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钢梁与混凝土墙铰接节点嵌固弯矩的计算方法
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  • 发布时间:2021-09-13
资料介绍

钢梁与混凝土墙铰接节点嵌固弯矩的计算方法
Calculation Methods for Partially Restrained Moment at Bolted Connection Joint of Steel Beam to Concrete W all
周承宗
f同济大学建筑工程系.上海200092~
摘要:钢粱与混凝土墙铰接节.点是外钢框架一混凝土核心筒结构中常见的一种节点连接形式,在其预埋件的设计计算中,需要考虑节点连接处嵌
回弯矩的影响 该文讨论了钢梁与混凝土墙的铰接节点嵌固弯矩的形成原因及受力特点.介绍了嵌固弯矩的理论计算方法、Crawford计算方法及
规范建议方法,并对三类方法进行了对比。研究表明,采用规范建议的方法可得到偏于安全的结果。
关键词:钢粱一混凝土墙节点;嵌固弯矩;螺栓连接;方法对比
中图分类号:TU312 1 文献标识码:A 文章编号:1671—9107(2016)03—0060-03
Abstract:The pinned connection joint of steel beam to concrete wall is a conqlnOtl practice in steel flam e and concrete core tube structure.In the design
forthe embeddedpartofthe con ection,thepartially restrainedmomentmustbetakeninto account.Inthispaper,the causes andfeatures ofpartially re—
strained moment are discussed;and血e calculation methods like theoretical method Crawford method and COde recommended method are also intro—
duced and compared among each other.The study shows that the code recommended method Can obtmn a reasonable result.
Keywords:connection ofsteel beam to concrete wall;partially restrained moment;bolted connection;methods comparison
0引言
近年来.外钢框架一混凝土核心筒结构在我国高层建筑中
的应用逐渐增多.钢梁与混凝土墙铰接节点已成为这种混合
结构中一种常见的节点连接形式 例如在上海世博“绿谷”A片
区B2塔楼的三层钢结构夹层中.为了避免结构三层处形成薄
弱层.该层的钢梁与混凝土墙柱连接节点被设计成铰接.如图
1所示。这种铰接节点是将钢梁腹板与混凝土墙中预埋件上的
连接钢板通过螺栓连接.预埋件则通常利用栓钉埋置于混凝
土墙中。事实上,由于混凝土墙不宜承受较大的出平面集中弯
矩.当混凝土墙内无钢骨时.钢梁与墙的刚接连接构造是不稳
定的.因此常被建议做成铰接.并且在结构内力分析时按铰接
考虑
栓钉
混凝土墙
图1 钢梁与混凝土墙的连接
钢梁
件所承受的弯矩为偏心弯矩:另一方面,由于节点螺栓群的嵌
固作用.钢梁无法充分自由转动.实际节点并非完全的铰接节
点.而更应该被视作为半刚性节点.所以预埋件实际所承受的
弯矩还应包括由于螺栓群嵌固作用形成的嵌固弯矩M21 1.即预
埋件所承受的总弯矩为M=M.+M,。嵌固弯矩的大小与螺栓群连
接的刚度有关.由于螺栓连接的弹塑性性质.嵌固弯矩的计算
比较复杂。本文分别介绍了嵌固弯矩的理论计算方法、Craw.
f rd计算方法及规范建议方法,并对三类方法进行了对比
1高强度螺栓的受剪工作性能
根据“强连接”设计准则.嵌固弯矩的大小应根据连接节点
达到承载力极限状态时螺栓群受力的弹塑性状态来确定 可
见.高强度螺栓的受剪工作性能是计算嵌固弯矩的基本问题
参考文献『21所建议的剪力一变形关系曲线如图2所示,分
为四个阶段:摩擦传力的弹性阶段OA、滑移阶段AB、板孔壁挤
压阶段BC和破坏阶段CD 摩擦型高强度螺栓是依靠连接板间
的摩擦阻力来传递剪力的,以滑动时摩擦阻力R 作为摩擦型连
接的极限抗剪承载力。过B点后.滑移阶段结束.螺杆杆身与孔
壁接触.使螺杆受剪和孔壁受压.螺栓连接由摩擦型转为承压
型.受剪承载力可以继续增加.直至达到螺栓连接的极限承载
力R. 该值即为高强度螺栓的承压型连接的极限承载力。
R
R。
钢梁与混凝土铰接节点设计的关键问题在于计算钢梁传
给预埋件的剪力和弯矩.进而验算预埋件及栓钉的承载力。预
埋件承受的剪力等于钢梁梁端的剪力V,而所承受弯矩的计算 0
却有待探究。一方面,如果简单地按照铰接节点设计计算,埋
收稿日期:2016—01一l1
作者简介:周承宗(1991一),男,安徽六安人,硕士研究生,主要研究
方向为工程结构的计算机数值仿真。
_ Chongqing Architeclure 2ol6删NO
图2 高强度螺栓的受剪工作性能
2嵌固弯矩计算的理论方法
螺栓连接的嵌固弯矩的计算简图如图3所示.在距离螺栓

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