工字形柱(绕强轴)和箱形柱与梁刚接时,需要满足一系列严格的构造要求,以确保结构的整体性和安全性。以下是根据相关标准和规范整理的详细要求:
一、焊缝要求
1. 梁翼缘与柱翼缘间的焊缝:
应采用全熔透坡口焊缝,以确保焊缝的强度和韧性。
对于一、二级抗震等级的结构,应检验焊缝的V形切口冲击韧性,其夏比冲击韧性在-20℃时不低于27J。
2. 腹板连接板与柱的焊缝:
当腹板连接板的厚度不大于16mm时,应采用双面角焊缝,焊缝有效厚度应满足等强度要求,且不小于5mm。
当腹板连接板的厚度大于16mm时,应采用K形坡口对接焊缝,该焊缝宜采用气体保护焊,且板端应绕焊。
二、加劲肋(隔板)要求
柱在梁翼缘对应位置应设置横向加劲肋(隔板),其厚度不应小于梁翼缘厚度,强度应与梁翼缘相同。这可以加强柱的局部承载力,防止柱翼缘在梁端弯矩作用下发生屈服。
三、螺栓连接要求
梁腹板宜采用摩擦型高强度螺栓与柱连接板连接。这种连接方式具有施工方便、受力性能好的优点。
经工艺试验合格能确保现场焊接质量时,腹板与柱的连接也可采用气体保护焊进行焊接。但腹板角部应设置焊接孔,孔形应使其端部与梁翼缘和柱翼缘间的全熔透坡口焊缝完全隔开,以避免焊接应力集中和焊接缺陷。
四、其他要求
1. 焊缝质量:焊缝的质量等级应符合相关标准和规范的要求。对于直接承受动荷载且需要验算疲劳的构件以及梁柱、牛腿等重要节点,焊缝的质量等级应为二级;对其他结构可为三级。
2. 焊缝布置:在设计中不得任意加大焊缝,避免焊缝密集和双向、三向立体交叉并在一处集中大量焊缝。这主要是因为焊缝密集和交叉会导致焊缝不能自由收缩,产生双向、三向焊接应力,这种焊接残余应力一般能达到钢材的屈服强度值,对结构的抗震性能产生不利影响。
3. 节点区整体性:为了保证节点区的整体性,减小构件间连接的破坏,对节点区采用全熔透焊缝是必要的。这可以确保在罕遇地震作用下,框架节点能够保持足够的承载力和变形能力。
4. 长细比限制:框架柱的长细比应根据不同等级要求控制在一定范围内,例如一级不应大于60,二级不应大于80,三级不应大于100,四级不应大于120 。
5. 板件宽厚比:梁柱板件的宽厚比应符合相关规范的规定 。
6. 侧向支承:梁柱构件的受压翼缘应根据需要设置侧向支承,特别是在可能出现塑性铰的截面处,上下翼缘均应设置侧向支承 。
7. 侧向刚度:相邻两侧向支承点间的构件长细比应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的有关规定 。
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