鋼結構并程中箱形多角度空間節點制作技術

某鋼結構并程節點設計中采用箱形多角度空間節點形式，外形獨特、內部結構復雜。深化設計應用了先進的建模軟件TEKI．A Structures 16．O，進行三維空間精確放樣。制作工藝采用分體制作、整體組裝方案，保證了節點的外形尺寸及焊接質量，最終滿足了建筑造型及結構受力要求。
關鍵詞：箱形多角度空間節點；鋼結構；制作工藝
1  鋼結構并程概況
    某鋼結構并程項目地處濟南市黃金地段，鋼結構并程建筑設計新穎獨特、外觀宏大、服務設施配套齊全，建成后將成為濟南市的地標性建筑和商業中心，如圖1所示。
    整個項目的鋼結構部分包括南部小鋼橋、頂部鋼結構和中問鋼橋三個部分，其中中問鋼橋用鋼量約3 000 t，處于鋼結構的核心位置，是連接頂部鋼結構西北部分和東南部分的重要紐帶。中間鋼橋結構如圖2所示，鋼柱為弧形箱形柱。為保證構件的相慣性及內部復雜結構連接，鋼柱與主梁采用多角度空間節點連接。此類型節點共有32個，單重約150 kN，由于建筑外觀設計的獨特要求，每個節點有多個方向的外仲牛腿及連接板，以滿足卒間方向箱形鋼梁與弧形鋼柱的連接要求。
2箱形多角度空間節點技術要求
2．1  制作要求
    整個節點設計采用Q345一B鋼板焊接加工制面板的掀力。同時根據經驗，檐口處屋面板的懸挑長度一般不要超過屋面板斷面波高的5倍；屋面板靠山墻處，可以利用桿件加強，以提高其抗風能力。屋面板盡量減少開孔，在必須開孔的地方，應采用耐候膠封堵嚴密。屋面板的連接方式應采用螺栓連接，而不宜采用卡口式彈性連接。屋面固定螺栓應設置在屋面板的波峰處，并且要求采用密封膠墊。
2  門窗處理
    由于湛江地區靠近海邊，空氣中鹽分的濃度高，對門窗的腐蝕性比較大，所以在湛江地區不宜采用空腹門窗，宜采用實腹門窗或者耐腐蝕性較強的門窗。特別要注意門窗的大小，應根據門窗所處的高度。從計算表格查詢出風壓值，再查詢門窗標準圖集中門窗的抗風壓強度適用范圍來確定門窗的大小。卷簾門應采用抗風卷簾門。當門面積較大時，應進行強度計算，并采取加強措施，以免卷簾門被吹脫導軌。門窗與壓型鋼板連接處，構造上應封閉，固定螺栓及其他開孔處應用耐候膠封堵嚴密，以免雨水從縫隙處滲入室內，詳見圖3、圖4。
3  結  語
    總之，在湛江地區鋼結構廠房的設計中，壓型鋼板及門窗除了在構造上保證密封外，在強度計算時，必須考慮當地氣候環境的影響。
4  結  語
    通過對南通市體育館45 m跨度組合樓蓋鋼結構并程設計過程中選用的典型復雜節點進行有限元分析可知，規范推薦的節點構造形式僅適用于普通鋼結構鋼結構并程；而對于大荷載、大跨度、小結構高度的鋼桁架一混凝土組合樓蓋，其傳統的節點構造形式遠遠不能滿足設計要求，需要根據鋼結構并程的實際情況尋求更為合理的節點構造形式，并進行相應的線性及非線性極限承載力有限元分析。鋼結構并程實踐證明，本鋼結構并程設計時所提出的節點形式2具有良好的受力性能和足夠的安全度，能滿足“強節點弱構件”的設計要求，特別適用于大跨度的鋼桁架一混凝土組合樓蓋，可為同類鋼結構并程提供參考。
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