多高層房屋鋼結構的節點連接設計(講解)11/20/20221第二部分

介紹03SG519-1及04SG519-2(構件之間的連接設計)國家標準圖編制的技術條件、圖集的內容及其使用方法。11/20/20222

03SG519-1及04SG519-2圖集系根據國內已生產的H型鋼（GB/T11263-98）、高頻焊接薄壁H型鋼（JG/T137-2001）和冶標普通焊接H型鋼（YB-3301-92）規格中選出的幾十種常用規格（見附錄C）編制而成的，適用于多、高層房屋鋼結構常用構件在不同受力情況下節點連接施工圖的選用圖表。設計人員只需根據構件的內力設計值，就可直接選用和檢索本圖集的節點連接加工圖。11/20/20223在去年開始發行的

03SG519-1

1）為次梁與主梁的連接

11/20/2022411/20/20225以上五種簡支栓接型式，分別采用高強度螺栓摩擦型連接、高強度螺栓承壓型連接和普通C級螺栓連接,根據連接在偏心影響下可承受的最大剪力設計值而編制的連接施工圖選用圖表，如本圖集第9頁至第62

頁所示。11/20/202262）為框架梁在工地的栓焊拼接11/20/20227

它主要用于當框架梁與柱在工廠用焊縫剛性連接，其懸臂段與中間段的翼緣用對接焊縫，腹板用高強度螺栓摩擦型拼接時，為了既能按不同內力設計值進行拼接，也能按等強度要求進行拼接而編制的連接施工圖選用圖表，如本圖集第

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頁至第156

頁所示。11/20/20228今年開始發行的

04SG519-2

為框架梁在工的全栓拼接11/20/20229

它主要用于當框架梁與柱在工廠用焊縫剛性連接，其懸臂段與中間段的翼緣和腹板在工地均用高強度螺栓摩擦型拼接時，為了既能按不同內力設計值進行拼接和按梁的凈截面等強度進行拼接，同時也考慮了在抗震結構中，拼接位于框架梁塑性區段以內時等多種情況下，而編制的連接施工圖選用圖表11/20/202210計劃中中的XXSG519-3為框架架梁與與框架架柱的的剛性性連接接其節點點形式式和計計算方方法，，視視頒布布后的的《高層民民用建建筑鋼鋼結構構技術術規程程》而定。。（目目前前正在在修訂訂中。。）11/15/202211計劃中中的XXSG519-4支撐斜斜桿在在工地地的拼拼接連連接（（一））11/15/202212支撐斜斜桿在在工地地的拼拼接連連接（（二））11/15/202213本圖集集受彎彎構件件選用用的H型鋼截面規規格（（共72種）11/15/202214連接接材材料料高強度度螺栓栓：8.8s和10.9s兩種。。普通C級螺栓栓：4.6s或4.8s兩種。。焊接材材料：：采用用與Q235及Q345鋼相匹匹配的的E43和E50型焊條條。11/15/202215編制主主次梁梁連接接的技技術術條件件11/15/202216次梁與與主梁梁(或與柱柱)簡支連連接的的計計算假假定及及計算算公式式綜合背背景資資料：：其假假定為為：連連接板板與次次梁可可視為為一體體，支支點在在主梁梁腹板板的中中心線線上。。其連連接螺螺栓和和連接接板除除承受受次梁梁的剪剪力外外，尚尚應考考慮由由于連連接偏偏心所所產生生的附附加彎彎矩的的作用用。這些背景資資料是：11/15/2022171高層民用建建筑鋼結構構技術規程程》JGJ99-98第8.3.11條梁與柱柱鉸接時，，與梁腹腹板相連的的高強度螺螺栓，除應應承受梁端端剪力外，，尚應承受受偏心彎矩矩的作用，，偏心彎矩矩M應按下列的的公式計算算：......（8.3.11）式中：e—為支承點螺螺栓合力作作用線的距距離。11/15/2022182陳紹蕃著《鋼結構設計計原理》科學出版社社1987，，11。用角鋼連于于柱（或主主梁）腹板板的梁通常常以柱（或或主梁）腹腹板中央作作為梁支承承點。這時時和柱（或或主梁）腹腹板相連的的螺栓可以以認為只受受剪力，而而和梁（次次梁）腹板板相連的螺螺栓則除R力外還承受受力矩.當然,也可以換過過來，認為為梁（次梁梁）支點在在螺栓的中中線上，讓讓螺栓承受受R和M，不過這樣一一來，傳到到柱（主梁梁）上的荷荷載也將是是偏心的，，首先是柱柱（主梁））腹板受彎彎，這是很很不利的.用角鋼連于于柱翼緣的的梁,通常認為支支點在翼緣緣表面A、B列螺栓受力力的情況和和連于柱腹腹板時相同同。當然這這時傳給柱柱的荷載是是偏心的，，在計算柱柱子時應予予考慮。11/15/2022193王國周瞿瞿履謙主編編《鋼結構原理理與設計》清華大學出出版社(圖1—b)示次梁連接接于主梁的的加勁肋，，靠C級或高強度度螺栓傳遞遞次梁支座座反力，構構造簡單，，安裝方便便。當次梁梁支座反力力較大時，，可采用焊焊縫連接傳傳遞反為，，這時C級螺栓只起起安裝和臨臨時固定位位置作用。。考慮連接接有一定偏偏心的約束束作用，計計算螺栓或或焊縫時通通常把次梁梁反力值加加大20%---30%.（圖1—d）示次梁通過過連接板（（通常為雙雙面）連接接于主梁的的加勁肋，，靠高強度度螺栓傳遞遞次梁支座座反力，次次梁切割和和構造簡單單，安裝方方便，但增增加連接板板和螺栓數數量，一般般應采用摩摩擦型高強強度螺栓連連接，如用用承壓型螺螺栓將使連連接滑移變變形量增大大。設計連連接板和螺螺栓時應考考慮次梁支支座反力和和連接偏心心引起的附附加彎矩。11/15/2022204．陳紹蕃《鋼結構》中國建筑工工業出版社社，1996在對傳力的的過程進行行分析時，，（圖1—b）方案中次梁梁的支點可可以認為在在主梁腹板板處,也可以認為為在螺栓線線處.按照支點在在螺栓線處處，連接螺螺栓只承受受支座反力力，而主梁梁則受有一一點扭矩。。按照支點點在主梁腹腹板處，主主梁不受扭扭而連接螺螺栓則除承承受支座反反力外還有有一點彎矩矩。習慣的的作法是按按支點在主主梁腹板處處來考慮。。螺栓數目目因比只按按承受支座座反力增加加到到。。這一方面面是因為螺螺栓線不在在支點處而而受到彎矩矩，另一方方面是考慮慮因梁端有有一點轉動動約束而產產生彎矩。。（圖1—c）方案的螺栓栓，距離理理論支點較較遠，彎矩矩較大，應應按承受反反力和彎矩矩來計算。。連接板是是傳力的零零件，它在在螺栓線處處的截面，，也需要按按這兩個力力素驗算其其強度。11/15/2022215．徐永基劉劉大海鐘鐘錫根楊楊翠如編編著《高層建筑鋼鋼結構設計計》陜西科學技技術出版社社，1993,12.連接計算：：次梁與主主梁的鉸接接，連接螺螺栓除承受受次梁的剪剪力外，并并考慮連接接偏心的附附加力矩，，可不考慮慮主梁受扭扭。6趙熙元主編編、副主編編柴昶武武人岱《建筑鋼結構構設計手冊冊》冶金工業出出版社，1995，，12（下冊）次梁與主梁梁的連接一一般采用簡簡支連接（（圖1—a,b,d），僅腹板設計計與主梁上上的加勁肋肋（或連接接角鋼）用用高強度螺螺栓相連，，按次梁的的剪力設計計，并考慮慮連接偏心心產生的附附加彎矩，，可不考慮慮主梁受扭扭。11/15/202222在簡支連接接中螺栓群群所承受的的剪力和彎彎矩11/15/202223螺栓群在剪剪力和偏心心彎矩作用用下，反求求螺栓群可可承受的最最大剪力設設計值，即：式中：11/15/202224確定支承板的厚度（（取下列各各式中之最最大者）1根據螺栓群群可承受的的最大剪力力設計值求求支承板厚2根據螺栓群群所受的偏偏心彎矩求求板厚3根據構造要要求求板厚厚11/15/2022251）根據焊縫的合合成應力求角角焊縫的焊腳腳尺寸采用雙面角焊焊縫，且只考考慮其支承板板與柱或主梁梁腹板的連接接焊縫有效。。為此，在焊焊縫中的合成成剪應力為:式中:11/15/202226—焊在主梁上支支承板（或柱柱上豎向板））的個數。—為支承板的高高度，（為孔孔距，為為板邊距）將其代入前頁頁公式，經整整理后得角焊焊縫所需的焊焊腳尺寸為：：注：式中的是是現現行規范式中中的的近似取值值。2）據角焊縫焊焊腳尺寸的最最小構造要求求，求焊腳尺尺寸。其：11/15/202227主次梁用螺栓栓簡支連接的的選用圖表11/15/20222811/15/20222911/15/20223011/15/202231檢驗主次梁簡簡支栓接的選選用表1取頁27右表中的型，其H型鋼梁高500,鋼材牌號Q235,主梁翼緣寬,剪力設計值,即第1列5行，對應的螺螺栓性能等級級,抗滑移系數，摩擦型連接接高強度螺栓栓,預拉力（偏心距））來來進行驗算。11/15/20223211/15/202233檢驗：偏心彎矩彎矩在頂上一一排螺栓中產產生的剪力：：剪力設計值在在頂上一排螺螺栓中產生的的剪力：合成剪力螺栓的抗剪承承載力設計值值支承板的厚度度及角焊縫的的焊腳尺寸計計算略。11/15/202234檢驗主次梁簡簡支栓接的選選用表2取頁51左表中的型，其H型鋼梁高500,鋼材牌號Q345,主梁翼緣寬,剪力設計值,即第1列6行，對應的螺螺栓性能等級級,抗滑移系數，摩擦型連連接高強度螺螺栓,其預拉力（偏心距））來來進行驗算。11/15/20223511/15/202236檢驗：偏心彎矩彎矩在頂上一一排螺栓中產產生的剪力：剪力設計值在在頂上一排螺螺栓中產生的的剪力合成剪力螺栓的抗剪承承載力設計值值支承板的厚度度及角焊縫的的焊腳尺寸計計算略。11/15/202237關于支承板的的焊腳尺寸，，全部計算結結果表明均為為構造控制（即公式A.4.2）。在15～62頁選用表中未未示出，統一一按第9頁附表中的焊焊腳尺寸采用用。除4.4條的某些情況況外，可直接接采用9～14頁中橫線下的的焊腳尺寸。11/15/202238次梁梁與與主主梁梁(或與與柱柱)簡支支栓栓接接的的選選用用圖圖表表使使用用說說明明在15～～62頁選選用用圖圖表表中中連連接接的的最最大大剪剪力力設設計計值值系系根根據據附附錄錄A公式式(A.2-1)、、(A.2-2)計算算得得出出的的。。底底行行中中的的支支承承板板厚厚度度，，系系根根據據公公式式（A.3.1)～～(A.3.4)計算算得得出出的的（（詳詳見見頁頁157-159）。。當選選用用表表中中沒沒有有所所需需要要的的截截面面時時，，選選用用者者可可根根據據以以上上公公式式進進行行計計算算。。(即頁頁前前所所介介紹紹的的公公式式，，或或按按前前面面““檢檢驗驗””示示例例的的步步驟驟進進行行。。11/15/202239在J1～～J4型連連接接中中，，為為使使9～～14頁和和15～～62頁選選用用圖圖表表中中的的支支承承板板緊緊密密配配合合，，特特意意將將15～～62頁次次梁梁中中支支承承板板的的板板號號與與9～～14頁主主梁梁中中支支承承板板的的板板號號編編為為同同號號，，以以便便當當次次梁梁所所需需支支承承板板的的厚厚度度等等于于9～～14頁同同一一編編號號的的板板厚厚時時，，在在次次梁梁的的選選用用表表中中只只需需注注明明與與9～～14頁主主梁梁中中相相同同的的板板號號，，而而不不必必注注板板厚厚。。只只有有當當次次梁梁所所需需的的支支承承板板厚厚大大于于9～～14頁中中同同一一編編號號的的板板厚厚時時，，才才在在15～～62頁中中注注明明板板厚厚,其注注寫寫值值就就是是9～～14頁中中相相同同板板號號中中板板厚厚的的替替換換值值。。11/15/202240需特特別別指指出出，，在在J4型連連接接中中，，當當次次梁梁的的腹腹板板厚厚度度小小于于支支承承板板的的厚厚度度且且其其差差值值大大于于1.5mm時,結構構制制作作加加工工廠廠應應在在次次梁梁腹腹板板的的連連接接處處加加塞塞填填板板，，使使之之達達到到與與支支承承板板的的厚厚度度相相同同，，并并要要求求填填板板的的寬寬乘乘長長等等于于（（式式中中各各符符號號的的意意義義及及尺尺寸寸詳詳見見第第9-62頁））；；同同時時要要求求設設計計者者在在選選用用時時應應將將表表中中連連接接承承載載力力的的數數值值乘乘以以系系數數0.9。11/15/202241在具具體體工工程程中中，，當當主主梁梁的的翼翼緣緣寬寬度度為為250時，，其其連連接接可可承承受受的的最最大大剪剪力力值值可可取取15～～62頁中中和和下下的的剪剪力力平平均均值值。。其其支支承承板板厚厚度度及及焊焊腳腳尺尺寸寸，，可可直直接接取取第第9～～14頁中中對對應應于于主主梁梁截截面面尺尺寸寸和和連連接接型型式式下下方方表表中中的的數數值值,但當當小小于于次次梁梁腹腹板板厚厚度度時時，，應應取取。。11/15/202242簡支支栓栓接接的的適適用用條條件件及及選選用用時時的的注注意意事事項項1)當主主梁梁為為邊邊梁梁，，其其腹腹板板只只有有一一側側有有支支承承板板，，腹腹板板的的另另一一側側是是否否增增設設加加勁勁板板，，本本圖圖集集不不作作具具體體規規定定，，由由設設計計者者自自定定。。2)在J4型連連接接中中，，應應優優先先采采用用高高強強度度螺螺栓栓摩摩擦擦型型連連接接，，不不應應采采用用普普通通螺螺栓栓連連接接。。如如采采用用高高強強度度螺螺栓栓承承壓壓型型連連接接時時，，將將使使連連接接滑滑移移變變形形量量增增大大。。因因此此，，選選用用時時應應注注意意其其不不利利影影響響。11/15/2022433)承壓型型連接接的高高強度度螺栓栓或普普通級級螺栓栓，只只適用用于承承受靜靜力荷荷載、、間接接動力力荷載載和非非抗震震結構構構件件（抗抗震結結構中中不參參加承承受地地震作作用的的構件件）的的連接接。承壓型型連接接高強強度螺螺栓的的預拉拉力應應與摩摩擦型型連接接的高高強度度螺栓栓相同同，在在連接接處必必須將將接觸觸面的的油污污及浮浮銹清清除干干凈。。此項項要求求應在在設計計圖中中說明明。11/15/202244主次梁梁螺栓栓簡支支連接接的索索引引表示示方法法11/15/202245主次梁螺栓栓簡支連接接的選用示示例1設有一Q235的H型鋼次梁，，截面型號號為H446×199×8×12,其梁端剪力力設計值為為。。主梁梁截面型號號為H600×300×12×25；連接節點為為J1型；主次梁梁間用10.9s高強度螺栓栓承壓型連連接。試問應如何何選用其連連接及索引引。11/15/202246解:1）確定連連接螺栓:根據次梁的的鋼材牌號號、截面尺尺寸和高強強度螺栓承承壓型連接接方式，由由目錄頁1查頁26。可在表表格內內J1型所在列與與，，所所在行相交交處（即第第2行2列）查得（滿足設計計要求）。。對應的詳詳圖為該頁頁左起第一一個圖形。11/15/20224711/15/2022482）確定支承板板的加工尺尺寸：由于在26頁第2列底行中只只有板號②而無板厚修修正值，設設計者只需需注明板號號，不需注注明板厚。。施工者據據此可根據據主梁截面面尺寸和設設計者注明明的板號查查頁13（截面代號號為1H60.8），在對應于J1型、板號②的第9行第2列，即可查查得支承板板的加工尺尺寸。3）節點連接接的索引表表示方法：：根據J1型圖的標準準表達式為為：J1②Y11/15/20224911/15/202250主次梁螺栓栓簡支連接接的選用示示例2設有一Q235的H型鋼次梁，，截面型號為為H446×199×8×12,梁端剪力設設計值，，主梁梁為Q235,截面型號為為H600×300×12××25；連接節點為為J4型；主次梁梁間用10.9s高強度螺栓栓摩擦型連連接。接觸觸面用噴砂砂生赤銹處處理，即試試問應如何何選用其連連接及索引引。11/15/202251解:1）確定連連接螺栓:根據次梁的的鋼材牌號號、截面尺尺寸和高強強度螺栓摩摩擦型連接接方式，頁頁查頁25。可在表格內J4型所所在列列與，，所在行相相交處（即即第6行第6列）查得：：（（滿足設計計要求）。。對應的詳詳圖為該頁頁左起第4個圖形。11/15/20225211/15/2022532）確定支支承板和和連接蓋蓋板的加加工尺寸寸：由于J4型在25頁第6列底行中中只有板板號而而無板板厚修正正值，故故設計者者只需注注明板號號。施工工者就可可根據主主梁截面面尺寸和和板號查查頁13（截面代代號1H60.8，在對應于于J4型、板號號的的第9行第2列，即可可查得支支承板的的加工尺尺寸連接接蓋板的的板厚及加工尺尺寸均可可從25頁J4型圖中查查得；至至于焊腳腳尺寸及及需在連連接處加加塞2mm厚的填板板，可由制作作加工廠廠根據4.3與4.4條的要求求施工。。11/15/20225411/15/2022553）節點連連接的索索引表示示方法:根據J4型圖的標標準表達達式為:注：螺栓栓性能等等級和連連接處鋼鋼材表面面的處理理方法,應在設計計總說明明中說明明，故在在索引中中不注。11/15/202256編制框架架梁栓焊焊拼接的的技術條條件11/15/202257有關的背背景資料料《高層民用用建筑鋼鋼結構技技術規程程》JGJ99-98第8.5.2條當用于抗抗震設防防時，梁梁的接頭頭應按本本規程第第8.1.3條第三款款的要求求設計；當用于非非抗震設設防時，，梁的接接頭應按按內力設設計，此此時，腹腹板連接接按受全全部剪力力和所分分配的彎彎矩共同同作用計計算，翼翼緣連接接按所分分配的彎彎矩設計計。當接接頭處的的內力較較小時，，接頭承承載力的的不應小小于梁截截面承載載力的50%。11/15/2022581）腹板拼接接板及其其每側的的高強度度螺栓，，按拼接接處的彎彎矩和剪剪力設計計值計算算。即腹腹板拼接接板及每每側的高高強螺栓栓承受拼拼接截面面的全部部剪力及及按剛度度分配到到腹板上上的彎矩矩，但其其拼接強強度不應應低于原原截面抗抗彎承載載力的50%。11/15/2022592）由于當翼緣緣為焊接、腹腹板為高強度度螺栓摩擦型型連接時，一一般總是采用用先栓后焊的的方法，因此此在計算中，，應考慮對翼翼緣施焊時其其焊接高溫對對腹板連接螺螺栓預拉力的的損失，損失失后連接螺栓栓的抗剪承載載力取。11/15/202260在梁腹板的拼拼接中螺栓群群所承受的剪剪力和彎矩矩11/15/202261梁腹板用螺栓栓拼接的計算算公式根據梁截面尺尺寸合理布置置的螺栓群，，分別取梁截截面最大抗彎彎設計值的，，按按0.1進級）和，，按按截面模量分分配在腹板上上的彎矩和待待定的剪力同同時作用在拼拼接一側螺栓栓群的中心處處，使螺栓群群角點處螺栓栓的受力剛好好達到其最大大抗剪承載力力設計值時，，反求出螺栓栓群可承受多多大剪力這一一思路來編制制的。11/15/202262螺栓群在彎矩矩和剪力作用用下，角點螺螺栓所受剪力力的計算式中：11/15/202263確定腹板拼接接板的厚度（應取下列四項項中之最大者者）。1)根據螺栓群受受的彎矩求板板厚:2)根據螺栓群受受的剪力求板板厚：3)根據螺栓間距距S確定板的厚度度及原則上應應使拼接板的截面面積不不小于腹板的的截面面積11/15/202264框架梁在跨內內栓焊拼接的的選用圖表11/15/202265檢驗梁的栓焊焊拼接選用表表取頁87中的H鋼材牌號Q235鋼，摩擦型型型連接高強度度螺栓（預拉力）。取表中的，再取螺栓的性性能等級和取抗滑移系系數，所對應的來進行驗算。11/15/20226611/15/202267梁的腹腹板高高度梁腹板板慣性性矩梁腹板板的凈凈截面面慣性性矩：：梁翼緣緣的毛毛截面面慣性性矩：：梁的全全截面面慣性性矩梁的凈凈截面面慣性性矩11/15/202268拼接縫縫至螺螺栓群群中心心處的的偏心心距在拼接接一側側螺栓栓群中中心處處的彎彎矩設設計值值11/15/202269連接蓋蓋板計計算略略.11/15/202270梁的栓栓焊拼拼接選選用圖圖表使使用說說明在第63～156頁表頭頭中的的、、系系分分別表表示梁梁的毛毛截面面和凈凈截面面可承承受的的最大大彎矩矩設計計值（（未考考慮1.05的塑性性發展展系數數，在在熱軋軋H型鋼中中未計計入翼翼緣與與腹板板交接接處其其翼緣緣、腹腹板邊邊緣與與內圓圓弧圍圍成的的截面面積對對彎矩矩設計計值的的貢獻獻），，系表示示梁腹腹板凈凈截面面可承承受的的最大大剪力力設計計值。。其中中中為為的的簡簡寫。。11/15/202271選用圖圖表中中的數數字系系表示示當連連接截截面處處分別別承受受和和彎彎矩時時，根根據附附錄B公式（B.3.1-1）和（B.3.1-2）算得的的螺栓栓群可可承受受的最最大剪剪力設設計值值。底底行中中的數數字系系根據據附錄錄B公式（B.3.2-1）至公式式（B.3.2-4）算得的的拼接接板厚厚度中中的最最大值值。11/15/202272當表中中的數數字與與表頭頭中的的數數值相相同時時，表表示在在連接接截面面處在在表頭頭彎矩矩值作作用下下，螺螺栓群群可承承受的的最大大剪力力設計計值已已超過過了梁梁腹板板凈截截面可可承受受的最最大剪剪力設設計值值,說明螺螺栓群群的承承載力力有富富裕。。當按按式（B.3.2-2）計算拼拼接板板的厚厚度時時，該該式是是按梁梁腹板板可承承受的的最大大剪力力設計計值來來計算算的。11/15/202273頁63-156圖表的選選用方法法及注意意事項：1)通常是在在給定梁梁的鋼材材牌號、、截面尺尺寸、高高強螺栓栓的性能能等級和和抗滑移移系數的的情況下下，在相相應的圖圖表中查查找彎矩矩、剪力力值不小小于具體體工程中中梁拼接接處的彎彎矩、剪剪力設計計值所對對應的螺螺栓布置置及其節節點索引引號。11/15/2022742)也可在已已知梁的的鋼材牌號號、截面面尺寸的情況下下，在相相應的圖圖表中查查找彎矩、剪剪力值不小于具具體工程程中梁拼拼接處彎彎矩、剪剪力值所所對應的的高強螺栓栓的性能能等級、、抗滑移移系數、、所對應的的螺栓布置置及其節點索引引號。11/15/2022753)在抗震設設防結構構中，應應選用H型鋼中翼緣的寬寬厚比不得大于于現行抗抗震設計計規范所所規定的的限值。。并使此此類拼接接節點避開塑性性區，宜將其其放在距距柱邊1/10凈跨長度度或兩倍梁高高兩者的較較大值之之外,且宜按連連接與梁梁截面抗抗彎等強強度來選選用。為此只需需在鋼梁梁栓焊拼拼接選用用圖表中中的第6列、下下的數數據中進進行查找找，只要要使表中數值值不小于具具體工程程中梁端截面面組合剪剪力設計計值的（（））倍即可可。11/15/202276此時梁端端截面組組合剪力力設計值值，宜參參照現行行《建筑抗震震設計規規范》公式（6.2.4-2）進行計算算。式中中為為梁梁截面的的塑性彎彎矩，為為梁在在重力荷荷載代表表值（9度時高層層建筑還還應包括括豎向地地震作用用標準值值）作用用下，按按簡支梁梁分析的的梁端截截面剪力力設計值值。11/15/202277主梁栓焊焊拼接的的索引表表示方法法11/15/202278例3有一非抗抗震框架架梁，跨跨度8m。Q345鋼，型號號為H500×250××8×16，需在工地地栓焊拼拼接。其其拼接處處的彎矩矩、剪力力設計值值分別為為，，,如采用10.9s高強度螺螺栓摩擦擦型連接接,連接表面面為噴砂砂后涂無無機富鋅鋅漆處理理(=0.4)，試問應應如何選選用其節節點連接接及索引引。11/15/202279解:1)確定連接接螺栓：根據框框架梁的的鋼材牌牌號Q345和截面型型號,由目錄頁頁3查頁134，可在表格格內的的表頭和第4列第5行中查得得：對應的詳詳圖為該該頁左起起第1個節點圖圖形，即即：2H50.4-P①①/t11/15/20228011/15/2022812）確定連接接蓋板的的厚度：在底行4列中查得得拼接板板厚。。3）節點連接接的索引引表達方方式為：因表中中板厚有有6和8兩種，設設計者必必須指定定。根據據P①節點圖的的標準表表達式為為2H50.4-P①①/611/15/202282例4有一抗抗震框框架梁梁，跨跨度8m。截面型型號為為H500×250×8×16。。Q345鋼，需需在工工地栓栓焊拼拼接。。其拼拼接點點距柱柱邊為為1.1m，拼接處處地震震作用用下的的內力力組合合設計計值;，如采采用10.9s高強度度螺栓栓摩擦擦型連連接,接觸面面采用用噴砂砂后涂涂無機機富鋅鋅漆處處理()試問應應如何何選用用其節節點連連接及及索引引。11/15/202283解:1)確定拼拼接處處拼接接計算算的原原則由于拼拼接點點距柱柱邊1.1m>，1.1m>長，其其拼接接點可可視為為不在在塑性性鉸區區段內內，宜宜按截截面抗抗彎等等強度度來進進行拼拼接。。11/15/2022842)確定連連接螺螺栓:根據框框架梁梁的鋼鋼材牌牌號和和截面面型號號，查查頁134。在已知知高強強度螺螺栓為為10.9s，的條件件下，，可在在各種種不同同螺栓栓布置置選用用表中中的第第5行第6列的數數值中中進行行查找找，只只要查查得表表中的的剪力力設計計值大大于。。即即可滿滿足設設計要要求。。為此此只有有在螺螺栓布布置的的選用用表中中，時時,查得可滿足足此條條件。。11/15/20228511/15/2022863)確定連接蓋蓋板的厚度度：在下下的的底行6列中查得拼拼接板厚。。4)節點連接索索引的表達達式：因節節點板厚在在表中為唯唯一數值8，在索引中中可不必注注寫。根據據P④節點圖的標標準表達式式為2H50.4-P④注：在本例中，，如抗滑移移系數取則則和的的高強度螺栓都能能滿足設計計要求。11/15/202287編制框架梁梁全栓拼接的技術條件件11/15/202288有關的背景景資料1陳紹蕃《鋼結構》（第二版））中國建筑筑工業出版版社，1996梁翼緣拼接接按梁翼緣緣凈截面在在鋼材設計計強度下的的軸向承載載能力進行等強設設計。腹板板拼接按承承受所有剪剪力和梁的的設計彎矩矩值中按腹腹板與全截截面慣性矩矩的比值分分配給梁腹腹板的彎矩矩設計，不不計剪力對對梁腹板兩兩側螺栓形形心產生的的附加彎矩矩。梁腹板板按截面全全高度拼接接設計，螺螺栓取與翼翼緣螺栓直直徑相同，，按構造布布置好后再再進行驗算算。為使腹腹板上的螺螺栓和翼緣緣上螺栓的的受力協調調，腹板上上受力最不不利螺栓所所受彎矩產產生的水平平分力與其其力臂之比比應不大于，，為高高強螺栓的的抗剪承載載力設計值值，為梁高，為為螺栓栓群形心至至角點螺栓栓處的豎直直距離。為為處一個螺栓栓的水平剪剪力。這其其實是對彎彎矩在梁截截面上線性性分布的要要求。11/15/2022892王國周瞿瞿履謙主編編《鋼結構原理理與設計》清華大學出出版社，1993，，11。267頁）拼接處內力力通常根據據彈性受力力原理，假假定彎矩在在翼緣緣和腹板間間按其凈截截面慣性矩矩和分配，，剪力全部部由腹板承承受。當連連接按與翼翼緣等強度度設計時，，則應應采有翼翼緣截面的的軸心受力力承載力的的設計值，，取凈截面面承載力和毛截面承承載力的的較小小者。腹板拼接每每側螺栓承承受扭矩和和剪力，通通常先排列列好螺栓，，再按螺栓栓群受扭受受剪情況驗驗算角點處處最大受剪剪螺栓，如如下：11/15/202290拼接接處處應應力力分分布布復復雜雜，，且且腹腹板板上上有有很很多多螺螺栓栓孔孔削削弱弱，，但但上上面面所所列列剪剪應應力力公公式式均均未未考考慮慮螺螺栓栓孔孔，，在在此此,假假定定由由腹腹板板凈凈截截面面均均勻勻承承受受全全部部梁梁剪剪力力。。腹板板拼拼接接板板的的高高度度應應盡盡量量接接近近于于腹腹板板高高度度，，厚厚度度根根據據其其總總凈凈截截面面的的慣慣性性矩矩和和面面積積不不小小于于腹腹板板相相應應值值的的原原則則確確定定。。11/15/2022913羅邦邦富富魏魏明明鐘鐘沈沈祖祖炎炎陳陳明明輝輝編編著著《鋼結結構構設設計計手手冊冊》中國國建建筑筑工工業業出出版版社社1989，，10。第第76頁軋制制工工字字鋼鋼或或槽槽鋼鋼梁梁的的拼拼接接按按下下述述的的原原則則進進行行計計算算。。(1)翼緣緣的的拼拼接接按按受受軸軸向向力力來來計計算算，，是是翼翼緣緣板板的的凈凈截截面面面面積積。。(2)腹板板的的拼拼接接按按承承受受全全部部剪剪力力及及腹腹板板上上的的彎彎矩矩來進進行行計計算算。。按按下下式式計計算算。。式中中：：—拼接接處處梁梁截截面面所所受受的的彎彎矩矩--腹板板的的慣慣性性矩矩，，—工字字鋼鋼梁梁整整個個截截面面的的慣慣性性矩矩。11/15/2022921當拼接位于非抗震框架梁梁或抗震框架梁塑塑性區段以外外時的計算原則:1）在翼緣拼接接中，均按與翼緣等等強度來計算算。2）在腹板拼接接中，腹板拼接板及及每側高強度度螺栓按承受受拼接截面的的全部剪力及及按剛度分配配到腹板上的的彎矩。但其其拼接承載力力最小不得低低于原截面抗抗彎承載力設設計值的50%；腹板拼接螺栓栓的受力應符符合梁截面中中的應力分布布，即腹板角角點上的螺栓栓在彎矩作用用下所產生的的水平剪力值值應與翼緣螺螺栓水平剪力力值成線性關關系。11/15/202293注：1凡在表頭H型鋼截面尺寸寸的前面注有有*符號者，系表表示該截面型型號的翼緣寬寬厚比、或腹腹板的高厚比比已超出了12層及其以下7度設防的限值值，而只能作作為12層及其以下6度抗震設防和和非抗震設防防的框架梁來來使用。2在選用表中，，當在“腹腹板拼接一側側的拼接螺栓栓”欄下的的剪力值中出出現有橫線下的數字字時（其值均在1.01~1.05范圍之間），，是表示腹板板上角點處的的拼接螺栓在在該列表頭彎彎矩作用下所所產生的水平平分力與翼緣緣拼接螺栓水水平力的線性性關系已超過過了1%~5%。以便供設計者者酌情選用。。(如下圖所示)11/15/20229411/15/2022952當拼接接位于于抗震框框架梁梁塑性性區段段以內內的計算算原則則1）根據現現行《建筑抗抗震設設計規規范》表的的規定定，由由于節節點板板件、、連接接螺栓栓的承承載力力抗震震調整整系數數為0.85，框架架梁的的抗震震調整整系數數為0.75。由此可可得到到其連連接的的承載載力設設計值值應滿滿足不不小于于梁載載面承承載力力設計計值的的要要求。。為此此，只只要在在選用用表中中將滿滿足等等強連連接條條件（（即表表中列列下注注有剪剪力值值所在在行中中的連連接條條件））的拼拼接板板厚度度和拼拼接螺螺栓數數的計計算值值再乘乘以1.13的增大大系數數即可可。11/15/2022962）考慮到到翼緣拼拼接螺螺栓很可能能在大大震時時由摩摩擦型型的受受力狀狀態轉轉變為為承壓壓型的的受力力狀態態，而而使螺桿受受剪和孔壁承承壓，為防防止由由此而而引起起的破破壞，，還須須按照照現行行《建筑抗抗震設設計規規范》的公式式（8.2.8-7）對按上上述1）款所述述方法法的計計算結結果進進行復復核。。據此，，在本本圖集集的翼翼緣連連接中中，只只要要按照照上11/15/202297述公式式進行行復核核后，，如拼接板板厚度度或拼接螺螺栓數數大于于表中中按等等強連連接的的數值值時，，則均在在表中中螺栓栓列數數的下方或或上方方、和和相應應拼接接板厚厚度的的上方方和板板長的的旁邊邊加注注了帶帶括號號的數數字。以便便在抗抗震拼拼接中中，按按其拼拼接位位置是是否在在塑性性區段段以內內時的的不同同情況況而選選用。。其余未未加注注括號號的數數字，，仍應應照常常采用用。(如下圖圖所示示)11/15/20229811/15/2022993）梁腹板板在塑塑性區區段以以內的的拼接接計算算：其拼接接應滿滿足《建筑抗抗震設設計規規范》公式和的的要要求。。式中—在腹板板拼接接中由由塑性性彎矩矩引起起一個個螺栓的最最大剪剪力。。—為梁在在重力力荷載載代表表值作作用下下,按簡支支梁分析析的梁梁端截截面剪剪力設設計值值。注：關關于塑塑性區區段內內外的的界定定，通常常以1/10距跨長長或兩兩倍梁高兩兩者者中的的較大大值為為分界界線。11/15/20221003當拼接位位于非抗震框框架梁或抗震框架架梁塑性性區段以以外時的計算公公式：1）梁上下翼翼緣的拼拼接，按按等強度度原則進進行。即取以下下二式中中之較小小者：式中：、—分別為為一個翼翼緣的凈凈截面面面積和毛毛截面面面積。—是考慮慮摩擦型型高強度度螺栓的的孔前傳傳力。—為翼緣連連接一列列的螺栓栓數（即即行數））。11/15/20221012）上、下翼翼緣連接接一側所所需的螺螺栓數:—為一個摩摩擦型高高強度螺螺栓的抗抗剪承載力設設計值。。3）上下翼緣緣上下側側拼接板板的板寬寬和板厚厚:應使其凈截截面面積積各不小小于翼緣緣凈截面面面積的一半為為原則。。11/15/2022102根據《鋼結構設設計規范范》規定，當當螺栓沿沿軸向受受力方向向連接長長度大于時時，應應將螺栓栓的承載載力設計計值乘以折減減系數,當大大于時時(為孔徑)，折減系系數為。為此，當當翼緣寬寬度(螺栓為行行布置)，按式算出的螺螺栓列數數大大于時時,如用代代入折減減系數后則修正正后的螺螺栓列數數為:11/15/2022103當翼緣寬寬度(螺栓為行行錯錯列布置置)，按下式式算出的螺螺栓列數數大大于時時,如用代代入折折減系數數即修正后后的螺栓栓列數可可分別表表達為:11/15/20221044在彈性階階段或拼拼接位于于塑性區區段以外外時，梁梁腹板用用螺栓拼拼接的計計算公式式：根據梁截截面尺寸寸合理布布置的螺螺栓群，，分別取取梁截面面最大抗抗彎設計計值的，，按按0.1進級）和和，，按截面面模量分分配在腹腹板上的的彎矩和和待定的的剪力同同時作用用在拼接接一側螺螺栓群的的中心處處，使螺螺栓群角角點處螺螺栓的受受力剛好好達到其其最大抗抗剪承載載力設計計值時，，反求出出螺栓群群可承受受多大剪剪力這一一思路來來編制的的。11/15/2022105在梁腹板板的拼接接中螺栓栓群所承承受的剪剪力和和彎矩11/15/2022106螺栓群在在彎矩和和剪力作作用下，，角點螺螺栓所受受剪力的的計算式中：附加條件件：11/15/2022107確定腹板板拼接板板的厚度度（應取下列列四項中中之最大大者）。1)根據螺栓栓群受的的彎矩求求板厚:2)根據螺栓栓群受的的剪力求求板厚：：3)根據螺栓栓間距S確定板的的厚度及及原則上上應使拼拼接板的的截面面面積不小小于腹板板的截面面面積。。11/15/20221085當拼接位于于塑性區段段以內時：腹板上連連接螺栓的的極限抗剪剪承載力應應滿足下式式要求：但由于式中中的和和因隨工程而而異。為了了便于制表表，特將在在塑性鉸區區可能出現現的最大剪剪力值，保保守的按腹腹板可以承承受的最大大值來代替替，即（（在一般工工程中是不不可能出現現的）。式式中即即為各各選用表中中腹板凈截截面的抗剪剪承載力設設計值。11/15/2022109當按式驗驗算后,如連接不滿滿足要求時時，應將該該腹板連接接不能承受受的那部分分塑性彎矩矩轉由翼緣緣的連接來來承受。其其具體計算算如下:1）求梁腹板凈凈截面的塑塑性模量2）求梁腹板凈凈截面的塑塑性彎矩,并考慮鋼材材屈服強度度的超強系系數取1.211/15/20221103)復核腹板拼拼接板的抗抗彎不小于于時時所需的的板厚4)求腹板連接接在按式算算出的的剪力和塑塑性彎矩作作用下,使螺栓剛好好達到極限限承載力時時,反求出連接接可承受的的部分塑性性彎矩，如如下式所示示：a根據在本圖圖冊梁腹板板的厚度范范圍，通過過連接螺桿桿抗剪承載載力和孔壁壁承壓承載載力的計算算比較表明明，均為孔孔壁承壓控控制（詳頁頁124）為此其式式如下：或11/15/2022111b如說說明腹板連連接滿足和和倍塑性彎矩矩的聯合作作用.此時計算翼翼緣連接的的軸心力，