门式刚架轻型房屋钢结构技术规范 [附条文说明] GB51022-2015 建标库

10.2  节点设计

10.2.2  在端板连接中可采用高强度螺栓摩擦型或承压型连接,目前工程上以摩擦型连接居多,但不得用普通螺栓来代替高强度螺栓,因为端板厚度是根据端板屈服线发挥的承载力确定的,只有采用按规范施加预拉力的高强度螺栓,才可能出现上述屈服线。

10.2.3  连接节点一般采用端板平放和竖放的形式,当节点设计时螺栓较多而不能布置时,可采用端板斜放的连接形式,有利于布置螺栓,加长抗弯连接的力臂。近几年的实验与工程破坏事故表明,长、短边长之比小于1.5:1.0的三角形短加劲板不能确保外伸端板强度。

10.2.4  此处螺栓主要受拉而不是受剪,其作用方向与端板垂直。美国金属房屋制造商协会MBMA规定螺栓间距不得大于600mm,本条结合我国情况适当减小。

10.2.5  同济大学进行的系列实验表明:在抗滑移承载力计算时,考虑涂刷防锈漆的干净表面情况,抗滑移系数可取0.2。具体可根据涂装方法及涂层厚度,按本规范表3.2.6-2取值来计算抗滑移承载力。

10.2.7  确定端板厚度时,根据支承条件将端板划分为外伸板区、无加劲肋板区、两相邻边支承板区(其中,端板平齐式连接时将平齐边视为简支边,外伸式连接时才将该边视为固定边)和三边支承板区,然后分别计算各板区在其特定屈服模式下螺栓达极限拉力、板区材料达全截面屈服时的板厚。在此基础上,考虑到限制其塑性发展和保证安全性的需要,将螺栓极限拉力用抗拉承载力设计值代换,将板区材料的屈服强度用强度设计值代换,并取各板区厚度最大值作为所计算端板的厚度。这种端板厚度计算方法,大体上相当于塑性分析和弹性设计时得出的板厚。当允许端板发展部分塑性时,可将所得板厚乘以0.9。

    门式刚架梁柱连接节点的转动刚度如与理想刚接条件相差太大时,如仍按理想刚接计算内力与确定计算长度,将导致结构可靠度不足,成为安全隐患。本条关于节点端板连接刚度的规定参考欧洲钢结构设计规范EC3,符合本条相关公式的梁柱节点接近于理想刚接。试验表明:节点域设置斜加劲肋可使梁柱连接刚度明显提高。斜加劲肋可作为提高节点刚度的重要措施。

10.2.9  吊车梁腹板宜机械加工开坡口,其坡口角度应按腹板厚度以焊透要求为前提,但宜满足图10.2.9-1中规定的焊脚尺寸的要求。

    关于焊接吊车梁中间横向加劲肋端部是否与受压翼缘焊接的问题,国外有两种不同的意见:一种认为焊接后几年就出现开裂,故不主张焊接;另一种认为没有什么问题,可以相焊。根据我国的实践经验,若仅顶紧不焊,则当横向加劲肋与腹板焊接后,由于温度收缩而使加劲肋脱离翼缘,顶不紧了,只好再补充焊接,故本条规定横向加劲肋可与受压翼缘相焊,在实际工程应用中也没有发现什么问题。由于吊车梁的疲劳破坏一般是从受拉区开裂开始,故横向加劲肋不得与受拉翼缘相焊,也不应另加零件与受拉翼缘焊接,加劲肋宜在距受拉翼缘不少于50mm~100mm处断开。

    吊车梁上翼缘与制动梁的连接,重庆大学等单位对此进行了专门研究,通过静力、疲劳试验和理论分析,科学地论证了只要能保证焊接质量和控制焊接变形仅用单面角焊缝连接的可行性,并已在一些工程中应用。吊车梁上翼缘与柱的连接,既要传递水平力,又要防止因构造欠妥使吊车梁在垂直平面内弯曲时形成的端部嵌固作用而产生较大的负弯矩,导致连接件开裂,故宜采用高强度螺栓连接,国内有些设计单位采用板铰连接的方式,效果较好。

10.2.15  在进行柱脚锚栓抗拔计算和设计时,与柱间支撑相连的柱要考虑支撑竖向风荷载的影响。

    柱底水平剪力由底板与基础表面之间的摩擦力承受,摩擦系数取0.4。当剪力超过摩擦力,剪力仅由锚栓承受时,要采取措施。底板和锚栓间的间隙要小,应将螺母,垫板与底板焊接,以防止底板移动。另外,锚栓的混凝土保护层厚度要确保。考虑锚栓部分受剪,柱底承受的水平剪力按0.6倍的锚栓受剪承载力取用。

    当需要设置抗剪键时,抗剪键可采用钢板、角钢或工字钢等垂直焊于柱底板的底面,并应对其截面和连接焊缝的受剪承载力进行计算。抗剪键不应与基础表面的定位钢板接触。