某工程钢框架节点设计研究

作     者：宋臣 

作者单位：西安建筑科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郁银泉;苏明周

授予年度：2013年

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：美国钢结构规范 巴西钢结构规范 主次梁铰接 梁柱外伸端板刚性连接 垂直支撑 撬力 屈服线理论 均匀力法 

摘      要：结合某国外项目中的钢框架节点设计，对美国钢结构规范AISC360-10、巴西钢结构规范ABNT NBR8800:2008和我国的钢结构规范GB50017-2003的设计原则和有关设计方法进行了对比分析，得出三本规范的异同。对比内容包括节点的极限状态设计;螺栓材质、强度、受力性能及计算方法;对接焊缝和角焊缝的构造要求和计算方法;连接板件在拉力作用下的强度计算、压力作用下的稳定计算及拉剪共同作用下的强度计算等几个方面。 利用巴西钢结构规范与美国钢结构规范并参考美国钢结构设计手册的设计方法对本钢框架中的典型主次梁铰接节点、梁柱外伸端板连接节点、柱间垂直支撑连接节点进行计算。着重介绍撬力计算公式的推导、屈服线理论计算无撬力作用下的端板厚度及垂直支撑的均匀力法的设计方法。并分别对三种节点形式利用国内设计规范及设计手册的设计方法进行计算，结合中外规范的计算结果做对比性分析。结果表明，国内规范未对螺栓撬力进行详细计算，当连接件与螺栓刚度比较大时，计算结果偏保守。建议参考巴西规范的规定，适当提高撬力系数;国内规范在确定外伸端板厚度时使用平衡法，美国钢结构协会使用能量法，后者可不考虑撬力的计算，具有一定的优越性;对于垂直支撑连接节点板与梁翼缘与柱腹板连接处的外力计算，国内常用的简化法而美国钢结构设计手册推荐使用均匀力法。后者较前者准确且经济，建议设计时参考均匀力法进行设计。 最后，基于各国计算公式计算结果的比较，提出完善我国钢结构规范的建议及相关设计方法的建议以供实际工程设计参考。