Shear studs, plate slenderness, key welds
This lesson is currently available in Chinese.
Atlas: 23G523-1
型钢和混凝土靠黏结和栓钉(抗剪连接件)共同受力。加工厂在型钢上焊栓钉,是型钢混凝土构件里工作量很大的一项。哪里要焊、焊多密,要从图集和设计说明里查清。
栓钉的规格和间距
一般情况下的抗剪栓钉构造
| 项目 | 要求 |
|---|---|
| 直径 | 宜选 19 mm 或 22 mm |
| 长度 | 不宜小于 4 倍栓钉直径 |
| 水平与竖向间距 | 不宜小于 6 倍栓钉直径,且不宜大于 200 mm |
| 中心到型钢翼缘边 | 不应小于 50 mm,且不宜大于 100 mm |
| 顶面混凝土保护层 | 不宜小于 15 mm |
| 材料 | 圆柱头焊钉,抗拉强度不小于 400 N/mm²,屈服强度不小于 320 N/mm² |
哪些部位要设栓钉
- 埋入式柱脚的埋入部分,及其上一层柱的翼缘和腹板;非埋入式柱脚上部第一层的翼缘和腹板。
- 梁柱节点区上、下各 2 倍型钢截面高度范围内的柱型钢翼缘;受力复杂或承受较大附加弯矩的节点,在节点上下各 1/3 柱高范围。
- 底层和顶层型钢柱全高的翼缘;箱形截面型钢柱;框支层及其上、下层的柱。
- 过渡层(下部型钢混凝土、上部钢柱)型钢翼缘外侧,范围要向下延伸到梁下部以下 2 倍柱型钢截面高度。
- 转换梁、悬臂梁、大跨梁这类主要承受竖向荷载的梁,型钢上翼缘设栓钉;梁柱节点处钢牛腿的上、下翼缘也要设栓钉。
- 钢板混凝土剪力墙:钢板两侧设栓钉,直径不宜小于 16 mm,长度不宜小于 6 倍栓钉直径,间距不宜大于 300 mm,墙角部范围加密。
板件宽厚比限值
型钢外面有混凝土包着,局部屈曲得到一定约束,所以宽厚比限值比纯钢构件宽一点,但仍要满足。翼缘看外伸宽度与厚度之比,腹板看高度与厚度之比。钢号越高,限值越严。
型钢板件宽厚比限值(节选)
| 钢号 | 梁翼缘 | 梁腹板 | 柱翼缘 | 柱腹板 |
|---|---|---|---|---|
| Q235 | ≤ 23 | ≤ 107 | ≤ 23 | ≤ 96 |
| Q355、Q345GJ | ≤ 19 | ≤ 91 | ≤ 19 | ≤ 81 |
| Q390 | ≤ 18 | ≤ 83 | ≤ 18 | ≤ 75 |
| Q420 | ≤ 17 | ≤ 80 | ≤ 17 | ≤ 71 |
梁柱节点处的关键焊缝
型钢混凝土梁、钢筋混凝土梁或钢梁与型钢柱刚接时,在梁翼缘上下各 500 mm 范围内,柱型钢的翼缘与腹板之间(或箱形壁板之间)的连接焊缝要用全熔透坡口焊,质量等级为一级。型钢柱与钢梁刚接时,悬臂梁段与柱型钢也用全熔透焊缝;这段悬臂梁段要在工厂做好,长度宜大于梁高。
易错这类全熔透焊缝是在节点区上下各 500 mm 这段范围内,不是整根柱。深化出图时要把范围标清,否则车间会按普通焊缝做,或者整根柱都按一级焊缝加工、白白增加成本。
要点图集里栓钉常标「图中栓钉仅为示意」,真正的位置、数量以设计说明和计算为准;图集给的是不能突破的下限和上限。
自测
- 1.一般情况下抗剪栓钉的间距(水平与竖向)应满足?
- 2.下列哪些部位通常要在型钢上设置栓钉?多选
- 3.梁柱刚接节点处,柱型钢翼缘与腹板的连接焊缝要求全熔透、一级,范围是?
- 4.同样是型钢柱,Q235 和 Q390 的宽厚比限值相比?
Compiled with reference to industry standard atlases. Dimensions and details are illustrative — follow the design drawings and current codes.