善围体系龙骨连接节点研究报告.pdf

善围体系龙骨连接节点善围体系龙骨连接节点研究报告研究报告 第一章第一章善围体系龙骨节点的工作原理善围体系龙骨节点的工作原理1.1 善围体系龙骨节点基本概念善围体系龙骨节点基本概念 图图 1-1 钢筋与钢骨钢筋与钢骨 善围体系总体属于现浇薄壁型钢混凝土结构体系，此体系成立的基础是等同现浇钢筋混凝土结构体系。所以，采用“薄壁型钢等同钢筋”的概念。图图 1-2 钢筋的应力钢筋的应力-应变曲线图应变曲线图 图图 1-3 钢骨的应力钢骨的应力-应变曲线图应变曲线图 从以上应力-应变曲线图上可以看出薄壁型钢对比钢筋的基本受力性能（强度、变形性能）应该基本相当。设计连续性原理要求，薄壁型钢连接节点与钢筋连接节点的基本受力性能（强度、变形性能）应基本相当，甚至做到强节点弱构件。1.2 钢筋机械连接应力、应变要求及设计原则钢筋机械连接应力、应变要求及设计原则 图图 2-4 钢筋机械连接示意图钢筋机械连接示意图 05010015020025030035040045050000.050.10.150.2 表表 1-1 钢筋机械连接强度要求表钢筋机械连接强度要求表 以上要求依据钢筋机械连接技术规程 JGJ 107-2016，接头等级从强到弱分为三个等级。级接头要求钢筋拉断（f0mstfstk）代表节点强于构件，连接件破坏（f0mst1.1fstk）代表虽然节点破坏但实测极限抗拉强度远高于结构设计中该等级钢筋的极限抗拉强度来保证节点完全安全；级接头要求连接件破坏（f0mstfstk）代表虽然节点破坏但实测极限抗拉强度高于结构设计中该等级钢筋的极限抗拉强度来保证节点充分安全；级接头要求连接件破坏（f0mst1.25fyk）代表虽然节点破坏但实测极限抗拉强度低于结构设计中该等级钢筋的极限抗拉强度，但远高于钢筋屈服强度标准值，来保证节点足够冗余量，保证基本安全。表表 1-2 钢筋机械连接变形要求钢筋机械连接变形要求 接头“残余变形”要求的设计意义在于钢筋节点在正常使用、低应力作用下残余变形较小，混凝土几乎不开裂；在高应力（小震）情况下混凝土开裂在允许范围内，尚可使用；在大变形反复拉压（大震）情况下混凝土开裂程度不大，不会造成次生灾害。接头“最大拉力下总伸长率要求”其设计意义在于钢筋节点在破坏之前已经有很长的塑性变形用来吸收外部荷载，不至于建筑垮塌。表表 1-3 结构构件最大裂缝宽度限值要求结构构件最大裂缝宽度限值要求 混凝土开裂的危害如下：（1）开裂影响结构承载力。混凝土构件一旦开裂，就会使得受拉区混凝土退出工作而由钢筋承拉，同时混凝土开裂后就会降低其刚度和抗剪强度，进而降低其承载能力，影响其正常使用。（2）开裂影响耐久性。开裂会导致混凝土渗透性增强，导致一些有害物质抵达混凝土内部，从而加速钢筋的锈蚀和混凝土碳化导致混凝土结构耐久性降低（3）开裂影响结构封闭性。在普通建筑中的外立面、屋顶和室内湿区都要求防水，而混凝土结构开裂会导致建筑无法使用。第二章第二章现有连接节点特性分析现有连接节点特性分析2.1 龙骨连接节点种类及零件构成龙骨连接节点种类及零件构成2.1.1 龙骨连接节点种类 图图 2-1 一字型连接节点示意图一字型连接节点示意图 图图 2-2 丁字型连接节点示意图丁字型连接节点示意图 图图 2-3 十字型连接节点示意图十字型连接节点示意图 一字型连接节点多用于墙体竖向主龙骨连接和连续板之间连接，主要放置在楼板主龙骨标高以上 800mm 和 1100mm 处，墙体中间部位；丁字型连接节点多用于横向主龙骨与竖向主龙骨连接，主要放置于门窗洞口连梁处和墙体底部；十字型连接节点多用于横向主龙骨跨竖向主龙骨连接，主要放置于门窗洞口连梁处；2.1次龙骨连接.2 龙骨连接接节点多用于接节点零件图图 2-4 次次龙龙于墙体横向连件构成 图图 2-5 一一龙骨连接龙骨连接节节连接，主要放一一字型连接字型连接节节点示意图点示意图放置在平板件示意图件示意图墙体和拐角 角柱之间。图图 2-6 丁字型连接件示意图丁字型连接件示意图 图图 2-7 十字型连接件示意图十字型连接件示意图 图图 2-8 工字型连接件示意图工字型连接件示意图 图图 2-9 六角法兰头钻尾自攻钉示意图六角法兰头钻尾自攻钉示意图 2.2 连接节点成型过程分析连接节点成型过程分析2.2.1 材料采购 图图 2-10 镀锌钢卷和自攻钉示意图镀锌钢卷和自攻钉示意图 一字型连接件、丁字型连接件、十字型连接件原材料采用 1.5mm 厚屈服强度710MPa，伸长率 17%的热轧钢卷；工字型连接件原材料采用 1.5mm 厚屈服强度399MPa，伸长率 33.5%的镀锌钢卷；自攻钉为成品规格 ST4.8*16 六角法兰头钻尾自攻钉。2.2.2 加工工艺 所有连接件均通过钢带切割，定制模具冲压成型。2.2.3 安装工艺 首先