中美欧圆钢管相贯节点设计方法比较
2012-10-16隋炳强罗兴隆王发强吴天河
河北工程大学学报(自然科学版) 2012年2期
隋炳强,罗兴隆,王发强,吴天河
(1.上海宝冶集团,上海201908;2.山东诸城长运路桥工程有限公司,山东诸城262200)
钢管截面形状及截面材料分布合理,与开口截面相比,具有各向等强,抗扭刚度大,稳定承载能力高,端头封闭后抗腐蚀性能好等优点,对受风载的结构,钢管结构所具有的光滑表面比用其它型刚制造的类似结构所引起的风载荷要小得多。而且圆管截面的表面积仅为相类似的工字形截面的表面积的2/3,这样会大大减少涂漆与防火保护的费用[1-2]。钢管相贯节点中各杆件直接焊接,强度高,绕流条件好,截面封闭抗腐蚀性强,与大气接触表面小,易于防护。在清洁要求较高的场合,如化工或食品加工建筑,钢管相贯节点结构较容易除尘,且没有突缘、连接部件及其它容易积聚灰尘的地方[3-4]。基于以上优点,相贯节点已广泛应用于网架、网壳、塔架和海洋平台等工程结构中。
本文对中国钢结构设计规范(GB500017-2003)[4]、美国钢结构设计规范[5](ANSI/AISC 360-05)、美国焊接规范[6](AWS D1.1/1.1M 2008)和欧盟钢结构设计规范[7](Eurocode 3:BS EN 1993-1-8:2005)中的圆管相贯节点部分进行分析比较,并结合工程实例提出了设计建议。
1 节点分类及其破坏模式
1.1 节点分类
1)平面单一节点:相贯节点由一个或多个直接焊接到连续主管上的支管组成,依据连接处负载的受力可以分为K型连接(包括N型),Y型连接(包括T型),或交叉形 (也就是X型)连接,而并不依赖于物理连接。
Y型节点(包括T型):当支管中的冲击荷载(Prsinθ)由主管剪力平衡,且支管垂直于主管,则该节点将为T形连接,否则就是Y形连接。……
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