74桁架节点设计

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P2937.6选用。节点板的拉剪破坏计算：Ai=tli——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。ff/235ff/235(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。ff/235ff/235ff/235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。ff/2353．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NB）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／fcA0——锚栓孔面积。底板短边尺寸200mm。底板的厚度为tfM6一般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=qa12fM6—般取12mm~16mmC）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。