工字形柱(繞強軸)和箱形柱與梁剛接時,需要滿足一系列嚴格的構造要求,以確保結構的整體性和安全性。以下是根據相關標準和規范整理的詳細要求:
一、焊縫要求
1. 梁翼緣與柱翼緣間的焊縫:
應采用全熔透坡口焊縫,以確保焊縫的強度和韌性。
對于一、二級抗震等級的結構,應檢驗焊縫的V形切口沖擊韌性,其夏比沖擊韌性在-20℃時不低于27J。
2. 腹板連接板與柱的焊縫:
當腹板連接板的厚度不大于16mm時,應采用雙面角焊縫,焊縫有效厚度應滿足等強度要求,且不小于5mm。
當腹板連接板的厚度大于16mm時,應采用K形坡口對接焊縫,該焊縫宜采用氣體保護焊,且板端應繞焊。
二、加勁肋(隔板)要求
柱在梁翼緣對應位置應設置橫向加勁肋(隔板),其厚度不應小于梁翼緣厚度,強度應與梁翼緣相同。這可以加強柱的局部承載力,防止柱翼緣在梁端彎矩作用下發生屈服。
三、螺栓連接要求
梁腹板宜采用摩擦型高強度螺栓與柱連接板連接。這種連接方式具有施工方便、受力性能好的優點。
經工藝試驗合格能確保現場焊接質量時,腹板與柱的連接也可采用氣體保護焊進行焊接。但腹板角部應設置焊接孔,孔形應使其端部與梁翼緣和柱翼緣間的全熔透坡口焊縫完全隔開,以避免焊接應力集中和焊接缺陷。
四、其他要求
1. 焊縫質量:焊縫的質量等級應符合相關標準和規范的要求。對于直接承受動荷載且需要驗算疲勞的構件以及梁柱、牛腿等重要節點,焊縫的質量等級應為二級;對其他結構可為三級。
2. 焊縫布置:在設計中不得任意加大焊縫,避免焊縫密集和雙向、三向立體交叉并在一處集中大量焊縫。這主要是因為焊縫密集和交叉會導致焊縫不能自由收縮,產生雙向、三向焊接應力,這種焊接殘余應力一般能達到鋼材的屈服強度值,對結構的抗震性能產生不利影響。
3. 節點區整體性:為了保證節點區的整體性,減小構件間連接的破壞,對節點區采用全熔透焊縫是必要的。這可以確保在罕遇地震作用下,框架節點能夠保持足夠的承載力和變形能力。
4. 長細比限制:框架柱的長細比應根據不同等級要求控制在一定范圍內,例如一級不應大于60,二級不應大于80,三級不應大于100,四級不應大于120 。
5. 板件寬厚比:梁柱板件的寬厚比應符合相關規范的規定 。
6. 側向支承:梁柱構件的受壓翼緣應根據需要設置側向支承,特別是在可能出現塑性鉸的截面處,上下翼緣均應設置側向支承 。
7. 側向剛度:相鄰兩側向支承點間的構件長細比應符合現行國家標準《鋼結構設計規范》GB 50017的有關規定 。
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