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《高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程》修訂中對箱形柱采用電渣焊提出的限制,將冷成型柱的應用提上日程。冷成型柱的角部由于冷作硬化效應.對內隔板和貫通式隔板的焊接.在構造和工藝上有所不同,處理不當會影響柱的受力性能和結構安全。參考日本現(xiàn)行標準,對有關的設計要求提出建議,供技術人員參考。
我國多高層鋼結構設計中,通常采用柱貫通型,其中箱形柱隔板采用電渣焊,制作安裝比較方便。JGJ 99-98《高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程》(以下簡稱“高鋼規(guī)程”)編制時由于缺少經驗,對電渣焊柱壁板最小厚度未作規(guī)定。實踐中,有的電渣焊柱壁板用到14 mm;個別工程柱寬較小,僅300~400 mm,因高鋼規(guī)程建議梁與柱雙向剛接時宜采用箱形柱,柱隔板可用電渣焊,結果有的柱壁板厚度僅有10 mm甚至8 mm,但仍要求用電渣焊。加T廠在按圖施工中,常因壁板太薄導致柱壁板融化。因此,對電渣焊的最小板厚度缺少規(guī)定,不但影響制作,更影響工程質量。高鋼規(guī)程修訂時了解到,日本規(guī)走的電渣焊壁板最小厚度是28 mm,這對我國來說未必適合。對于最薄可做到多厚的問題與日本焊接專家進行了討論分析,認為不能比16 mm更薄。因此,高鋼規(guī)程修訂時作了相應規(guī)定。
對于隔板不能用電渣焊的箱形柱,日本采用冷成型箱形柱或H形柱。從柱身經濟性考慮,冷成型柱較好。國內目前也有少數(shù)廠家有冷成型箱形柱加工設備.但遠未普及。這種柱一般采用貫通式隔板,對隔板的材性要求較嚴,從資料l看也有用內隔板的。
兩種隔板應如何選用,制作安裝上各有什么要求。本文參考日本有關資料對此作一些歸納,供設計施工人員參考。
1 箱形柱隔板的形式
按日本建筑學會《鋼結構連接設計指南》,箱形柱設置隔板有幾種形式(圖1):第一種是焊接組合柱,用電渣焊(圖la);第二種是在兩個冷成型槽鋼組合柱中采用預制內隔板(圖lb),這是一種專用產品,新日鐵產品手冊中有介紹;第j種是將冷成型柱節(jié)點域的中部切斷,在梁對應位置安裝內隔板后再把柱焊接復原(圖lc);第四種是冷成型柱的左右梁高不等時,高度較小的梁下翼緣設置內隔板,上下隔板用貫通式(圖ld)。后兩種內隔板在柱角部要設扇形切角,冷成型部位由于冷加T.鋼材延性降低、脆性增加,對冷彎區(qū)若施焊將使延性迸一步降低,對抗震不利。
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