должны определяться в зависимости от контура отливки, величины угла и технологии литья. Толщина стенки стальной отливки не должна превышать 150 мм, следует избегать резкого изменения толщины стенки, а наклон изменения толщины стенки не должен превышать 1/5. Толщина внутренних ребер жесткости не должна превышать толщины наружной стенки.
6. Технология литья должна обеспечивать плотную и однородную структуру внутри стального литого узла, стальные отливки следует подвергать нормализации или закалке с отпуском, в проектной документации должны быть указаны допустимые отклонения размеров стальной отливки.
V. Узлы предварительно напряженных канатов
1. Узлы натяжения высокопрочных предварительно напряженных канатов должны обеспечивать достаточное пространство для работы в зоне натяжения узла для удобства выполнения строительных работ, а также надежное закрепление. При соединении узла натяжения предварительно напряженного каната с основной конструкцией следует учитывать фактическую величину нагрузки на канат в стадии предварительного натяжения и эксплуатации, чтобы обеспечить безопасность соединения.
2. В узлах закрепления предварительно напряженных канатов следует использовать надежные, с низкими потерями предварительного напряжения и удобные в монтаже анкеры, обеспечивающие местную прочность и жесткость на сжатие в зоне закрепления. Необходимо выполнить анализ напряжений и расчет соединений основных силовых элементов и областей плит в зоне узла. В зоне узла следует избегать наложения сварных швов, отверстий и т. д.
3. В узлах поворота предварительно напряженных канатов следует устанавливать пазы или каналы, внутри пазов или каналов можно нанести смазку или прокладку или использовать материалы с низким коэффициентом трения; следует проверять местную прочность на сжатие в узлах поворота и принимать меры по усилению.
Предыдущая страница
Следующая страница
Предыдущая страница
Следующая страница
Связанные новости
Свяжитесь с нами
Таб - квартира: Хайер - роуд, 180, Синдао, Китай
телефон: 0086-532-88966982 88965892 Факс:0086-532-88965571
WhatsApp：+86 13793209022
Мобильный телефон / WeChat：+86-15166671720
Email: sales@lidajituan.com
Адрес: г. Циндао, район Лаошань, ул. Хайэр, д. 180, бизнес-центр "Дажун", корпус А, 5 этаж
Телефон:(0532) 88966982 88965892
Мобильный телефон/WeChat:+86 15166671720
Email:sales@lidajituan.com
Copyright © 2023 Группа компаний Лида, г. Циндао