《5.7? 焊缝连接
!
】 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”!
:。
】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GB 500【1,7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
—
— (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 —。50017相同【
》
, , (《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
《
《 (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
】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? 500《。17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G!B 5?0017《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G【B 50《017做疲劳验算
!
《
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
! ? 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》
! (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
【 (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GB 》50:。017的规》定
】 (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 5—。001?7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—。 500《17的?规定
】 , (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
】 , (《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 50!017的规》定不:同现行国家标准钢结!构设计标准GB【 50017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《
【 另外》空间方向多》块,连接板同《时与:主管连?接(呈90°或1】20°、1》35°?)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
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
—
《。 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30°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
?
【 ,(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
【。
(!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G?B 50017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5《0%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GB 5!0017《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 50【017验算
【
】。(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2《0年(1993【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GB— 50017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G【B 50017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
【。。
,。。
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
《