構(gòu)件的拼接

一、等截面拉、壓桿拼接

1、工廠拼接

①拉桿：可以采用直接對(duì)焊（圖a）或拼接板加角焊縫(圖b)。直接對(duì)焊時(shí)焊縫質(zhì)量必須達(dá)到一、二級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，否則要采用拼接板加角焊縫。

②壓桿：可以采用直接對(duì)焊（圖a）或拼接板加角焊縫(圖b)。

采用拼接板加角焊縫時(shí)，構(gòu)件的翼緣和腹板都應(yīng)有各自的拼接板和焊縫，使傳力盡量直接、均勻，避免應(yīng)力過(guò)分集中。確定腹板拼接板寬度時(shí)，要留夠施焊縱焊縫時(shí)操作焊條所需的空間。

2、工地拼接

①拉桿：可以用拼接板加高強(qiáng)螺栓(圖c)或端板加高強(qiáng)螺栓(圖d)。

②壓桿：可以采用焊接(圖e、f)或上、下段接觸面刨平頂緊直接承壓傳力(圖g、h)。用焊接時(shí)，上段構(gòu)件要事先在工廠做好坡口，下段(或上、下兩段)帶有定位零件(槽鋼或角鋼)，保證施焊時(shí)位置正確。上、下段接觸面刨平頂緊直接承壓傳力時(shí)應(yīng)輔以少量焊縫和螺栓，使不能錯(cuò)動(dòng)。拉壓桿的拼接宜按等強(qiáng)度原則來(lái)計(jì)算，亦即拼接材料和連接件都能傳遞斷開(kāi)截面的最大內(nèi)力。

二、變截面柱的拼接（略）

三、梁的拼接

梁的拼接施工條件的不同分為車間（工廠）拼接和工地拼接兩種。

1、工廠拼接

1）翼緣和腹板的工廠拼接位置最好錯(cuò)開(kāi)，以避免焊縫集中。

2）翼緣和腹板的拼接焊縫一般采用對(duì)接焊縫。

3）對(duì)于滿足1、2級(jí)焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)級(jí)別的焊縫不需要進(jìn)行驗(yàn)算。

4) 對(duì)于滿足3級(jí)焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)級(jí)別的焊縫需要進(jìn)行驗(yàn)算.當(dāng)焊縫強(qiáng)度不足時(shí)可采用斜焊縫。當(dāng)θ滿足tgθ≤1.5時(shí)，可以不必驗(yàn)算。

2、工地拼接的構(gòu)造

1）工地拼接一般應(yīng)使翼緣和腹板在同一截面處斷開(kāi)，以便于分段運(yùn)輸（圖a）。為了使翼緣板在焊接過(guò)程中有一定地伸縮余地，以減少焊接殘余應(yīng)力，可在工廠預(yù)留約500mm長(zhǎng)度不焊。

2)圖b將翼緣和腹板的拼接位置適當(dāng)錯(cuò)開(kāi)的方式，可以避免焊縫集中在同一截面，但運(yùn)輸有一定困難。

3）對(duì)于鉚接梁和較重要的或受動(dòng)力荷載作用的焊接大型梁，其工地拼接常采用高強(qiáng)螺栓連接。

主次梁的連接

一．次梁為簡(jiǎn)支梁

1、疊接

構(gòu)造：在主梁上的相應(yīng)位置應(yīng)設(shè)置支承加勁肋，以免主梁腹板承受過(guò)大的局部壓力。

特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，次梁安裝方便，但主、次梁體系所占的凈空大。

計(jì)算：一般不用計(jì)算，螺栓只是起到安裝固定作用。

2、側(cè)面連接：

構(gòu)造:次梁連于主梁的側(cè)面,可以直接連在主梁的加勁肋上（圖a、b）或連于短角鋼上（圖c）。

特點(diǎn)：

圖a:為用螺栓連于勁肋上,構(gòu)造簡(jiǎn)單，安裝方便，但須將次梁的上翼緣和下翼緣的一側(cè)切除；

圖b:為采用工地焊縫連接，此時(shí)螺栓僅起臨時(shí)固定作用，但次梁腹板端部焊縫焊接不太方便；

圖c、d:為用短角鋼角鋼連接主次梁的螺栓連接或安裝焊縫，需要將上翼緣局部切去。

計(jì)算：

圖a、b：連接需要的焊縫或螺栓應(yīng)按次梁的反力計(jì)算，考慮到并非理想鉸接，故計(jì)算時(shí)，宜將次梁反力增加20~30%。

圖c：當(dāng)計(jì)算螺栓①時(shí)可將短角鋼視為與次梁為一體。因此，螺栓①應(yīng)承擔(dān)次梁支反力R和力矩M=Re的共同作用，而螺栓②則只承受R的作用。反過(guò)來(lái)，也可以將短角鋼視為與主梁為一體。則螺栓①只承受反力R的作用，而螺栓②則應(yīng)承擔(dān)次梁支反力R和力矩M=Re的共同作用。

圖d:計(jì)算方法與圖c類似。即焊縫①和焊縫②也分別承擔(dān)R或R和M=Re的共同作用。

二、次梁為連續(xù)梁

1、疊接

與前面疊接相同,只是次梁連續(xù)通過(guò),不在主梁上斷開(kāi).當(dāng)次梁需要拼接時(shí),拼接位置可設(shè)在彎矩小處.主、次梁之間只要用螺栓或焊縫固定它們的相互位置即可。

2、側(cè)面連接：

構(gòu)造：為了保證兩跨次梁在主梁處的連續(xù)性，必須在上、下翼緣處設(shè)置連接板。

圖a：用高強(qiáng)螺栓連接，次梁的腹板連接在主梁的加勁肋上,下翼緣的連接板分成兩塊,焊在主梁腹板的兩側(cè)。

圖b：用工地安裝焊縫連接，次梁支承在主梁的支托上，在次梁的上翼緣設(shè)有連接板，而下翼緣的連接板則.由支托的平板代替。

計(jì)算：

支座反力由支托傳至主梁，端部的負(fù)彎矩，則由上下，翼緣承受，連接、蓋板和頂板傳遞M分解的水平力，F(xiàn)=M/h（h次梁高）其截面尺寸和焊縫螺栓的連接計(jì)算均用F，為避免仰焊，連接蓋板比上翼緣窄，拉板比下翼緣寬。

梁與柱的連接

處理連接節(jié)點(diǎn)時(shí)，要求遵循下列基本原則：

安全可靠。應(yīng)盡可能使受力分析接近于實(shí)際工作狀況，采用和構(gòu)件實(shí)際連接狀況相符或相接近的計(jì)算簡(jiǎn)圖；連接處應(yīng)有明確的傳力路線和可靠的構(gòu)造保證。

便于制作、運(yùn)輸、安裝。減少節(jié)點(diǎn)類型；拼接的尺寸應(yīng)留有調(diào)節(jié)的余地；盡量方便施工時(shí)的操作，如：避免工地焊縫的仰焊、設(shè)置安裝支托等。

經(jīng)濟(jì)合理。對(duì)于用材、制作、施工等綜合考慮后確定最經(jīng)濟(jì)的方法，而不應(yīng)單純理解為用鋼量的節(jié)省。

梁柱連接按轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的不同可分為柔性連接(鉸接)、剛接、半剛接三類。

一、梁柱的柔性連接(軸壓柱與梁的連接一般均用鉸接)

1、梁支承于柱頂

圖a:梁的支承反力直接傳遞給柱的翼緣。相鄰梁之間留一空隙，以便安裝時(shí)有調(diào)節(jié)余地。傳力明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，但當(dāng)兩相鄰梁反力不等時(shí)即引起柱的偏心受壓，一側(cè)梁傳遞的反力很大時(shí)，還可能引起柱翼緣的局部屈曲。

圖b:即使兩相鄰梁反力不等，柱仍接近軸心受壓。突緣加勁肋底部應(yīng)刨平頂緊于柱頂板；柱腹板是主要受力部分，其厚度不能太薄；在柱頂板之下，應(yīng)設(shè)置加勁肋，加勁肋要有足夠的長(zhǎng)度，以滿足焊縫長(zhǎng)度的要求和應(yīng)力均勻擴(kuò)散的要求；

2、梁支承于柱側(cè)

圖a:梁的反力較小時(shí)，梁可不設(shè)支承加勁肋，直接擱置在柱的牛腿上，用普通螺栓相連；構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，施工方便。

圖b:梁反力較大時(shí)采用。梁的反力由端加勁肋傳給支托；支托采用厚鋼板（其厚度應(yīng)大于加勁肋的厚度）或加勁后的角鋼，與柱側(cè)用焊縫相連 。

圖c:兩鄰梁反力相差較大時(shí)采用。梁的反力通過(guò)柱的腹板傳遞，使柱仍接近軸心受力狀態(tài)。

二、梁柱的剛性連接（框架梁、柱一般采用剛性連接）

需滿足以下幾個(gè)要求：

保證將梁段的彎矩和剪力可靠地傳到柱子；保證節(jié)點(diǎn)剛性，使連接不至產(chǎn)生明顯的相對(duì)轉(zhuǎn)角；構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于施工；

圖a、b:通過(guò)焊縫將彎矩和剪力直接傳給柱子.可以認(rèn)為梁端彎矩全部由翼緣連接焊縫傳給柱子，而剪力由腹板焊縫傳給柱子。

為使翼緣連接焊縫能在平焊位置施焊，要在柱側(cè)焊上襯板，同時(shí)在梁腹板端部預(yù)先留出槽口，上槽口是讓出襯板位置，下槽口是為了滿足施焊要求。

圖c、d :通過(guò)高強(qiáng)螺栓和焊縫將梁端彎矩和剪力傳給柱子。由于要通過(guò)連接板和角鋼才能將力傳給柱子，故屬于間接傳力的構(gòu)造。

梁在和柱連接的范圍內(nèi)可以設(shè)置橫向加勁肋如圖b、d所示，也可不設(shè)如圖a、c所示，后一情況需對(duì)柱腹板和翼緣的強(qiáng)度和穩(wěn)定作出驗(yàn)算。

柱腳設(shè)計(jì)

柱腳的作用:把柱下端固定并將其內(nèi)力可靠地傳給基礎(chǔ).

柱腳的分類:按其與基礎(chǔ)的連接方式不同，可分為鉸接和剛接兩種。

一、軸心受壓柱的柱腳

1、構(gòu)造

如圖所示，除底板外根據(jù)具體需要，可配置靴梁、隔板和肋板。

壓彎構(gòu)件的柱腳

1、類型

1)分離式柱腳

分離式柱腳相當(dāng)于獨(dú)立的軸心受壓柱腳的組合，其計(jì)算方法和軸壓柱腳相同。

2)整體式柱腳

整體式柱腳的受力狀況與下列諸多因素相關(guān)，難以精確計(jì)算:

①柱腳和基礎(chǔ)頂面是否平整和緊密接觸

②錨栓預(yù)拉力的大小

③柱腳、錨栓和基礎(chǔ)頂面受力后的變形