鋼結(jié)構(gòu)并程中箱形多角度空間節(jié)點制作技術(shù)
某鋼結(jié)構(gòu)并程節(jié)點設(shè)計中采用箱形多角度空間節(jié)點形式，外形獨特、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜。深化設(shè)計應(yīng)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(jié)點的外形尺寸及焊接質(zhì)量，最終滿足了建筑造型及結(jié)構(gòu)受力要求。
關(guān)鍵詞：箱形多角度空間節(jié)點；鋼結(jié)構(gòu)；制作工藝
1 鋼結(jié)構(gòu)并程概況
某鋼結(jié)構(gòu)并程項目地處濟南市黃金地段，鋼結(jié)構(gòu)并程建筑設(shè)計新穎獨特、外觀宏大、服務(wù)設(shè)施配套齊全，建成后將成為濟南市的地標(biāo)性建筑和商業(yè)中心，如圖1所示。
整個項目的鋼結(jié)構(gòu)部分包括南部小鋼橋、頂部鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的核心位置，是連接頂部鋼結(jié)構(gòu)西北部分和東南部分的重要紐帶。中間鋼橋結(jié)構(gòu)如圖2所示，鋼柱為弧形箱形柱。為保證構(gòu)件的相慣性及內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)連接，鋼柱與主梁采用多角度空間節(jié)點連接。此類型節(jié)點共有32個，單重約150 kN，由于建筑外觀設(shè)計的獨特要求，每個節(jié)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(jié)點技術(shù)要求
2．1 制作要求
整個節(jié)點設(shè)計采用Q345一B鋼板焊接加工制面板的掀力。同時根據(jù)經(jīng)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(fēng)能力。屋面板盡量減少開孔，在必須開孔的地方，應(yīng)采用耐候膠封堵嚴(yán)密。屋面板的連接方式應(yīng)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(yīng)設(shè)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(qū)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(qū)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(yīng)根據(jù)門窗所處的高度。從計算表格查詢出風(fēng)壓值，再查詢門窗標(biāo)準(zhǔn)圖集中門窗的抗風(fēng)壓強度適用范圍來確定門窗的大小。卷簾門應(yīng)采用抗風(fēng)卷簾門。當(dāng)門面積較大時，應(yīng)進行強度計算，并采取加強措施，以免卷簾門被吹脫導(dǎo)軌。門窗與壓型鋼板連接處，構(gòu)造上應(yīng)封閉，固定螺栓及其他開孔處應(yīng)用耐候膠封堵嚴(yán)密，以免雨水從縫隙處滲入室內(nèi)，詳見圖3、圖4。
3 結(jié) 語
總之，在湛江地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計中，壓型鋼板及門窗除了在構(gòu)造上保證密封外，在強度計算時，必須考慮當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的影響。
4 結(jié) 語
通過對南通市體育館45 m跨度組合樓蓋鋼結(jié)構(gòu)并程設(shè)計過程中選用的典型復(fù)雜節(jié)點進行有限元分析可知，規(guī)范推薦的節(jié)點構(gòu)造形式僅適用于普通鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)并程；而對于大荷載、大跨度、小結(jié)構(gòu)高度的鋼桁架一混凝土組合樓蓋，其傳統(tǒng)的節(jié)點構(gòu)造形式遠遠不能滿足設(shè)計要求，需要根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)并程的實際情況尋求更為合理的節(jié)點構(gòu)造形式，并進行相應(yīng)的線性及非線性極限承載力有限元分析。鋼結(jié)構(gòu)并程實踐證明，本鋼結(jié)構(gòu)并程設(shè)計時所提出的節(jié)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(jié)點弱構(gòu)件”的設(shè)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(jié)構(gòu)并程提供參考。
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