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【新钢规十五年】石永久:钢结构连接和节点设计方法新进展

钢结构的连接和节点设计是影响钢结构体系安全性的关键环节,世界各国在制定钢结构设计和施工技术标准时都设置了专门的章节对连接和节点设计做出详细规定,《欧洲钢结构设计规范》EC3甚至设置一个独立的分册EC3 part1.8来全面规定钢结构连接和节点的设计要求。

我国新版《钢结构设计标准》GB50017-2017有三章内容专门针对钢结构的连接和节点的计算方法、构造要求、施工质量等设计要求做出具体规定。

GB50017-2017的第11章“连接”详细规定了焊缝和螺栓连接的构造要求和强度计算内容;第12章“节点”规定了框架钢结构、桁架钢结构和空间钢结构的典型节点的构造要求和部分计算内容;第13章“钢管连接节点”规定了直接相贯焊接的圆管、方(矩)管节点的构造要求和承载力计算方法。这些设计规定以非抗震设计要求为主,同时考虑了动荷载和疲劳荷载的影响。

与GB50017-2003相比,新版标准GB50017-2017在进一步完善连接和节点设计要求方面充分吸收了过去十几年我国在钢结构领域的研究、设计和工程应用的新成果和新技术,借鉴了国际通行钢结构设计标准的先进经验和做法,更加强调了标准条文的系统性和适用性,便于工程师在进行钢结构设计时准确理解、掌握和合理运用。

GB50017-2017的第11章“连接”共有7节42条,在编制过程中特别强调了连接设计构造要求的重要性,在继承GB50017-2003主要连接设计条文的基础上,新增和补充了较多的构造要求条款。11.1节“一般规定”细化了焊缝和螺栓连接的应用范围、焊缝的质量等级要求,特别理清了部分工程师在确定对接焊缝质量等级要求时的模糊认识;11.3节和11.5节分别给出了焊缝和螺栓连接的各项构造要求

GB50017-2017新增加的11.6节“销轴连接”和11.7节“钢管法兰连接构造”也是以构造规定为主。这些构造要求的规定主动引导了工程师在进行连接设计时要在优先满足构造要求的基础上再进行连接的强度验算

GB50017-2017的第11章“连接”中新规定了采用大圆孔或长槽孔的高强度螺栓摩擦型连接的构造要求和计算方法,这些新的孔型要求有助于调整钢结构螺栓连接施工偏差的不利影响,对于扩大高强度螺栓连接和装配式钢结构的应用范围具有重要的促进作用。第11章“连接”还进一步规范了“塞焊缝”、“槽焊缝”和“断续焊缝”的构造要求和计算方法,可有助于发挥焊缝连接的优势,进一步减少焊缝连接的不利影响,工程师应积极借鉴和合理运用。

GB50017-2017对连接和节点设计规定充分考虑了我国钢结构工程应用和实践的要求,体现了标准的先进性和适用性,为工程师更加安全合理、经济适用地设计钢结构提供了更加完整和可靠的科学依据。

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