10 连接和节点设计
10.1 焊 接
10.1.1 当被连接板件的最小厚度大于4mm时,其对接焊缝、角焊缝和部分熔透对接焊缝的强度,应分别按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定计算。当最小厚度不大于4mm时,正面角焊缝的强度增大系数βf取1.0。焊接质量等级的要求应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定执行。
10.1.2 当T形连接的腹板厚度不大于8mm,并符合下列规定时,可采用自动或半自动埋弧焊接单面角焊缝(图10.1.2)。
图10.1.2 单面角焊缝
1 单面角焊缝适用于仅承受剪力的焊缝;
2 单面角焊缝仅可用于承受静力荷载和间接承受动力荷载的、非露天和不接触强腐蚀介质的结构构件;
3 焊脚尺寸、焊喉及最小根部熔深应符合表10.1.2的要求;
4 经工艺评定合格的焊接参数、方法不得变更;
5 柱与底板的连接,柱与牛腿的连接,梁端板的连接,吊车梁及支承局部吊挂荷载的吊架等,除非设计专门规定,不得采用单面角焊缝;
6 由地震作用控制结构设计的门式刚架轻型房屋钢结构构件不得采用单面角焊缝连接。
表10.1.2 单面角焊缝参数(mm)
10.1.3 刚架构件的翼缘与端板或柱底板的连接,当翼缘厚度大于12mm时宜采用全熔透对接焊缝,并应符合现行国家标准《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》GB/T 985.1和《埋弧焊的推荐坡口》GB/T 985.2的相关规定;其他情况宜采用等强连接的角焊缝或角对接组合焊缝,并应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》GB 50661的相关规定。
10.1.4 牛腿上、下翼缘与柱翼缘的焊接应采用坡口全熔透对接焊缝,焊缝等级为二级;牛腿腹板与柱翼缘板间的焊接应采用双面角焊缝,焊脚尺寸不应小于牛腿腹板厚度的0.7倍。
10.1.5 柱子在牛腿上、下翼缘600mm范围内,腹板与翼缘的连接焊缝应采用双面角焊缝。
10.1.6 当采用喇叭形焊缝时应符合下列规定:
1 喇叭形焊缝可分为单边喇叭形焊缝(图10.1.6-1)和双边喇叭形焊缝(图10.1.6-2)。单边喇叭形焊缝的焊脚尺寸hf不得小于被连接板的厚度。
2 当连接板件的最小厚度不大于4mm时,喇叭形焊缝连接的强度应按对接焊缝计算,其焊缝的抗剪强度可按下式计算:
式中:N——轴心拉力或轴心压力设计值(N);
t——被连接板件的最小厚度(mm);
lw——焊缝有效长度(mm),等于焊缝长度扣除2倍焊脚尺寸;
β——强度折减系数;当通过焊缝形心的作用力垂直于焊缝轴线方向时(图10.1.6-1a),β=0.8;当通过焊缝形心的作用力平行于焊缝轴线方向时(图10.1.6-1b),β=0.7;
ft——被连接板件钢材抗拉强度设计值(N/mm2)。
3 当连接板件的最小厚度大于4mm时,喇叭形焊缝连接的强度应按角焊缝计算。
式中:hf——焊脚尺寸(mm);
β——强度折减系数;当通过焊缝形心的作用力垂直于焊缝轴线方向时(图10.1.6-1a),β=0.75;当通过焊缝形心的作用力平行于焊缝轴线方向时(图10.1.6-1b),β=0.7;
图10.1.6-1 单边喇叭形焊缝
t-被连接板的最小厚度;hf-焊脚尺寸;lw-焊缝有效长度
fwf——角焊缝强度设计值(N/mm2)。
图10.1.6-2 双边喇叭形焊缝
t-被连接板的最小厚度;hf-焊脚尺寸;lw-焊缝有效长度
4 在组合构件中,组合件间的喇叭形焊缝可采用断续焊缝。断续焊缝的长度不得小于8t和40mm,断续焊缝间的净距不得大于15t(对受压构件)或30t(对受拉构件),t为焊件的最小厚度。