【钢结构·技术】钢结构节点中的这块内隔板,到底该是什么样?

学术   2024-12-09 21:30   北京  

本文转载自公众号愚公解构

  大家好,我是双无余。 

上一篇中有两张横隔板的照片,热心的读者看到后,觉得文中没有说清楚其中的“玄机”,大家就进行了深入的交流。今天我们就展开聊一聊这块横隔板。

横隔板的作用

箱形柱中的结构横隔板具有以下几个主要作用:

  1. 1. 增强局部稳定性 横隔板可以防止箱形柱壁板因局部受力而发生屈曲,提高箱形截面在受压或受弯时的稳定性。

  2. 2. 传递和分配内力 当箱形柱承受复杂内力时,横隔板有助于内力在截面中更均匀地分布,避免局部集中应力。

  3. 3. 防止变形 横隔板的存在能够有效控制焊接引起的变形,有助于保持箱形柱的外形尺寸。

  4. 4. 改善抗震性能 横隔板可以改善箱形柱的耗能能力和抗震性能,使结构在地震荷载作用下具有更好的延性和承载能力。

横隔板的要求

《钢结构设计标准》GB50017-2017

第12.3.5条中“ 4-3) 箱形柱中的横向隔板与柱翼缘的连接宜采用焊透的T形对接焊缝;”

《建筑抗震设计规范》GB50011-2010

第8.3.4条中 “5 箱形柱在与梁翼缘对应位置设置的隔板,应采用全熔透对接焊缝与壁板相连。”

某院设计说明

梁翼缘对应箱型钢柱处的横隔板与柱壁板之间,应采用全焊透T形对接或熔化嘴电渣焊接,且焊接质量等级为二级,需进行超声波探伤检测。

以上文字描述中,不免让人存在一个疑问:“焊透的T形对接焊缝””全焊透T形对接“ 与 “全熔透对接焊缝” ,这三种说法有什么区别吗?欢迎大家一起交流讨论,如果大家感兴趣,我们后面再展开聊聊这个话题。下面三种焊接方式都能做到等强焊接吗?

横隔板存在的问题

没有全熔透焊

图中明显看不到开剖口、应该有的焊道痕迹。

横隔板的衬板与纵向剖口焊缝的垫板位置

电渣焊的衬板,直接顶到了壁板纵向焊缝垫板上了。这里必然会留有较大的缝隙,漏渣。

电渣焊的衬板和壁板纵向焊缝垫板,错是错开了,但是这缝留的也太大了。预留孔也没有,难道纵向焊缝焊完,再钻孔吗?

上图中,看不懂,为什么要焊这么多、这么密的横隔板(用钢量肯定蹭蹭上去了)?但是每块横隔板的构造还都是很细致,很考究的。

横隔板该有的样子

两边采用电渣焊

如果横隔板不那么厚,对于箱形柱中的横隔板,两边采用电渣焊是一种常见的做法。电渣焊具有熔深大、焊缝质量稳定的特点,能够满足规范对全熔透的要求。

电渣焊对于预留孔位置有以上图中的两处细节,很多钢厂加工箱形柱时,或多或少都有存在做不到位的地方。在低价竞争的前提下,还坚持这么细致的加工艺进行制作,真的不是一般钢结构工厂能做到的。

四边采用电渣焊

当横隔板较厚时,四边采用电渣焊是最理想方案,可以确保横隔板与箱形柱壁板之间的连接达到最佳效果。电渣焊的时候,一侧钢板预留孔,另一侧钢板要在组装完成后再钻孔。

如何横隔板较薄,那么对应的箱形柱多半规格也不大,这种情况,采用冷弯方钢管可能是更好的选择,可以把柱子断开,焊接内隔板或者外伸式的横隔板,都是可行的方式。

小结

钢结构跟混凝土的结构设计,最大的区别就是节点设计构造。国内钢结构的节点又是以焊接居多,焊接的质量也就变得非常重要。

焊接的质量,从根本上来说,主要取决于合理选型和焊接工艺仅仅依靠提高质量等级要求或增加无损检测比例,真的能达到目的吗?

最后感谢读者们的留言投稿,感受到大家都还保留着对这个行业的热情。想让事情越做越好,只有先真实面对问题,通过务实的讨论,一点一点地改变

参考资料:《钢结构设计标准》GB50017-2017,《建筑抗震设计规范》GB50011-2010,《钢结构建筑入门》[日]原口秀昭著,《鉄骨ボックス柱の製作試験》


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《钢结构(中英文)》杂志由中国钢铁工业协会主管,中冶建筑研究总院有限公司和中国钢结构协会联合主办,创刊于1986年,是我国钢结构专业领域的综合性科技期刊。重点报道钢结构各个专业领域的新理论、新技术、新工艺、新材料及大量工程实例。
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