不锈钢焊接空心球节点承载力探究.pdfVIP

庆贺刘锡良教授执教50周年 不锈钢焊接空心球节点承载力研究 王来 张力 山东科技大学土木建筑学院泰安271019) 摘 要：不锈钢网架的[程应用越来越多．但对于不锈钢焊接空心球节点承载力计算大都按《网架结构设计与施r规 程》”(JGJ7—91)中碳铜的承载力公式进行计算。本文对不锈钢焊接空心球节点的承载力公式从理论和试验上进行了探讨。 关键词：不锈钢网架焊接空心球节点承载力 一、不锈钢焊接空心球节点的制作 不锈钢焊接空心球节点制作采用传统的焊接空心球制作工艺： 下料一冲压(热压或冷压)一切边+对装一焊接一整形一抛光 式。热压工艺不会引起奥氏体相变，加工方便，可一次成型。然而热压会造成球壁厚度不均匀以及球体表面 折皱现象。由于奥氏体不锈钢塑性和韧性都较好，而且不锈钢板又较薄，所以一般采用冷压工艺较为合适。 试验证明，冷压比热压成型率高。而且冷压可以造成钢板一定的强化。 抛光处理，使其表面光滑。 为了提高球的承载力，当空心球直径较大时(D≥260mm)，也可加环肋。为了降低造价，球肋的材料可采 用普通钢材。 二、不锈钢焊接空心球节点承载力的研究 (一)受压承栽力 研究结果_21表明，空心球受压破坏形式为局部失稳破坏，属于板壳局部失稳。其承载力与弹性模量E、 设计强度，和缺陷有关。为了设计方便，不锈钢球的承载力公式采用与《规程》…中碳钢球相同的形式，但考 虑到不锈钢的弹性模量比碳钢低，强度不同，而且其出现局部缺陷的机率较大等的影响，其承载力公式中增 加修正系数y，，即有 ．2 12 [胍]=y。(400td一13 3等) IJ 式中，[Ⅳc]——不锈钢球受压承载力设计值(N) D一不锈钢球外径(mm) ￡一不锈钢球壁厚(mm) d一钢管外径(mm) y，一修正系数 修正系数y，采用试验的方法来确定。试验结果见表1。 表1不锈钢空心球受压承载力试验结果 序导 规格 钢管外径 规程》计算承载力[M]’(KN) 破坏荷载[Ⅳ，]。(KN)破坏特点 修正系数n 中180x3 56l 922 局压失稳 O8l 69 中180x3 乖60 6， 1314 局压失稳 097 3 垂180x3 巾76 146．8 局压失稳 0．84 422 I业建筑2001年增刊 第一届现代结构工程学术会议 续表 序号 规格 钢管外释 破坏荷载[M]’(KN) 修正系数y， 规程》计算承载力[N。]’(KN) 破坏特点 0220×3 060 700 局压失稳 070 x 076 02203 881 1295 局雎失稳 X 02203 089 1025 16lO 局压失稳 0，78 0250×4 076 11