8.5 梁与梁的连接和梁腹板设孔的补强
8.5.1 梁的拼接应符合下列规定:
1 翼缘采用全熔透对接焊缝,腹板用高强度螺栓摩擦型连接;
2 翼缘和腹板均采用高强度螺栓摩擦型连接;
3 三、四级和非抗震设计时可采用全截面焊接;
4 抗震设计时,应先做螺栓连接的抗滑移承载力计算,然后再进行极限承载力计算;非抗震设计时,可只做抗滑移承载力计算。
8.5.2 梁拼接的受弯、受剪承载力应符合下列规定:
1 梁拼接的受弯、受剪极限承载力应满足下列公式要求:
2 框架梁的拼接,当全截面采用高强度螺栓连接时,其在弹性设计时计算截面的翼缘和腹板弯矩宜满足下列公式要求:
式中:Mjub,sp——梁拼接的极限受弯承载力(kN·m);
Vjub,sp——梁拼接的极限受剪承载力(kN);
Mf、Mw——分别为拼接处梁翼缘和梁腹板的弯矩设计值(kN·m);
Mj——拼接处梁的弯矩设计值原则上应等于Wbfy,当拼接处弯矩较小时,不应小于0.5Wbfy,Wb为梁的截面塑性模量,fy为梁钢材的屈服强度(MPa);
Iw——梁腹板的截面惯性矩(m4);
I0——梁的截面惯性矩(m4);
ψ——弯矩传递系数,取0.4;
α——连接系数,按本规程表8.1.3的规定采用。
8.5.3 抗震设计时,梁的拼接应按本规程第8.1.5条的要求考虑轴力的影响;非抗震设计时,梁的拼接可按内力设计,腹板连接应按受全部剪力和部分弯矩计算,翼缘连接应按所分配的弯矩计算。
8.5.4 次梁与主梁的连接宜采用简支连接,必要时也可采用刚性连接(图8.5.4)。
图8.5.4 梁与梁的刚性连接
8.5.5 抗震设计时,框架梁受压翼缘根据需要设置侧向支承(图8.5.5),在出现塑性铰的截面上、下翼缘均应设置侧向支承。当梁上翼缘与楼板有可靠连接时,固端梁下翼缘在梁端0.15倍梁跨附近均宜设置隅撑(图8.5.5a);梁端采用加强型连接或骨式连接时,应在塑性区外设置竖向加劲肋,隅撑与偏置45°的竖向加劲肋在梁下翼缘附近相连(图8.5.5b),该竖向加
图8.5.5 梁的隅撑设置
劲肋不应与翼缘焊接。梁端下翼缘宽度局部加大,对梁下翼缘侧向约束较大时,视情况也可不设隅撑。相邻两支承点间的构件长细比,应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017对塑性设计的有关规定。
8.5.6 当管道穿过钢梁时,腹板中的孔口应予补强。补强时,弯矩可仅由翼缘承担,剪力由孔口截面的腹板和补强板共同承担,并符合下列规定:
1 不应在距梁端相当于梁高的范围内设孔,抗震设计的结构不应在隅撑范围内设孔。孔口直径不得大于梁高的1/2。相邻圆形孔口边缘间的距离不得小于梁高,孔口边缘至梁翼缘外皮的距离不得小于梁高的1/4。
圆形孔直径小于或等于1/3梁高时,可不予补强。当大于1/3梁高时,可用环形加劲肋加强(图8.5.6-1a),也可用套管(图8.5.6-1b)或环形补强板(图8.5.6-1c)加强。
图8.5.6-1 梁腹板圆形孔口的补强
圆形孔口加劲肋截面不宜小于100mm×10mm,加劲肋边缘至孔口边缘的距离不宜大于12mm。圆形孔口用套管补强时,其厚度不割小于梁腹板厚度。用环形板补强时,若在梁腹板两侧设置,环形板的厚度可稍小于腹板厚度,其宽度可取75mm~125mm。
2 矩形孔口与相邻孔口间的距离不得小于梁高或矩形孔口长度之较大值。孔口上下边缘至梁翼缘外皮的距离不得小于梁高的1/4。矩形孔口长度不得大于750mm,孔口高度不得大于梁高的1/2,其边缘应采用纵向和横向加劲肋加强。
矩形孔口上下边缘的水平加劲肋端部宜伸至孔口边缘以外各300mm。当矩形孔口长度大于梁高时,其横向加劲肋应沿梁全高设置(图8.5.6-2)。
图8.5.6-2 梁腹板矩形孔口的补强
矩形孔口加劲肋截面不宜小于125mm×18mm。当孔口长度大于500mm时,应在梁腹板两侧设置加劲肋。