当前课程知识点：钢结构制作与安装 > 第七章 钢框架结构体系构造与识图 > 7.2 钢框架结构体系构造 > 7.2.1 钢框架结构体系的基本构造
同学们好
上节课我们学习了多高层钢结构的结构形式
在几种结构形式中
最基本也最常用的是钢框架结构体系
这节课我们就来学习钢框架结构体系的构造要求
我们先来讲解钢框架柱与钢框架梁的连接构造
钢柱与钢梁的连接
按连接转动刚度的不同可分为柔性连接
半刚性连接和刚性连接这三种
连接形式不同传力方式也不同
柔性连接时
钢梁与钢柱通过连接角钢端板支撑连接在一起
梁腹板只给柱传递竖向剪力半刚性连接时
钢梁 腹板与翼缘给柱传递剪力和和部分弯矩
刚性连接时
梁上下翼缘传递弯矩
腹板传递剪力
一刚性连接刚性连接时
梁与柱根据连接方式的不同又分为完全焊接
完全拴接即栓焊混合连接三种形式
完全焊接时梁翼缘用坡口焊缝连于柱翼缘
为了保证焊透
施焊时梁翼缘下面需设小衬板
衬板反面与柱翼缘相接触宜用角焊缝补焊
为了施焊方便
梁腹板还要切去两角
完全焊接的特点比较简单
但安装精度及焊缝质量要求比较高
这种构造钢柱翼缘元在其厚度方向受拉
所以当框架梁端垂直于工字形柱腹板时
柱在梁翼缘对应位置需要设置横向加劲肋
且加劲肋厚度不应小于梁翼缘的厚度
完全栓接时
钢柱的翼缘和腹板位置用角钢或T型钢
通过高强螺栓与钢柱连接
当梁翼缘提供的塑性截面模量小于梁全截面塑性截面模量的70%时
梁腹板与柱的连接螺栓不得小于两列
当计算只需一列时仍按布置两列
且此时螺栓总数不得小于计算值的一点五倍
栓焊混合连接是螺栓连接与焊接连接相结合的一种形式
这种连接方式可认为是半刚性连接
当连接钢板足够厚时
可以作为刚性连接
当为刚性连接时
图中支托传递剪力
看一个工程实例图
图中钢梁与钢柱为刚性连接
柱端夹页伸出一段短弦臂
与梁上翼缘焊接连接焊接连接时加了钢衬板
与梁腹板用高强螺栓连接梁上下翼缘传递弯矩
腹板传递剪力
二
柔性连接柔性连接即梁铰接于柱在多层框架中
可由部分梁和柱刚性连接组成抗侧力结构
而另一部分梁铰接于柱这间住只承受竖向荷载
在有足够支撑的非地震区
多层框架原则上
可全部采用柔性连接
常见的柔性连接有图中的几种
有角钢连接端板连接和支托连接
在这个工程实例中
梁通过角钢用螺栓于住脚尖连接梁腹板
传递竖向剪力
三半刚性连接
半刚性连接适用于层数不多或水平力不大的建筑
半刚性连接必须有抵抗弯矩的能力
但无需向刚性连接那么大
它有上下角钢和高强螺栓连接
即端板高强螺栓连接这两种常见的形式
在这个工程实例中
梁与柱为半刚性连接梁腹板与翼缘传递剪力和部分弯矩
接下来我们学习支撑布置在多高层建筑中
支撑扮演很重要的角色
多高层建筑钢结构中支撑有水平支撑和竖向支撑两种类型
所谓水平支撑是指设置在同一水平面内的支撑的总称
它通常包括横向水平支撑和纵向水平支撑
如图所示
在楼盖水平刚度不足时的一种水平支撑布置方案
围绕楼梯间设置了纵向和横向垂直支撑
同时设置了纵向和横向水平支撑
他们都是平面桁架
纵向水平支撑是由楼面边梁唯一弦杆的水平桁架横向水平支撑
则是以测量为弦杆的水平桁架水平桁架的杆件可以是角钢
两个节点详图表明水平桁架腹板在节点的连接
两个节点详图表明水平桁架腹板在节点的连接
其中详图一表示
在梁柱节点处的连接
详图二表示在非梁柱节点处的连接在高层钢结构中竖向支撑
通常为贯通整个建筑物高度的平面桁架形式
通常在两根柱构件间设置一系列斜腹杆构成的
当这些斜腹杆都连接于梁柱节点时
称为竖向中心支撑
简称中心支撑
否则称为竖向偏心支撑
简称偏心支撑
竖向支撑布置时
既可以在建筑物纵向的一部分柱间布置
也可以在横向和纵横两方向布置
既可以在建筑物纵向的一部分柱间布置
也可以在横向或纵横两向布置在平面上的位置
既可以沿外墙布置
也可以沿内墙布置
如图所示中心支撑
宜采用十字交叉斜杆单斜杆人字形斜杆
K形斜杆体系
抗震设防的结构不得采用K形斜杆体系
所有形式的支撑都可以跨层跨柱设置
图中这些构造形式是框架中心支撑节点的几种常见形式
其中带有双节点板的通常称为重型支撑
反之
称为轻型支撑
地震区的工字形截面中心支撑宜采用轧至宽翼缘H型钢
如果采用焊接H型截面
则其腹板和翼缘的连接
焊缝应设置成焊透的对接焊缝
与支撑相连接的柱通常加工成带悬臂梁段的形式
以避免梁柱节点处的工地焊缝
偏心支撑框架的常见形式有
门架式
单斜杆式
人字型
V字型
在偏心支撑框架中
除了支撑斜杆不交于梁柱节点的几何特征外
还有一个重要的力学特征
耗能梁段
这些位于支撑斜杆与梁柱节点之间的耗能梁段一般比支撑斜杆的承载力的
同时具有在重复荷载作用下良好的塑性变形能力
在正常的荷载下
偏心支撑框架具有足够水平刚度
在遭遇强烈地震作用时
耗能梁段首先吸收能量屈服而支撑不屈服
从而保证整个结构不倒塌
偏心支撑构造中耗能梁段所用钢材的屈服强度不应大于345兆帕
以便有良好的延性和消能能力
除此之外
还必须采取一系列构造措施
一耗能梁段的腹杆不能T焊补强板也不得开洞
二，为了传递梁段的剪力
并防止连梁腹板弯曲
消能梁段与支撑连接处应在其腹板两侧配置加劲肋
加劲肋的高度
应为梁腹板高度
三消能梁段腹板的中间加劲肋需按梁段的长度区别对待
较短时为剪切屈服型较长时为弯曲服型
中间加劲肋应与消能梁段的腹板等高
当消能梁段截面高度不大于640毫米时
可配置单侧加劲肋消能梁段截面高度大于640毫米时
应在两侧配置加劲肋
四偏心支撑的斜杆中心线与梁中心线的交点
一般在消能梁段的端部也允许在消能梁段内
但不应再消能梁段外
以上就是这节课程的内容
我们主要学习了两点
一钢框架结构体系柱与梁的连接形式
二钢框架支撑体系中支撑的类型
这节课程就到这里
后续课程的内容请继续关注本课程的学习
谢谢大家
-1.1 说课
--说课
-1.2 钢结构的特点
--钢结构的特点
--钢结构的特点
-1.3 钢结构的应用和发展
--钢结构应用与发展
-1.4 学习本门课程的方法
-2.1 建筑钢材的主要力学性能及其影响因素
--钢材的力学性能
-2.2 钢材的种类、规格及选择
--钢材的种类，规格及选择
-3.1 钢结构连接的种类
--钢结构连接的种类
-3.2 焊接工艺、焊接应力及变形 焊接缺陷
--钢结构焊接工艺 焊接残余应力及焊接残余变形
-3.3 焊缝连接形式及焊缝标注
-3.4 对接焊缝连接
--对接焊缝构造
-3.5 角焊缝连接
--角焊缝构造
-3.6 螺栓连接
--螺栓连接
-4.1 轴心受力构件
--测试 轴心受压构件
-4.2 受弯构件
--受弯构件习题
-4.3 拉弯和压弯构件
--测试 拉弯和压弯构件
-5.1 钢屋盖结构体系组成及形式
--钢屋盖结构体系组成
-5.2 钢屋盖的杆件和节点构造
--测试 钢屋盖的杆件和节点构造
-5.3 钢屋盖支撑体系
--钢屋盖支撑体系
--测试 钢屋盖支撑体系
-5.4 钢屋架施工图识读
-6.1 门式刚架结构的组成和形式
--门式刚架的特点
--测试 门式刚架的组成
--门式刚架结构形式
-6.2 门式刚架构造
--门刚梁柱构造
--主刚架节点构造
--端刚架构造
--屋面系统构造
-6.3 门式刚架施工图识读
--门式刚架详图识读
--支撑的布置及详图识读
--檩条墙梁布置图及其详图识读
-6.4 轻型门式刚架的制作和安装
--钢结构加工制作
--门刚安装
-7.1 多高层钢结构的形式与组成
--7.1 测试 多高层钢结构的形式及组成
-7.2 钢框架结构体系构造
--7.2.1 测试 框架梁、框架柱构造
--7.2.2 测试 中心支撑
--7.2.3 测试 偏心支撑
--7.2.4 测试 钢与混凝土组合楼盖
--7.2.5 测试 钢与混凝土组合梁
--7.2.6 测试 压型钢板与混凝土组合楼板
-7.3 钢框架施工图识读
--7.3.1 结构施工图简介
-8.1 网架结构的组成与形式
--8.1 网架结构的组成与形式
-8.2 网架结构体系的构造
--网架结构的构造
--8.2 测试 网架结构体系的构造
-8.3 网架结构体系施工图的识读
