在钢结构体系中,所有的钢构件都是通过节点来连接的。因此,钢结构连接节点的构造设计及其连接计算是钢结构设计工作中一个非常重要的环节。对钢结构连接节点的设计应遵循以下基本要求:
(1)连接节点应能够保证内力传递的简洁明确、安全可靠,节点构造设计的力学特性应与主体结构计算时的节点性质相一致。
(2)连接节点应具备足够的强度和刚度。对于高层民用建筑钢结构的连接,非抗震设计的结构应按现行国家标准《钢结构设计标准》(GB 50017)的有关规定执行。抗震设计时,构件按多遇地震作用下内力组合设计值选择截面;连接设计应符合构造措施要求,按弹塑性设计,连接的极限承载力应大于构件的全塑性承载力。
(3)节点应具有较好的延性设计。采取合理的细部构造以免节点发生局部屈曲或脆性破坏。
(4)节点的设置和设计应便于加工制作、运输安装和调整维护,并尽可能地减少工地安装的工作量,以保证质量、提高工效。(www.xing528.com)
(5)节点设计应经济合理。
按照节点的力学特性,钢结构节点可分为刚性节点、铰接节点和半刚性节点。刚性节点与连接的构件一样可以承担和传递弯矩、剪力和轴力,保证在整个构件的受力过程中连接构件之间的夹角保持不变,无相对转动;铰接节点理论上完全不能传递弯矩,只能传递轴力和剪力,节点连接的构件可在节点处自由转动;半刚性节点能传递一定的弯矩,节点的弹性刚度比所连接构件的弹性刚度要低很多,一般节点设计计算可以不考虑节点的半刚性,因为节点构造形成的半刚性连接,对整体结构的安全度影响很小。
按照节点连接方式不同,钢结构连接节点有螺栓连接、焊接连接、栓焊混合连接及铆钉连接。其中,铆钉连接现已基本上被焊缝连接和螺栓连接所取代。
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