7.4 桁架節(jié)點設(shè)計

7．4桁架節(jié)點設(shè)計

P294節(jié)點設(shè)計：確定節(jié)點的構(gòu)造，連接焊縫及節(jié)點承載力。形式：使用節(jié)點板和不使用節(jié)點板。2021/5/91一、雙角鋼截面桿件的節(jié)點

1．節(jié)點設(shè)計的一般原則：

(1)各桿軸線匯交于節(jié)點中心。截面的形心與肢背的距離調(diào)整為5mm的倍數(shù)。(2)角鋼切斷面時，一般應(yīng)與其軸線垂直。2021/5/92

(3)截面改變處應(yīng)設(shè)在節(jié)點上以兩段角鋼的形心中線作為弦桿的軸線。

e不超過較大桿件截面高度的5％，不考慮偏心產(chǎn)生的附加彎矩；否則按匯交節(jié)點的各桿件線剛度分配偏心力矩，按偏心受力構(gòu)件計算桿件的強(qiáng)度和穩(wěn)定。2021/5/93

式中M=(Nl+N2)e為偏心力矩；

Mi——分配給第i桿的力矩；

Ki——第i桿的線剛度；

Ki——匯交于節(jié)點各桿線剛度之和。2021/5/94

(4)避免焊縫過分密集節(jié)點板上各桿件間焊縫的凈距a：靜載a10~20mm；動載a50mm；a過大削弱節(jié)點平面外剛度。2021/5/95

2．節(jié)點板設(shè)計

1）形狀；矩形、梯形等，其他形狀時，至少應(yīng)有二條平行邊。2021/5/96

2）厚度：梯形和平行弦屋架：內(nèi)力由腹桿傳給弦桿，節(jié)點板的厚度由腹桿最大內(nèi)力決定。三角形屋架：節(jié)點板的厚度由上弦桿內(nèi)力決定。支座節(jié)點板厚度比中間大2mm。中間節(jié)點板的厚度參照表P2937.6選用。2021/5/97節(jié)點板的拉剪破壞計算：Ai=tli——第i段破壞面的截面積，

t——板件的厚度；

li——第i破壞段的長度，取板件中最危險的破壞線的長度；

i——第i段的拉剪折算系數(shù)；i——第i段破壞線與拉力軸線的夾角。2021/5/98

單根腹桿的節(jié)點板的計算：

be——板件的有效寬度

t——板件厚度——應(yīng)力擴(kuò)散角，取=30°。2021/5/99節(jié)點板在斜腹桿壓力作用下的穩(wěn)定：

(1)有豎腹桿時

c／t≤15，不計算穩(wěn)定。否則按GB50017——2003附錄F計算但c／t不得大于22。2021/5/910(2)無豎腹桿時當(dāng)c／t10時，節(jié)點板的穩(wěn)定承載力為0.8betf；當(dāng)c／t>10時，按GB50017——2003附錄F計算

但c／t不得大于17.5。2021/5/911桁架節(jié)點板的構(gòu)造要求：

①邊緣與腹桿軸線的夾角≥150；②斜腹桿與弦桿夾角應(yīng)在300~600間；

2021/5/912③自由邊長度lf與厚度t之比不得大于

60；否則設(shè)加勁肋。2021/5/913

3．節(jié)點的構(gòu)造與計算

(1)一般節(jié)點腹桿的力由焊縫傳遞；弦桿與節(jié)點板間的焊縫傳遞弦桿桿力差值N=N1-N2。

2021/5/914（2）有集中荷載的節(jié)點

1）節(jié)點板不伸出：形成槽焊縫“K’’和角焊縫“A”，槽焊縫“K”只傳遞P力；“A”焊縫傳遞弦桿兩端內(nèi)力差N=Nl—N2和偏心力矩M=N·e。2021/5/915當(dāng)上述的“A”焊縫的強(qiáng)度不足時，由肢尖的“A”與肢背的“B”兩條角焊縫來傳遞弦桿與節(jié)點板間的力，即P與N的合力N。近似按軸力時，由肢尖和肢背分配系數(shù)分配。2）節(jié)點板部分伸出2021/5/916

(3)下弦跨中拼接節(jié)點弦桿內(nèi)力較大，為保證拼接處具有足夠的強(qiáng)度和剛度，用拼接角鋼來拼接。2021/5/917拼接角鋼與弦桿規(guī)格相同，切去部分豎肢及直角邊棱。切肢=t+hf+5mm，切肢切棱引起的截面削弱不太大，由節(jié)點板來補(bǔ)償。2021/5/918弦桿拼接節(jié)點的計算：1）弦桿自身拼接的傳力焊縫C按：

A）傳遞兩側(cè)弦桿內(nèi)力較小的N

B）弦桿凈截面承載能力N=fAn。N由兩根拼接角鋼的四條焊縫平分傳遞。2021/5/919拼接角鋼長度為弦桿和連接角鋼連接一側(cè)的焊縫長度為：b為間隙，一般取10—20mm。2021/5/920下弦桿與節(jié)點板間的焊縫按傳遞弦桿內(nèi)力之差N或弦桿較大內(nèi)力的15％（取大者）。弦桿與節(jié)點連接一側(cè)的焊縫：2021/5/9212）各桿與節(jié)點板的傳力焊縫“D”弦桿自身拼接的傳力焊縫“C”。2021/5/922(4)上弦跨中拼接節(jié)點

豎向力為P-(Nl+N2)sin由弦桿與節(jié)點板間的8條焊縫承擔(dān)的，水平分力由拼接角鋼傳遞。2021/5/923

(5)支座節(jié)點鉸接支座：傳遞豎向支座反力剛接支座：傳遞端部彎矩產(chǎn)生的水平力和豎向反力。2021/5/9241）簡支梯形屋架支座節(jié)點：傳遞路線：屋架桿件合力節(jié)點板通過“L”焊縫將部分合力肋板，節(jié)點板與肋板通過水平的“H”焊縫將合力傳給底板。2021/5/925支座節(jié)點的計算：包括底板、加勁肋、“L”及“H”焊縫四個部分。底板所需毛面積：

An=R／fcA0——錨栓孔面積。底板短邊尺寸200mm。底板的厚度為t

一般t16m。2021/5/926水平焊縫“H”應(yīng)能傳遞全部反力R。肋板與節(jié)點板間的豎向焊縫“L”，按每塊肋板豎直焊縫的受力為V=R/4及M=Ve計算。加勁肋的高度與節(jié)點板高度一致，厚度取等于或略小于節(jié)點板的厚度。加勁肋的強(qiáng)度按懸臂梁驗算。2021/5/9272）三角形屋架支座節(jié)點A）底板尺寸由錨栓孔直徑和位置，按構(gòu)造取每邊長為240mm-350mm。再按下部柱截面混凝土強(qiáng)度驗算。2021/5/928B）底板厚度：由支座反力R產(chǎn)生的彎矩確定M=qa12

—般取12mm~16mm2021/5/929C）加勁肋厚度與屋架節(jié)點板等厚，高度由加勁肋與節(jié)點板的豎向焊縫確定。