钢结构通用连接板设计技巧.pdf

第34卷第3期
华北水利水电学院学报
Vol 34 No. 3
2013年6月
Journal of North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power
Jun.2013
DOI:10.3969/j.issn.1002-5634.2013.03.007
钢结构通用连接板设计技巧
周伦钢,高阳秋晔2,魏群
(1.武汉理工大学,湖北武汉430070;2.华北水利水电学院,河南郑州450045)
摘要:钢结构连接板是钢结构工程中最重要的部件,因其必须适应结构形式多样、受力状态复杂的需要,故其加
工尺寸和精度的要求也复杂多样.为此,提出了一种钢结构通用连接板的设计方法.该方法通过多个层次
确定连接板的属性及参数,并将连接板的材料属性、应用范围、外形轮廓、板厚、焊缝以及连接孔的纵横排
列、孔径、方位均做参数化处理,可灵活组合,也可准确定位,能适应正交、斜交、坡度变化的各种连接方式
按此方法设计的连接板是信息化模型,涵盖了连接板设计的所有环节,把该方法运用到软件开发中,取得
了良好的效果
关键词:钢结构;通用连接板;信息化模型
中图分类号;TU391
文献标识码:A
文章编号:1002-5634(2013)03-0022-03
连接板作为钢节点中的主要组成部分,直接关计方法.该方法通过多个层次确定连接板的所有细
系着连接节点的承载类型和承载大小.长期以来,国节,将连接板的材料属性、应用范围、外形轮廓、板
内对于钢节点的分类过于笼统,没有形成一种通用厚、焊缝以及连接孔的纵横排列、孔径、方位均做参
的适合于节点设计的分类方法,加上能够作为连接数化处理,可灵活组合,也可准确定位,以适应正交
板的型材较多(如钢板、角钢槽钢、圆钢、工字钢、H斜交、坡度变化的各种连接方式
型钢等),复杂的钢结构形式也越来越多,学致钢节
点中连接板的可供选择样式纷繁复杂,对设计人员1连接板设置界面
的要求也越来越高
钢结构通用连接板的设计方法包括7部分内
国外一些优秀的钢结构设计软件如 Tekla-谷:连接板的分类、连接板的参数化图形、螺栓及螺
Structure等,通常把钢节点设计作为单独内容独立栓孔的配置、螺栓孔的参数化分布、连接板的连接方
于钢结构设计的各环节之外,并且拥有规模庞大的法、焊接类型及尺寸、连接附件等24,利用Auto
节点库,涉及到钢结构各个部位的连接. Tekla Struc-CAD软件中的 Objectarx开发包可将上述设计内
ture16.0就拥有约300种节点类型,并且给用户容的可视化操作界面(图1)以 Visual C++语言编
提供了可自定义的节点单元
译为动态链接库(DLL)?,该动态链接库共享Auto
庞大的节点库是国内外优秀钢结构设计软件的CAD软件的地址空间,直接调用 AUTOCAD的内部函
独到之处,但是也给用户带来了不小的麻烦.用户在数,集成面向 AUTOCAD对象的各类函数,和Auto
众多的连接节点中挑选出符合结构设计优选的节CAD软件无缝连接,通过和 AUTOCAD软件交互,以
点,要花费大量的时间,连接板的设计更是如此,这界面方式直接进行设计,可改变 AUTOCAD软件利用
样无疑降低了设计效率
命令行处理问题的方式,大大提高用户设计节点板
鉴于此,笔者提出了一种钢结构通用连接板设的速度和效率
收稿日期:2013-03-12
基金项目:水利部公益项目(201201050);河南省省院科技合作项目(1121060005);郑州市科技攻关项目(006635,006636);
河南省现代数值分析与可视化仿真院士工作站基金(豫科(2012)153);郑州市现代数值分析与可视化仿真院士:工
作站基金(122 PYSGZ825)
作者简介:問伦钢(1977ー),男,河南南阳人,博土研究生,主要从事计算机网络工程方面的研究
魏群(1947ー),男,山东诸城人,教授,博士,博导,主要从事三维可视化仿真和钢结构设计等方面的研究
第34卷第3期
周伦钢,等:钢结构通用连接板设计技巧
MARK
什
应用于
3
100
口外制
口性连报
口双侧板
材科性多
螺直径
横肉中心
油防护
孔直径
特动角度
材数延库
3/16
28
口a
C通
口o?コ?コ
口
列5
口5
?边rmr5
口
0
口
口
口が入コ『oッ
10
注:为便于说明,图中标有数字的框,分别用K1,K2,…,K9进行标记
图1连接板设置界面
2连接板设置内容
钢连接板、支托连接板、柱脚连接板、柱顶连接板、对
接连接板和全支承杆件连接板.这些类型可在图1
2.1连接板分类
的K2位置下拉列表中选择,所选连接板会在右边
根据支承件和连接板的截面特性以及实际工程视图中显示出来.图2仅列举了连接板设置界面中
需要,可将连接板分为8类:剪切板、端部支撑板、角可显示的部分连接板样式
CONER TYPE
MARK
I MARK
ve2 O
H?土
(a)柱上剪切连接板
(b)通用连接板
图2部分连接板样式(设置界面局部显示)
2.2连接板参数化模型
为了使连接板能适应各种复杂的情况,需考虑
连接板可能出现的样式,并提炼其参数化模型.一般
类型1类型4
情况下,连接板的参数化分为如下两个层次
1)连接板本身的参数化,图1的K4中表述为
连接板的材料属性、长度(W)、宽度(H)、厚度(t)
类型2类型3
及定位点.
W
角3
2)连接板4个角的加工特征.每个角的加工特
征可分为无切割、角切割、圆形切割和矩形切割4
图3连接板的参数化模型
种,参数为axb.图1的K8中表述为角的类型及数2.3螺栓及螺孔的参数化
据.角的参数化模型如图3所示
螺栓及螺孔的参数化也分为如下两个层次