H型钢柱拼接节点技术手册.doc

H型钢柱拼接节点技术手册H型钢柱拼接节点技术手册H型钢柱拼接节点技术手册H型钢柱拼接节点技术手册柱与柱的拼接连接节点，理想的情况应是设置在内力较小的位置.但是，在现场从施工的难易和提高安装效率方面考虑，通常框架柱的拼接连接接头宜设置在框架梁上方1。3m附近.为了便于制造和安装，减少柱的拼接连接节点数目，一般情况下,柱的安装单元以三层为一根。特大或特重的柱，其安装单元应根据起重、运输、吊装等机械设备的能力来确定.H型钢柱的拼接，其翼缘板的拼接主要有高强度螺栓+拼接板的双剪拼接、单剪拼接,或翼缘板直接采用完全焊透的坡口对接焊缝连接;腹板的拼接主要采用高强度螺栓+拼接板的双剪拼接.我们常用的形式主要是:翼缘板拼接为采用完全焊透的坡口对接焊缝连接，腹板的拼接主要采用高强度螺栓+拼接板的双剪拼接。其他形式下的各种拼接组合也会用到，计算时应该根据实际的拼接方式加以验算。拼接节点的验算主要遵循《钢结构连接节点设计手册》（第二版)中的相关条文及规定.通常情况下，作用于柱拼接节点处的内力有轴心压力、弯矩和剪力。当拼接连接处的内力小于柱承载力设计值的一半时，从柱的连续性来衡量拼接连接节点的性能，其设计用内力应取柱承载力设计值的1/2。非抗震设防的高层钢结构，当在拼接连接处不产生拉力，且被连接的柱端面经过铣平加工且紧密结合时,其轴心压力和弯矩的25%分别由柱端面直接传递。也就是说,符合上述要求的柱的拼接节点连接，可分别按轴心压力和弯矩的75%来计算,而剪力是不能通过柱端接触面传递的.柱的拼接连接，对H形截面柱其翼缘通常采用完全焊透的坡口对接焊缝连接，腹板采用高强度螺栓连接；也可全部采用高强度螺栓连接。当采用高强度螺栓连接时,翼缘和腹板的拼接连接板应尽可能成对设置，而且两侧连接板的面积分布应尽可能与柱的截面相一致;在有弯矩作用的拼接连接节点中,拼接连接板的截面面积和截面抵抗矩均应大于母材的截面面积和截面抵抗矩。柱的拼接连接，当采用完全焊透的坡口对接焊缝连接时，尚应采取以下措施。（1）为保证上、下柱拼接连接焊缝根部的间隙,可根据具体情况,选用以下的方法：①利用柱腹板的拼接连接板支承上柱。②利用上、下柱腹板（端面经加工）的断面紧密接触.③在工厂预先按要求于拼接处设置连接衬板，并将经加工的端面紧密接触.④采用上述方法的组合。（2）为确保柱的拼接连接节点的安装质量和架设的安全,在柱的拼接处须适当设置安装耳板作为临时固定。此时安装耳板的长度、宽度和厚度及其连接焊缝、临时固定的螺栓数目，应根据柱子安装单元的自重和安装时可能出现的最大阵风以及其他施工荷载来确定。但无论如何，安装耳板的厚度不应小于10mm；安装耳板与柱的连接，当采用双面角焊缝时，其焊脚尺寸不宜小于8mm；连接螺栓数目上柱和下柱各为3个，直径不应小于20mm；安装耳板的长度和宽度可根据连接螺栓设置的构造要求和焊缝操作的极限尺寸来确定。柱需要改变截面时，一般应尽可能地保持截面高度不变，而采用改变翼缘厚度(或板件厚度）的办法。若需改变柱截面高度时，一般常将变截面段设于梁与柱连接节点处，使柱在层间保持等截面。这样，柱外带悬臂梁段的不规则连接在工厂完成，以保证制作和安装质量.变截面的坡度，一般可在1：4～1:6的范围内采用，通常取1:5或1：6.对边列柱变截面时,其连接尚应考虑由于上下柱中心偏离所产生的附加弯矩的影响。连接设计柱的拼接连接节点，其设计计算方法通常有：（1）等强度设计法（2)实用设计法（一）等强度设计法等强度设计法是按被连接柱翼缘和腹板的净截面面积的等强度条件来进行拼接连接的设计.它多用于抗震设计或弹塑性设计结构中柱的拼接连接设计,以确保结构体的连续性、强度和刚度.当柱的拼接连接采用焊接连接时,通常采用完全焊透的坡口对接焊缝连接，并采用引弧板施焊。此时,视焊缝与被连接翼缘和腹板是等强度的，不必进行焊缝的强度计算。H形截面柱的拼接连接有：柱翼缘采用焊缝连接,腹板采用高强度螺栓摩擦型连接.翼缘的焊接连接,通常也是采用完全焊透的坡口对接焊缝连接，并采用引弧板施焊。此时,视焊缝与被连接的翼缘是等强度的，不必进行焊缝强度的计算;而腹板连接所需的摩擦型连接的高强度螺栓及其拼接连接板，可按全部采用高强度螺栓进行拼接连接的有关要求来确定。H形截面柱的拼接连接还有：柱翼缘和腹板全部采用高强度螺栓摩擦型连接。采用等强度设计法进行柱翼缘和腹板全部采用摩擦型连接高强度螺栓的拼接连接设计时，可按以下要求确定。（1）作用于柱拼接连接处的内力有轴心压力、弯矩和剪力.柱的拼接连接按等强度设计法的设计内力，可按下列公式计算：轴心压力弯矩剪力参数说明：为柱扣除高强度螺栓孔后的净截面模量，可按下式计算：为柱扣除高强度螺栓孔后的净截面惯性矩，可按下式计算：为柱的毛截面惯性矩,可按下式计算:为柱翼缘的毛截面惯性矩,可按下式计算：为柱腹板