异型节点
柱变截面节点:在多高层建筑当中,结构高层柱和低层柱的竖向
力差别大或结构空间布置要求不同,在满足承载力要求的情况下为了节 省材料,合理经济,b)不贯通型双边收进
(c)贯通型双边收进
柱变截面一般保持柱翼缘截面高度不变,改变柱的腹板 高度,进行一边收进或两边收进,在截面改变处需设水平加劲 肋,并根据需要设置竖向加劲肋。中柱又可根据水平加劲 肋是否贯通柱翼缘,分为贯通型和不贯通型
异型节点
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节点的作用
节点在框架中起着传递和分配内力,保证结构整体 性的作用,根据"强节点,弱构件"的设计原则,故 它是框架结构的重要部件之一。
背景:
钢结构具有造型美观、施工速度快、抗震性能突出,节能可 再生等优势,已经成为大型公共建筑、高层和超高层建筑、 工业建筑的主要结构形式。随着高层、超高层钢结构建筑的 不断涌现,钢框架变截面柱异型节点在实际工程的运用也越 来越多,但国内外的钢结构梁柱节点的研究工作大多数是针
如图(a)所示,此构 造形式,梁与柱为刚 性连接,梁柱截面采 用H 型截面,柱在对 应于每根梁上下翼缘 位置处,均应设置水 平加劲肋
(a)左右梁截面高差不小于150 (b)左右梁截面高差小于150
如图(b)所示,此构造的梁柱可采用H 截面,小梁与柱 翼缘的连接处初始梁高度与大梁相同,经一个变坡 逐渐减小截面高度,变坡处需加设双面竖向加劲肋
梁柱均变截面节点: 结合梁柱单独变截面的情况考虑,此形式 节点受力较为复杂,今后需在对其设计、 工程应用和理论分析上深入研究
钢框架变截面柱异型节点的受力特征:
柱翼缘板非直线传力特征 节点域腹板的剪切变形特征
柱翼缘板非直线传力特征:
上柱翼缘轴 力F 在斜翼缘板 中产生轴力为
Fb , F Fb cos 1,
对常规节点,对异型节点的规定还属于起步阶段,由于缺乏
理论和试验的支持,设计人员只能参照 常规节点以及图集进行设计
钢框架异型节点的构造类型:
梁变截面节点 柱变截面节点 梁柱均变截面节点
梁变截面节点:当结构同一梁段节点处相邻开间功能不同,空
间布置不同,导致部分梁段荷载大,致使左右梁设计的截面高度不同
0, H Fbsin,
柱翼缘板非直线传力特征:
与常规节点柱翼缘板直线传力相比,变截面柱异型
节点柱斜翼缘板受力更加不利,且产生了一个水平
分力H ,使柱腹板局部集中受压,形成不利的受力 状态,因此在此处设置横隔板可避免正常使用情况 下腹板局部长期受压的不利状态。
节点域腹板的剪切变形特征:
节点域腹板的剪切变形特征:
当柱顶同时受水平荷载和竖向荷载作 用发生水平侧移时,受压侧斜柱翼缘 在压力作用下产生与节点域腹板的向 下的相对变形,受拉侧斜柱翼缘在拉 力作用下产生与节点域腹板的向上的 相对变形,如图(a)所示
节点域腹板的剪切变形特征:
当柱顶受到水平方向的推力时,梁端 受到竖直方向的反力,并在节点处梁 端位置产生弯矩,工字钢梁端弯矩主 要是由梁的翼缘来承受,梁翼缘受拉 或者受压时将荷载传递给柱翼缘,柱 翼缘再传递给横隔板,使节点域腹板 受到水平方向的剪力,产生水平方向 的相对变形,如图(b)所示