高层民用建筑钢结构冷成型柱隔板连接的有关问题

编辑:【海南康氏力拓空间结构工程有限公司】 更新时间:【2015.08.18】 浏览次数:【2771】
  《高层民用建筑钢结构技术规程》修订中对箱形柱采用电渣焊提出的限制,将冷成型柱的应用提上日程。冷成型柱的角部由于冷作硬化效应.对内隔板和贯通式隔板的焊接.在构造和工艺上有所不同,处理不当会影响柱的受力性能和结构安全。参考日本现行标准,对有关的设计要求提出建议,供技术人员参考。
    我国多高层钢结构设计中,通常采用柱贯通型,其中箱形柱隔板采用电渣焊,制作安装比较方便。JGJ 99-98《高层民用建筑钢结构技术规程》(以下简称“高钢规程”)编制时由于缺少经验,对电渣焊柱壁板最小厚度未作规定。实践中,有的电渣焊柱壁板用到14 mm;个别工程柱宽较小,仅300~400 mm,因高钢规程建议梁与柱双向刚接时宜采用箱形柱,柱隔板可用电渣焊,结果有的柱壁板厚度仅有10 mm甚至8 mm,但仍要求用电渣焊。加T厂在按图施工中,常因壁板太薄导致柱壁板融化。因此,对电渣焊的最小板厚度缺少规定,不但影响制作,更影响工程质量。高钢规程修订时了解到,日本规走的电渣焊壁板最小厚度是28 mm,这对我国来说未必适合。对于最薄可做到多厚的问题与日本焊接专家进行了讨论分析,认为不能比16 mm更薄。因此,高钢规程修订时作了相应规定。
    对于隔板不能用电渣焊的箱形柱,日本采用冷成型箱形柱或H形柱。从柱身经济性考虑,冷成型柱较好。国内目前也有少数厂家有冷成型箱形柱加工设备.但远未普及。这种柱一般采用贯通式隔板,对隔板的材性要求较严,从资料l看也有用内隔板的。
两种隔板应如何选用,制作安装上各有什么要求。本文参考日本有关资料对此作一些归纳,供设计施工人员参考。
1  箱形柱隔板的形式
    按日本建筑学会《钢结构连接设计指南》,箱形柱设置隔板有几种形式(图1):第一种是焊接组合柱,用电渣焊(图la);第二种是在两个冷成型槽钢组合柱中采用预制内隔板(图lb),这是一种专用产品,新日铁产品手册中有介绍;第j种是将冷成型柱节点域的中部切断,在梁对应位置安装内隔板后再把柱焊接复原(图lc);第四种是冷成型柱的左右梁高不等时,高度较小的梁下翼缘设置内隔板,上下隔板用贯通式(图ld)。后两种内隔板在柱角部要设扇形切角,冷成型部位由于冷加T.钢材延性降低、脆性增加,对冷弯区若施焊将使延性迸一步降低,对抗震不利。
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