12.3 梁柱连接节点
12.3.1 梁柱连接节点可采用栓焊混合连接、螺栓连接、焊接连接、端板连接、顶底角钢连接等构造。
12.3.2 梁柱采用刚性或半刚性节点时,节点应进行在弯矩和剪力作用下的强度验算。
12.3.3 当梁柱采用刚性连接,对应于梁翼缘的柱腹板部位设置横向加劲肋时,节点域应符合下列规定:
1 当横向加劲肋厚度不小于梁的翼缘板厚度时,节点域的受剪正则化宽厚比λn,s不应大于0.8;对单层和低层轻型建筑,λn,s不得大于1.2。节点域的受剪正则化宽厚比λn,s应按下式计算:
式中:Mb1、Mb2——分别为节点域两侧梁端弯矩设计值(N·mm);
Vp——节点域的体积(mm3);
hc1——柱翼缘中心线之间的宽度和梁腹板高度(mm);
hb1——梁翼缘中心线之间的高度(mm);
tw——柱腹板节点域的厚度(mm);
dc——钢管直径线上管壁中心线之间的距离(mm);
tc——节点域钢管壁厚(mm);
fps——节点域的抗剪强度(N/mm2)。
3 节点域的受剪承载力fps应据节点域受剪正则化宽厚比λn,s按下列规定取值:
4 当节点域厚度不满足式(12.3.3-3)的要求时,对H形截面柱节点域可采用下列补强措施:
1)加厚节点域的柱腹板,腹板加厚的范围应伸出梁的上下翼缘外不小于150mm;
2)节点域处焊贴补强板加强,补强板与柱加劲肋和翼缘可采用角焊缝连接,与柱腹板采用塞焊连成整体,塞焊点之间的距离不应大于较薄焊件厚度的21εk倍。
3)设置节点域斜向加劲肋加强。
12.3.4 梁柱刚性节点中当工字形梁翼缘采用焊透的T形对接焊缝与H形柱的翼缘焊接,同时对应的柱腹板未设置水平加劲肋时,柱翼缘和腹板厚度应符合下列规定:
式中:Afb——梁受压翼缘的截面积(mm2);
fb、fc——分别为梁和柱钢材抗拉、抗压强度设计值(N/mm2);
be——在垂直于柱翼缘的集中压力作用下,柱腹板计算高度边缘处压应力的假定分布长度(mm);
hy——自柱顶面至腹板计算高度上边缘的距离,对轧制型钢截面取柱翼缘边缘至内弧起点间的距离,对焊接截面取柱翼缘厚度(mm);
tf——梁受压翼缘厚度(mm);
hc——柱腹板的宽度(mm);
εk,c——柱的钢号修正系数;
Aft——梁受拉翼缘的截面积(mm2)。
12.3.5 采用焊接连接或栓焊混合连接(梁翼缘与柱焊接,腹板与柱高强度螺栓连接)的梁柱刚接节点,其构造应符合下列规定:
1 H形钢柱腹板对应于梁翼缘部位宜设置横向加劲肋,箱形(钢管)柱对应于梁翼缘的位置宜设置水平隔板。
2 梁柱节点宜采用柱贯通构造,当柱采用冷成型管截面或壁板厚度小于翼缘厚度较多时,梁柱节点宜采用隔板贯通式构造。
3 节点采用隔板贯通式构造时,柱与贯通式隔板应采用全熔透坡口焊缝连接。贯通式隔板挑出长度l宜满足25mm≤l≤60mm;隔板宜采用拘束度较小的焊接构造与工艺,其厚度不应小于梁翼缘厚度和柱壁板的厚度。当隔板厚度不小于36mm时,宜选用厚度方向钢板。
4 梁柱节点区柱腹板加劲肋或隔板应符合下列规定:
1)横向加劲肋的截面尺寸应经计算确定,其厚度不宜小于梁翼缘厚度;其宽度应符合传力、构造和板件宽厚比限值的要求;
2)横向加劲肋的上表面宜与梁翼缘的上表面对齐,并以焊透的T形对接焊缝与柱翼缘连接,当梁与H形截面柱弱轴方向连接,即与腹板垂直相连形成刚接时,横向加劲肋与柱腹板的连接宜采用焊透对接焊缝;
3)箱形柱中的横向隔板与柱翼缘的连接宜采用焊透的T形对接焊缝,对无法进行电弧焊的焊缝且柱壁板厚度不小于16mm的可采用熔化嘴电渣;
4)当采用斜向加劲肋加强节点域时,加劲肋及其连接应能传递柱腹板所能承担剪力之外的剪力;其截面尺寸应符合传力和板件宽厚比限值的要求。
12.3.6 端板连接的梁柱刚接节点应符合下列规定:
1 端板宜采用外伸式端板。端板的厚度不宜小于螺栓直径;
2 节点中端板厚度与螺栓直径应由计算决定,计算时宜计入撬力的影响;
3 节点区柱腹板对应于梁翼缘部位应设置横向加劲肋,其与柱翼缘围隔成的节点域应按本标准第12.3.3条进行抗剪强度的验算,强度不足时宜设斜加劲肋加强。
12.3.7 采用端板连接的节点,应符合下列规定:
1 连接应采用高强度螺栓,螺栓间距应满足本标准表11.5.2的规定;
2 螺栓应成对称布置,并应满足拧紧螺栓的施工要求。