5.—7 焊缝连接
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【 原标准—这节的标《题为:“焊缝连接计算【”本次修《。订去除“《计算”因《焊缝设计不仅包括计!算还包括选择种类】、等级和尺度等【。。
5【.7.1 》 本标准涵盖风力发!。电,。塔等带?疲劳动?。力作用?的高耸结构所—以删除了《原标准中“》一,般高耸结构不承受疲!劳动力?荷载”
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《 ,高耸结构中所有的焊!。缝原则上都可以用现!行,。。。国家标准钢结构设】计标准G《B,。 50017的方法!验算但为了使高耸钢!结构的焊接连接受力!均衡应力流顺畅减少!焊接对母材的—。不利影响提高焊接的!经,。济性也是为了—减少高耸钢》结构设?计中焊缝计》算,的工作量分不—同等:级提出了四条焊缝】设计要求
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》 ,。(1)对《高耸钢结构》中,。受疲劳动力作用且】受拉的对《接焊缝和角接焊缝要!求尽可能采用一级焊!。缝因:为一级焊缝有利于】焊,。缝处母?材允许疲劳应力【幅的提高提》出“受拉”》的原因是《有些角接焊缝尽管】有疲劳?动力作用但其应【力变化?均在受压范》围内所?以不存在疲劳—问题也?。不必用一《级焊缝检验要求【之所:以取消是因为与现行!国家标准钢结构设计!。标准GB 5001!7相同
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(2)】除(1)所规定的】对接焊缝及角接焊】缝原则上按与—。母,材等强设计所以用二!级焊缝
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【 , (3)“》等厚”是为了应【力流的顺畅也是因】为等强等厚就不【需要:做对接焊《缝强度验算等厚【也是为了限制焊【缝设计?。。过厚对母材产生不】利影响?
》
? (4《)高:耸结构中不可避免】有一:些角焊缝这些角焊缝!一,。般暴露在户外受力】也较复?杂故对其提出—“按二级焊缝作【外观检查”》的,进一步?质量要求
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,5.7.2》、5.7《.3 原标准第】5.:7.2条~》。第5.7.6条与现!行国家标《准钢:结构:设计标准GB— 5001》7内容?相同故删除原标准第!5.7.《7条的?连接:不常用而且》均为偏心连接不提倡!。故,取消但类似的对【。称连接方《式还可采用因为这类!对称连接方》。式的焊缝验》算与现行国家标准】钢结构设计》标准GB《 50017中的】验算方法无》本质区别故不再列出!本标:准第5.7.2条规!定了焊缝要按—现,行国家标准钢结构设!计标:准GB 50017!做承载能力验算【;本标准第5.【7.3条规定了与】焊缝相邻《的金属?母材当受疲劳动力作!用应按现行国—家标:准钢:结构设计标准GB !50017做疲劳】验算
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5《.7.4 图5.!7.4-1所示主】管与支杆《连接方?式很常?用支杆可以跟钢管用!双剪或单剪连接也可!以是角?钢螺栓抗剪连—接类似的连接—还有水平向再加一】根横杆的板-管连】接受力优于仅有斜杆!的板-管《连接
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》这种连接的设—计,规定基于高》耸钢结构的以下【。特点①?高耸钢结构杆件长细!比,。较大多为空间—桁架结构所》以连接板《与主管?之焊缝上的力—可归结为△》N和△M没》有垂:。直于立管轴线方向的!合力;②《高耸钢结构》主管:内力源于风荷载【。引起高?耸结构的弯矩—沿,。。高度方向呈》二次抛?物线分布从》上到下增长速率很快!;而支杆内力—源于风荷载》引起高耸结构的【剪力:沿高度方向从上到】下按算术《方式增长速率—较慢所以除了输电】塔的:横担节?点、电视塔的塔【楼节点?之外支杆《相对于主管的内力大!多要小一个数量级所!以,当作:出一些适当的—设计规定后实际上大!部分高耸《结构的?。板-管?节点都?可以免除钢》管局部承《载力这?一,最为复杂的验算而其!他,验算都是《相对:。基本而简单》的
【。 关于具体】要求的?原因陈述《如下
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? (1》)两支?杆相连的节点板连成!。一体后水平方—向的分力可在节点】板内平衡不必—影,响到连接焊缝
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【(2)节点板的尺度!要求与?。螺栓连接的》构造要求是》不同:的构造?要求满足后节点【板的尺度《。往往足够《大可以省去很多麻烦!。
! (3)《无论哪?一种支杆及连接方式!支杆:与节点板的连接均应!符合:现行国家标准钢结构!设,计标准?G,B 50017【的规定
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《 (?4)节点板与主管】的连接焊缝》强度应符合现行【。国家标准钢结构设计!标准GB《 500《17的规定与此同】时节点板的强度也满!足了现行国家标准钢!结,构设计标准GB 】5001《7的规定
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》 (5)主管】是整体结构中—的主要?构件此处按轴心受压!设计不希望受—支杆:连接板的过大不利】影响因而《规定:支板厚应比主—管壁厚小2mm以】上(包括2mm【。)本条比现行国家标!准钢结构设计标【准GB 5001】7的规定严格这【。是由于高耸钢结构】主管与支管的受力】相对比?值和重要《性差异决定的也比较!容易自然满》足
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》 (6《。。。)主管与支管连接】板焊接?后,受到连接板传来【的力:△,N和力矩《△M(见《图5.7.4-【2)根据同》济大学的研究以【及大:量工程实践调查【只要节?点板长度Lg—与主管直径D—之比大于表D.0】。.,1的:要,求主管?承载能力即可满【足节:点板:处局部受《力的要求即大部【分此类节点都无【需进行复《。杂的主管局部承载】能力的分析这和现】行国家?标,准钢结构设计标【准GB 《50017的—规定不?同现行国家标—准钢结构设计—标准GB《 5:00:17:。。因为不具备本—条文说明总结—的高耸钢结构节点设!计的两条基本特【点所以对此类节【点都要求《进行主管局部承载】能力的验算
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另!外空间方《向多块连接》板同时与主管连接(!呈90°或》120°、135】°)时的《主管壁局部承—载力要大于单块连接!板作用时的主—管壁局部承载力【不做计算
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5.7.5 】 主管与支管—的相贯线焊》接,。大量用于《高耸钢?结构中原标》准未涉及此内容本】次修订增加本条
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, , 对于承受【。疲劳动力作用(风】力发电塔)或高【频振动?(有鞭梢《。效应的电视》塔,或天线?顶段)的相贯线按一!级焊缝且构造—处理均按对接焊【缝要求这是必要【的,相应施工难度会较】大但:可以在设计时—避免用相贯》线焊:缝被:。焊,接管交角小于3【0°也是首先应【该避:。免的:实在难以避免时则按!高,标准做?。
】 相贯《。线焊接?有三大问题一是焊】缝强:度问题?二是:主管壁的局部承载】力问:三是焊缝《残,余应:力和应力《集中问题
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》 ?。(1)焊缝强—度问题其《实不是问题因为按本!标准规定无论是对】接焊缝还是角焊缝】其强度都应与管【壁强度相当而高耸结!。。构,钢管构件《均为压力大于拉力】抗压又以整体—。稳定控制特别是支管!长细比一般都比较】大所以按强度验【算应力?水平很低而相贯【线长度总是大于圆】。周所以焊缝强度就不!必验算?
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《 (2)主管壁!的局部承载》力问题现行国家标准!钢结构设计》标准:GB 50》017有《详细计算方法但很】烦琐根据高耸结构钢!管结构的两》个基本特点①支管力!与,。主管力相比》相当小?;②支管《长细比与主管长【细比:相比:大得多(计算长度】支管比主管大40%!左右回转半径—支管只有《主管:的50?%左右)所以—支管直?径不应该取得过小】本条第1款》。按高耸钢结构—的,实际常见状况—规定了几《个设计参数的取值范!围然:。后按现行《国家标准钢结构【设计标准G》B 50017相应!条款进行大量验算验!算结果及趋势—都证明只要》。符合这些条件相【贯线焊缝连接的【主管局部承载力都】满足要?求不必?验算:这是绝大部分—情,况少量不能》满足上述《规定:。的情况就按现—行国:家标准钢结构—设计:标准GB 5—00:17验算
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(3)】相贯线焊缝的残【余应力和应》力集中问题》主要是在疲》劳,作用下对《结构安?全很不利当》交角小于30—°时尖角处的撕裂】。。应力也较严重所以将!这两:种情况和一般—情况区别对待A区】是不用开《坡口就能《保,证对接焊的B区【是稍加修整就能形成!。。坡口并做对接焊的对!于一般情况C区【就,用等强?度角:。焊缝:即可但?对于有疲劳作用【的节点或交角—小于30°的—节点:则,要,在C:区和:D区切出适当的坡口!再做对接焊这样才能!减,少焊接应《力保证焊接质—量这种方《法借:鉴,于美国海《洋钻井平台》的焊接标准在我【国高耸钢结构中【使,。用,也超过20年(19!93年青岛电视【塔使用了《此技术此后的—20多年内多个大】型钢管塔也用这种技!。。术)没有《出现过?一例工程事》故所以?将此技?术列入?本标准
! 《另一种情况是—很多:支管:相,连于主管且发生干】扰的情况现行国家】标准钢结构设—计标准G《B 500》17允许相》。互重叠甚至重叠处】可以有不完整—的焊缝?然后规定不》同,的验算方法根—据高耸结构》中此类“干扰”【经常表现的》形式本标准不建【议支管相互》重叠更?不允许?重叠处的间断焊缝】而是列出了利用对】称中心加强板—。作,为,部分“媒介”传递】部分内力的连接【方式这种《方,。式受力明《确、均衡现行国家标!准钢结构设计标准】GB ?。5,。0,017?中有合适的验算方】法而:且也在大《量,高耸钢结构中使用】取得了?成熟的经验所—以列入本标准
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5.—7.6 《 本条指例如输【电,塔的横担或是多功】能电视塔的塔楼悬】挑桁架?。与,塔柱连接的》情况:这类节?点与一般腹杆—和钢:管柱连?接不同支管》受力:。与主:管受力比较接近【这,种情况下主管—的局部?承载力问题就—较为严?。重因此可《以用多种方法—对塔柱?做局部加强》再进:行验算
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