钢梁和混凝土柱的连接.pdf

2 山西冶金 S HANX I ME T AL LU RGY T o t a l 1 3 6 N o 2 2 O 1 2 文章编号： 1 6 7 2 1 1 5 2 ( 2 0 1 2 ) 0 2 - 0 0 6 6 - 0 2 钢梁和混凝土柱的连接 郑 勇 ( 山西财贸职业技术学院， 山西太原0 3 0 0 3 1 ) 摘要： 介绍了几种钢梁和混凝土柱连接的节点形式， 并指出了它们的适用范围， 供同行在设计施工中进行参考。 关键词 ： 钢 梁混凝土柱连接 中图分类号： T U7 5 5 文献标识码： B 收稿日期： 2 0 1 2 - 0 2 - 2 7 随着我国钢材产量的不断增加和钢结构技术的 不 断发展完善 ， 钢结构得到了迅速的发展 ， 在工业与 民用建筑中的应用越来越多。在一些新建厂房和大 跨场馆， 还有一些改造项目的扩建和加层施工中， 出 现越来越多的钢结构和原混凝土结构的连接，例如 混凝土柱和钢柱的连接、 钢柱和混凝土梁 的连接、 钢 梁和混凝土柱的连接 ，这些连接大多通过化学锚栓 或膨胀螺栓连接 。其 中扩建项 目经常会出现混凝土 柱和钢梁的连接，这种连接充分利用了混凝土柱的 抗压性能和钢梁的抗弯性能，但国家规范尚未对这 种节点的计算和施工做出相应标准的规定。 1 混凝土柱和钢梁连接的要求 在保证节点安全可靠的情况下 ，节点能够把梁 产生的弯矩和剪力传递给混凝土柱。 按照能否传递弯矩，节点的连接方式可分为铰 接连接和刚接连接( 不考虑半刚性节点 ) ， 刚接主要 使用在主梁或受力较大的梁上，铰接节点主要使用 在次梁或受力较小的梁上。 2 节点形式 2 1 典型铰接节点 铰接节点在钢梁和混凝土柱连接 中应用较多 ， 当钢梁跨度和受力较小， 且对梁的高度没有要求时， 应当首选铰接节点， 铰接节点具有施工简单、 传力明 确等优点， 而且混凝土柱只受到剪力的作用， 没有弯 矩产生，可以减小膨胀螺栓或化学锚栓对混凝土柱 的作用， 所以， 如果条件允许的话， 要选择铰接节点 ( 见图 1 ) 。 此节点钢梁端板靠化学锚栓或膨胀螺栓固定在 混凝土柱上，端板上伸出的连接板和钢梁腹板采用 作者简介： 郑勇( 1 9 6 ) ， 男 ， 于山西财贸职业技术学 院从事建筑工程管理工作， 工程师。T e 1 ： 1 3 9 3 4 2 4 1 5 1 0 ， E m a i l ： c mz y l 1 8 1 6 3 c o rn l 1 - 1 混凝 土柱 ： ， 0 t 、 ： ， j i ： ： ： ：， ： ： ： i 。 ， 1 - 2 钢梁 图 1 混凝土柱和钢梁铰接节点 高强螺栓连接。 2 2 典型刚接节点 当钢梁跨度和受力较大时 ，应当考虑选择刚接 节点。 刚接节点的优点是可以减小梁的最大弯矩， 从 而减小梁的截面高度 ， 以减少材料 的用量 ； 缺点是施 工复杂， 节点承受剪力和弯矩的作用， 膨胀螺栓或化 学锚栓同时承受拉压或剪切的作用，与混凝土柱的 连接容易发生松动( 见图2 ) 。 、 - - ： 。： ， ， ： ： ： - ： 一 ：- 。 i 、 2 - 1 混凝土柱 2 - 2钢梁 图 2 混凝土柱和钢梁刚接节点 此节点钢梁端板靠化学锚栓或膨胀螺栓固定在 混凝土柱上，端板上伸出的连接板和钢梁腹板采取 高强螺栓连接，钢梁的上下翼缘开坡口和端板采用 对接焊缝连接。 由于节点处膨胀螺栓或化学锚栓与混凝土柱 的 连接容易发生松动， 同时如果端板上不加垂直的加劲 2 0 1 2 年第 2期 郑勇： 钢梁和混凝土柱的连接 板 ， 端板易发生弯曲， 所以较难达到实际的刚性连接。 2 3 混凝土柱外包形式 要在原有砼框架结构侧面增加钢框架结构， 新建 钢结构框架梁和原砼框架结构的边柱连接 ， 形成一个 整体，如果原混凝土柱截面较小且其质量也不好， 在 这种情况下 ， 为防止膨胀螺栓或化学锚栓打孔时对混 凝土柱造成破坏， 可采取用钢板将混凝土柱外包的方 法， 节点如图 3 。 3 - 1 混凝土柱 3 _ 2 钢梁 图 3 混凝土柱和钢梁外包节点 由于外包节点和钢梁连接的端板刚度较小 ， 钢 梁在节点处易发生轻微转动 ， 所以应按铰接节点考 虑。外包节点的优点就是不需要在混凝土柱上打孔 植筋， 能很好地保护原混凝土柱的结构 ； 其缺点是用 钢量较大 ， 造价较高 ， 施工复杂。 2 4 混凝土柱顶加钢梁 如果现场情况要求将钢梁加到混凝土柱顶上 ， 则需要在柱顶植化学锚栓， 再固定一块过渡板， 将钢 图 4 混凝土柱顶加钢梁节点 梁放到过渡板上 ，化学锚栓穿过打孔的过渡板和钢 梁， 用螺栓在钢梁下翼缘上表面将其固定。 柱顶梁上 要加上支承加劲肋， 节点如图4 。 这种节点在一定程度上限制了钢梁的转动， 但 是钢梁在节点处易发生轻微转动，计算时应当保守 地按铰接节点计算。 此做法构造简单， 但混凝土柱顶 一 般存在大量的柱纵筋的水平弯折段，所以对化学 锚栓的打孔操作较难 ， 不建议采用 。 3结语 钢结构和混凝土结构的混合结构变得越来越 多， 但是两种材料构件的连接也经常出现质量问题。 要使钢梁和混凝土柱能达到很好的连接，在设计施 工时要充分考虑工程实际情况， 从安全的结构、 较低 的造价 、 简单 的施工各方面考虑 ， 做 出经济 、 安全 的 设计方案 。 参考文献 1 陈志蜂 混凝土柱钢梁连接节点设计 J 建筑与结构设计 ， 2 0 0 8( 4) ： 1 8 一 l 9 ( 编辑 ： 胡玉香 ) ( 上接 第 S 9页 ) 2 3 轧辊材质 轧辊的硬度和强度越高 ，切削消耗的功与产生 的切削热越多，温度也越高。例如高硬度轧辊的切 削， 一方面由于轧辊表面塑性强， 韧性高， 切削变形 大 ， 相应的切削力 、 切削热也大 ； 另一方面 ， 高硬度轧 辊导热率低 ， 由轧辊与切屑带走 的热量很少 ， 因此车 刀的切削温度较高， 使车刀磨损加快。 2 4 切削液 切削液有冷却和润滑作用，可以减少切削热的 产生 ， 降低切削温度 。 3 控制切削热产 生的措施 1 ) 在刀具温度允许的情况下适 当增大前角 ， 以 尽量减轻切屑过程中前层金属发生的变形和磨擦。 2) 在切削用量 中， 对切 削热影响最大的是切削 速度， 影响最小的是切削深度 ， 因此在机床进给机构 允许 的情况下 ， 尽可能取大的切削深度 ， 取较大的进 给量 ， 取较小的切削速度 。 3 ) 提高刀具前刀面与后刀面的刃磨质量 ， 减少 磨擦力。 4 ) 合理选用冷却润滑液。由于冷却润滑液能带 走大量的切削热， 降低切削温度 ， 延长刀具寿命和提 高生产效率 ， 所以冷却液有冷却作用； 由于冷却润滑 液能减少摩擦， 降低切削力和切削热， 减轻刀具磨损， 提高轧辊加工的表面质量，所以冷却液又有润滑作 用； 由于冷却润滑液能及时冲掉切削过程中产生的细 小切屑，降低对轧辊表面质量和机床精度的影响， 所 以冷却液还有清洗作用。因此， 应合理选用冷却润滑 液。 另外， 在选用时应值得注意的是， 冷却液可分为水 溶液、 切削油和乳化液， 水溶液以冷却为主， 多用于粗 加工； 切削油以润滑以主， 多用于精加工； 乳化液以冷 却为主， 也起一定的润滑作用。 ( 编辑： 胡玉香) 千丰 _ 硅