Verschillende veel voorkomende vormen van rigide verbindingen tussen stralen en kolommen in staalstructuren

(1) Er zijn drie soorten structurele vormen voor rigide verbindingen tussen stralen en kolommen, zoals getoond in de figuur:

(2) Bij het berekenen van de verbindingsknooppunten tussen stralen en kolommen moet de volgende inhoud hoofdzakelijk worden geverifieerd:
① Het draagvermogen van de verbinding tussen de balk en de kolom ② De lokale druklagercapaciteit van het kolomweb en de stijfheid van de kolomflensplaat ③ Het schuiflagercapaciteit van het bundelkolomknoopgebied
(3) De constructie van rigide verbindingen tussen stralen en kolommen

① De constructie van stijve verbindingen tussen framstralen en I-vormige sectiekolommen en doosvormige sectiekolommen

                                                                       De framestraal is star verbonden met de kolom

② Wanneer de I-vormige sectiekolom en de doosvormige sectiekolom zijn verbonden met de framestraal door de sectie Cantilever Beam, zijn er twee bouwmaatregelen:

                                 De kolomband is verbonden met de sectie Cantilever Beam en de framestraal.

Wanneer de balk en de kolom star zijn verbonden, voor de seismische resistente structuur, binnen het 500 mm bereik boven en onder de balkflens bij de gewricht van de kolom, zou de gecombineerde las tussen de kolomflens en het kolomweb, of tussen de doosvormige kolomwandplaten, een volledige penetratiegraad moeten aannemen.

(4) Bouwmaatregelen om de seismische prestaties van de rigide verbinding tussen de balk en de kolom te verbeteren

① Ribbelverbinding geribbelde verbinding beschermt het bundelkolomgewricht door de balk te verzwakken.

                                              Botvormige verbinding voeg wigvormige dekplaten toe aan de flenzen van de straaluiteinden

Zonder de sterkte en stijfheid van de balk te verminderen, wordt de flens aan het straaluiteinde gelast met een wigvormige dekplaat.

(5) Kolommen I-bundelsecties zijn star verbonden met de hoofdstraal langs de zwakke as.

Wanneer de I-vormige sectiekolom rigide is verbonden met de hoofdstraal in de zwakke asrichting, moeten horizontale stijve ribben voor de kolom worden ingesteld op de overeenkomstige positie van de hoofdstraalflens en verticale verbindingsplaten voor de kolom moeten worden ingesteld in de bundel hoogte. De dikte van deze platen moet dezelfde zijn als die van de straalflens en web. De horizontale verstijvingribben van de kolom en de flens en het web van de kolom zijn allemaal volledige penetratiegroeflassen en de verticale verbindingsplaten zijn verbonden met het web van de kolom door filetlassen. De on-site verbinding tussen de hoofdstraal en de kolom wordt weergegeven in de figuur.

(1) De scharnierende verbindingen tussen stralen en kolommen worden geclassificeerd als: alleen het web van de straal is verbonden, alleen de flens van de balk is verbonden.

Alleen verbinding van het web van de bundel Alleen verbinding van de flens van de balk

De verstijvingsplaat strekt zich uit van de kolom en is verbonden met het web van de balk. De balk en de kolom zijn verbonden met dubbele dekplaten.

(2) De aansluiting van de kolom op de zwakke as en de balk is verdeeld in twee typen: het bovenste deel van de kolom is verbonden met de webplaat van de balk door een toegevoegde stijve plaat en de balk en de kolom zijn verbonden met dubbele dekplaten.

De verbindingsknooppunten van kolommen zijn meestal stijve gewrichten. De kolomverbindingsverbindingen moeten zich buiten de plastic zone van de frameknooppunten bevinden. Over het algemeen moeten ze ongeveer 1,3 meter boven de framstralen liggen. Gezien factoren zoals transportgemak en tilomstandigheden, zijn de installatie -eenheden van kolommen meestal samengesteld uit drie lagen per eenheid, met een lengte van ongeveer 10 tot 12 meter. Volgens de specifieke omstandigheden van het ontwerp en de constructie kan de verbinding van kolommen worden bereikt door middel van lassen- of hoogwaardig boutverbindingen.

Voor niet-seismisch ontwerp axiaal gecomprimeerde kolommen of compressie-buigende kolommen, wanneer het buigmoment van de kolom klein is en er geen spanning wordt gegenereerd, moeten de bovenste en onderste uiteinden van de kolom plat en strak worden gemonteerd en loodrecht worden op de kolomas. 25% van de axiale kracht en het buigmoment van de kolom kan worden overgedragen via de grond-vlekuiteinden. Op dit moment kan het verbindingsknooppunt van de kolom worden ontworpen op basis van 75% van de axiale kracht en buigmoment en alle afschuifkrachten. Tijdens het seismische ontwerp is het verbindingsknooppunt van de kolom ontworpen volgens het principe van gelijke sterkte als de kolomsectie.

Voor lasverbindingen in niet-aardbeving-resistente ontwerpen kunnen gedeeltelijke penetratielassen worden gebruikt. De effectieve diepte van de schuine las mag niet minder dan de helft van de plaatdikte zijn. Voor lasverbindingen met ontwerpvereisten voor aardbevingweerstand moeten de volledige penetratie schuine lassen worden gebruikt.

                 De gedeeltelijk gesmolten las van de kolom splitsing gewricht

Voor de splicing-verbindingen van I-vormige sectiekolommen wordt de flens in het algemeen gelast met een volledige penetratiegroef en kan het web worden verbonden door bouten met hoge sterkte. Wanneer het web van de kolom is gelast, moet het bovenste web een K-vormige groef hebben en volledig moeten worden doorgedrongen. Voor de splitsingsverbindingen van doosvormige sectiekolommen moeten alles worden gelast om te zorgen voor volledige penetratie van de gehele sectie.

Stud -lassen volledig gelast

Lasverbindingen van doosvormige kolommen

Wanneer de doosvormige kolommen in de hoge stalen structuur zijn verbonden met de kruisvormige kolommen in het onderste gedeelte van het staalversterkte beton, moet de soepele krachtentransmissie op de locatie waar de sectie een verandering vormt, in aanmerking komen. Een deel van de kracht van de doosvormige kolom moet via bouten naar het beton worden overgebracht en een ander deel van de kracht moet worden overgebracht naar de onderstaande kruisvormige kolom, zoals weergegeven in de onderstaande figuur. Op de verbindingspunten van de twee secties moet de flens van de kruisvormige kolom zich uitstrekken in de doosvormige kolom om een ​​overgangssectie tussen de twee secties te vormen. De verlengingslengte moet niet minder zijn dan de kolombreedte plus 200 mm, dat wil zeggen l groter dan of gelijk aan b + 200 mm. De flens van de kruisvormige kolom moet een vierkante vorm vormen in het overgangssectie. De overgangssectie moet zich onder de hoofdstraal en dicht bij de hoofdstraal bevinden.

Lasstuds moeten worden ingesteld op zowel de boven- als onderkant van de gewrichten van de twee dwarsdoorsneden. De afstand en kolomafstand van de noppen in het overgangssectie moeten 150 mm of minder zijn, en niet meer dan 200 mm. Langs de volledige hoogte van de kruisvormige kolom mag deze niet groter zijn dan 300 mm. Voor de splitsingsverbindingen van de kruisvormige kolommen in staalversterkte beton, omdat het moeilijk is om het webgedeelte van de kruisvormige sectie te construeren met behulp van hoogwaardig bouten, moeten zowel de flens als het web worden gelast.

                                                                  De verbinding tussen de doosvormige kolom en de kruisvormige kolom