桁架节点设计解析.ppt

7．4 桁架节点设计 P294,节点设计：确定节点的构造，连接焊缝及节点承载力 形式：使用节点板和不使用节点板 一、双角钢截面杆件的节点,1．节点设计的一般原则： (1) 各杆轴线汇交于节点中心 截面的形心与肢背的距离调整为5mm的倍数 (2) 角钢切断面时，一般应与其轴线垂直3) 截面改变处应设在节点上 以两段角钢的形心中线作为弦杆的轴线 e不超过较大杆件截面高度的5％，不考虑偏心产生的附加弯矩；否则按汇交节点的各杆件线刚度分配偏心力矩，按偏心受力构件计算杆件的强度和稳定式中 M=(Nl+N2)e为偏心力矩； Mi——分配给第i杆的力矩； Ki——第i杆的线刚度； Ki——汇交于节点各杆线刚度之和4) 避免焊缝过分密集 节点板上各杆件间焊缝的净距a： 静载 a10~20mm；动载 a50mm； a过大削弱节点平面外刚度2．节点板设计,1） 形状；矩形、梯形等， 其他形状时，至少应有二条平行边2）厚度： 梯形和平行弦屋架：内力由腹杆传给弦杆，节点板的厚度由腹杆最大内力决定 三角形屋架：节点板的厚度由上弦杆内力决定 支座节点板厚度比中间大2mm 中间节点板的厚度参照表P293 7.6选用。

节点板的拉剪破坏计算：,,,,Ai=t li——第i段破坏面的截面积， t —— 板件的厚度； li——第i破坏段的长度，取板件中最危险的破坏线的长度； i ——第i段的拉剪折算系数； i——第i段破坏线与拉力轴线的夹角单根腹杆的节点板的计算：,,,be——板件的有效宽度 t —— 板件厚度 ——应力扩散角，取 =30°节点板在斜腹杆压力作用下的稳定：,(1)有竖腹杆时 c／t≤15 ，不计算稳定 否则按 GB50017——2003 附录F 计算 但 c／t不得大于22 2)无竖腹杆时 当c／t 10 时， 节点板的稳定承载力为0.8betf； 当c／t10 时， 按 GB50017——2003 附录F 计算 但c／t不得大于17.5 桁架节点板的构造要求：,①边缘与腹杆轴线的夹角≥150； ②斜腹杆与弦杆夹角应在300~600间；,③自由边长度lf与厚度t之比不得大于 60 ；否则设加劲肋3．节点的构造与计算,(1) 一般节点 腹杆的力由焊缝传递； 弦杆与节点板间的焊缝传递弦杆杆力差值N=N1-N2。

2）有集中荷载的节点,,1）节点板不伸出： 形成槽焊缝“K’’和角焊缝“A”，槽焊缝“K”只传递P力； “A”焊缝传递弦杆两端内力差N=Nl—N2和偏心力矩M=N·e当上述的“A”焊缝的强度不足时，由肢尖的“A”与肢背的“B”两条角焊缝来传递弦杆与节点板间的力， 即P与N的合力N 近似按轴力时，由肢尖和肢背分配系数分配2）节点板部分伸出,(3)下弦跨中拼接节点,,弦杆内力较大，为保证拼接处具有足够的强度和刚度，用拼接角钢来拼接拼接角钢与弦杆规格相同，切去部分竖肢及直角边棱 切肢=t+hf+5mm， 切肢切棱引起的截面削弱不太大，由节点板来补偿弦杆拼接节点的计算 ：,1）弦杆自身拼接的传力焊缝C按： A）传递两侧弦杆内力较小的N B）弦杆净截面承载能力 N=fAn N由两根拼接角钢的四条焊缝平分传递拼接角钢长度为,弦杆和连接角钢连接一侧的焊缝长度为：,b为间隙，一般取10—20mm下弦杆与节点板间的焊缝按传递弦杆内力之差N或弦杆较大内力的15％（取大者） 弦杆与节点连接一侧的焊缝：,,2）各杆与节点板的传力焊缝 “D”,弦杆自身拼接的传力焊缝“C”4) 上弦跨中拼接节点,,竖向力为P-(Nl+N2)sin 由弦杆与节点板间的8条焊缝承担的， 水平分力由拼接角钢传递。

5) 支座节点,铰接支座：传递竖向支座反力 刚接支座：传递端部弯矩产生的水平力和竖向反力1）简支梯形屋架支座节点 ：,,传递路线：屋架杆件合力节点板通过“L”焊缝将部分合力肋板，节点板与肋板通过水平的“H”焊缝将合力传给底板支座节点的计算：包括底板、加劲肋、“L”及“H”焊缝四个部分底板所需毛面积 ：,,An=R／fc A0——锚栓孔面积 底板短边尺寸200mm 底板的厚度为 t ,,一般 t  16m水平焊缝“H”应能传递全部反力R 肋板与节点板间的竖向焊缝“L”，按每块肋板竖直焊缝的受力为V=R/4及M=Ve计算 加劲肋的高度与节点板高度一致，厚度取等于或略小于节点板的厚度 加劲肋的强度按悬臂梁验算2）三角形屋架支座节点,A）底板尺寸 由锚栓孔直径和位置，按构造取每边长为240mm-350mm 再按下部柱截面混凝土强度验算B）底板厚度： 由支座反力R产生的弯矩确定 M=qa12,—般取12mm~16mm,C）加劲肋 厚度与屋架节点板等厚，高度由加劲肋与节点板的竖向焊缝确定 由V=R/4 和 M=Ve 确定,注意： 支座板顶面与下弦角钢肢背的距离C不小于下弦角钢外伸肢的长度，且不小于130mm。

D) 支座板 支座板与节点板及加劲肋的连接焊缝按节点板与加劲肋共同承担。