探究建筑钢结构设计对焊接基本要求

《探究建筑钢结构设计对焊接基本要求》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、探究建筑钢结构设计对焊接基本要求　　【摘要】近年来，随着经济的发展和城市化进程的加快，建筑行业发展势头迅猛，钢结构行业也随之进入高速发展时期。在建筑钢结构中，焊接技术直接关系着建筑钢结构工程的质量，由于建筑钢结构本身具有功能多样性、形式多变性特征，使其在设计中对焊接提出了更高要求。文章将对建筑钢结构设计对焊接的基本要求进行深入分析和探究，以期为相关设计人员提供参考。【关键词】建筑钢结构设计；焊接；节点设计；焊接余应力；疲劳强度当今，随着建筑技术的发展，钢结构越来越广泛的被应用于建筑工程中，钢结构与传统的建筑工程通用体系相比具有自重轻、工业化程度高、强度高、布置灵活简便的特点，对

2、加快施工进度、提高工程质量具有重要作用。但是由于各种因素的影响，钢结构因为失稳引起的事故也时有发生，所以，在建筑钢结构设计中，必须加强对钢结构稳定性和抗震性设计的重视，而焊接作为钢结构稳定性的重要支撑，被提出了更高的要求。1.建筑钢结构的稳定性和节点设计7建筑钢结构强度或稳定性不足会引起结构失稳，严重的话甚至会导致安全事故的发生。建筑钢结构强度是指的是应力问题，即结构或构件在正常稳定状态下由荷载引起的最大应力是否在建筑材料的承载范围。稳定性主要指的是结构外部荷载与构件内部抵抗力之间的不稳定，只有找出能够保持两者平衡的状态，才能避免结构失稳现象的发生，增加钢结构的抗震性能。焊接结

3、构与建筑钢结构的强度和稳定性息息相关，随着建筑高度的增加，钢结构抗震性能设计对钢结构焊接技术和焊接质量提出了更高的要求。钢结构形式和体系繁多，涉及到的节点构造也比较复杂，这就造成了焊接接头形式多样，焊接技术难度大大增加，一些焊接结构比如剪力板与柱的焊接、框架梁与柱的焊接等必须引起建筑钢结构设计人员的高度重视，应科学、合理设计各个节点。7在建筑钢结构体系中，节点设计非常重要，主要包括梁柱节点设计、梁板节点设计、梁与梁节点设计、柱与柱节点设计等。结构分析前，要结合工程实际情况对节点的形式进行确定，保证每个节点的可靠性和安全性，避免设计的节点与结构分析中节点形式的不一致，并尽量采用简

4、单、可靠的施工工艺，减少甚至是避免现场的焊缝连接。节点可按照传力特性的不同分为刚接、铰接和半刚接，连接形式不同，对钢结构的影响也是不同的。在设计节点的时候，设计内容主要包括焊接、栓接、连接板、梁腹板、螺丝。对于焊接，必须严格遵守相关规定，合理确定焊接焊缝的尺寸和形式，设计人员不得随意加大焊缝，焊缝与连接构件的重心要接近，焊条的材质必须与连接金属的材质一致。2.建筑钢结构设计对焊接的基本要求2.1焊接钢材的选择为了提高建筑钢结构的稳定性和抗震性，在选择焊接用钢材的时候，必须严格按照相关规定对建筑钢结构焊接用钢材提出的要求进行选择，包括焊接用钢材的焊接性、伸长率、屈强比以及屈服台阶

5、。其中，伸长率、屈强比、屈服台阶与钢材的延性有关，而良好的焊接性则是指钢材的焊接性，它涵盖了钢材全部焊接性能，在焊接性中，最重要的是掌握S含量，保证焊接性的稳定。2.2分清主、次结构建筑钢结构中的主结构主要是承载各种重力荷载、结构内部抵抗力、地震作用等，是保证整个结构稳定性、变形性能的重要系统，包括框架梁、柱、支撑体系、抗剪墙板等，在主结构设计中，各个构件的连接必须达到抗震要求。次结构承载力不包括地震作用，即不需要承载地震作用力，比如外墙围护结构、次梁、楼盖屋盖等都是次结构，次结构的设计中各构件的连接不需要达到抗震要求。7框架梁与柱的连接、柱脚连接、支撑与框架的连接以及其他抗侧

6、力构件与框架的连接都是主结构中重要的连接部位，也是焊接最重要的部位。在主结构中，采用焊接结构的时候比较关键的焊缝有柱拼接焊缝、梁柱连接焊缝、梁腹板与柱的连接焊缝、剪力板与柱的连接焊缝、消能梁段与柱的连接焊缝等。当前，在建筑钢结构设计中被高度重视的焊缝为梁柱连接焊缝和柱的拼接焊缝。2.3焊缝的设计建筑钢结构设计对焊缝的设计也有要求，不同结构要采用不同的连接焊缝。对于没有抗震要求的结构，其连接一般是按照内力来进行设计，连接的承载力必须大于构件承载力的一半，如果有必要则可采用等强度设计法进行设计。对于有抗震要求的框架构件的连接，其设计必须采用抗震设计法进行，连接的最大承载力要大于构件

7、整体塑性承载力，这种连接相较于等强度连接具有更高的要求，能够在一定程度上保证钢结构整体耐力，使构件在承受大震后仍保持连接的状态。主结构中的框架梁与柱的连接、柱脚连接、支撑与框架的连接以及其他抗侧力构件与框架的连接都必须满足抗震设计要求。2.4梁柱连接7对于框架梁与柱的连接形式主要有两种，即梁柱的现场连接、梁的悬臂段预先与柱焊接，待进施工现场后再进行梁的拼接。这两种连接方式都在建筑钢结构焊接中得到了广泛的应用，其中梁柱的现场连接是采用高强度的螺栓将梁腹板与柱剪力板连接起来，待进入施工现场再焊接