10.2.1 钢管节点的构造应符合下列要求:
1 主管的外部尺寸不应小于支管的外部尺寸,主管的壁厚不应小于支管壁厚,在支管与主管连接处不得将支管插入主管内;
2 主管与支管或两支管轴线之间的夹角不宜小于30°;
3 支管与主管的连接节点处,除搭接型节点外,应尽可能避免偏心;
4 支管与主管的连接焊缝,应沿全周连续焊接并平滑过渡;
5 支管端部宜使用自动切管机切割,支管壁厚小于6mm时可不切坡口。
10.2.2 在有间隙的K形或N形节点中(图10.1.5a、b),支管间隙a应不小于两支管壁厚之和。
10.2.3 在搭接的K形或N形节点中(图10.1.5c、d),其搭接率Ov=q/p×100%应满足25%≤Ov≤100%,且应确保在搭接部分的支管之间的连接焊缝能可靠地传递内力。
10.2.4 在搭接节点中,当支管厚度不同时,薄壁管应搭在厚壁管上;当支管钢材强度等级不同时,低强度管应搭在高强度管上。
10.2.5 支管与主管之间的连接可沿全周用角焊缝或部分采用对接焊缝、部分采用角焊缝。支管管壁与主管管壁之间的夹角大于或等于120°的区域宜用对接焊缝或带坡口的角焊缝。角焊缝的焊脚尺寸hf不宜大于支管壁厚的2倍。
10.2.6 钢管构件在承受较大横向荷载的部位应采取适当的加强措施,防止产生过大的局部变形。构件的主要受力部位应避免开孔,如必须开孔时,应采取适当的补强措施。
条文说明
10.2 构造要求
10.2.1~10.2.3 这三条是有关钢管节点构造的规定,主要是参考国外规范并结合我国施工情况而制定的,用以保证节点连接的质量和强度。在节点处主管应连续,支管端部应精密加工,直接焊于主管外壁上,而不得将支管穿入主管壁。主管和支管、或两支管轴线之间的夹角θ不得小于30°的规定是为了保证施焊条件,使焊根熔透。
管节点的连接部位,应尽量避免偏心。有关研究表明,当因构造原因在节点处产生的偏心满足本规范公式(10.1.5)的要求时,可不考虑其对节点承载力的影响。
由于断续焊接易产生咬边、夹渣等焊缝缺陷,以及不均匀热影响区的材质缺陷,恶化焊缝的性能,故主管和支管的连接焊缝应沿全周连续焊接。焊缝尺寸应大小适中,形状合理,并和母材平滑过渡,以充分发挥节点强度,并防止产生脆性破坏。
支管端部形状及焊缝坡口形式随支管和主管相交位置、支管壁厚不同以及焊接条件变化而异。根据现有条件,管端切割及坡口加工应尽量使用自动切管机,以充分保证装配和焊接质量。
10.2.4 因为搭接支管要通过被搭接支管传递内力,所以被搭接支管的强度应不低于搭接支管的。
10.2.5 一般支管的壁厚不大,宜采用全周角焊缝与主管连接。当支管壁厚较大时,宜沿焊缝长度方向部分采用角焊缝、部分采用对接焊缝。由于全部对接焊缝在某些部位施焊困难,故不予推荐。
角焊缝的焊脚尺寸,若按本规范第8.2.7条的规定不得大于1.2ti,对钢管结构,当支管受拉时势必产生因焊缝强度不足而加大壁厚的不合理现象,故根据实践经验及参考国外规范,规定hf≤2ti。一般支管壁厚t i较小,不会产生过大的焊接应力和“过烧”现象。
10.2.6 钢管构件承受较大横向集中荷载的部位,工作情况较为不利,因此应采用适当的加强措施。如果横向荷载是通过支管施加于主管的,则只要满足本规范第10.3.3和10.3.4条的规定,就不必对主管进行加强。