钢结构第七章第一节第二节.ppt

六.桁架的节点构造和计算 节点设计宜结合绘制桁架施工图进行。节点的设计步骤为： ①按正确角度画出交汇于该节点的各杆轴线。 ②按比例画出与各轴线相应的角钢轮廓线，并依据杆件间距离要求c，确定杆端位置。 ③根据已计算出的各杆件与节点板的连接焊缝尺寸，布置焊缝，并绘于图上。 ④确定节点板的合理形状和尺寸。节点板应框进所有焊缝。 钢桁架的节点主要有一般节点、有集中荷载的节点、弦杆的拼接节点和支座节点几种类型，下面分别说明其设计方法。 1.一般节点 无集中荷载作用和无弦杆拼接的节点。 各腹杆与节点板连接的角焊缝应按第三章中角钢连接的角焊缝计算 。弦杆与节点板的连接焊缝，按相邻节间弦杆的内力差△N计算。 2.有集中荷载的节点 承受由檩条或大型屋面板传来的集中荷载P的作用。为了放置上部构件，节点板须缩入上弦角钢背约2δ/3的深度，并用塞焊缝连接。 3.山墙结构布置 山墙结构方案（1）由屋面斜梁、两侧角柱、抗风柱、墙梁和墙板组成的结构体系。优点是角柱有利于纵、横两个方向的墙梁连接，缺点是山墙架结构的横向刚度较差，并且不利于房屋的纵向扩建。（2）用横向框架代替斜梁和角柱。这种结构方案的优点是加强了山墙架结构的横向刚度，特别适用于有桥式吊车的厂房和沿纵向需要扩建的房屋。抗风柱的布置应与屋面横向水平支撑的节点位置相配合。 4.墙梁布置 墙梁的间距与墙板的承载能力、房屋所在地区的基本风压及房屋的高度等有关，同时在门、窗框上端、窗台、檐口及室内地面处均应设置墙梁。 四）桁架支撑设计 （一）桁架支撑的作用 平面桁架在其本身平面内具有较大的刚度，但在垂直于桁架平面方向（桁架平面外）不能保持其几何不变，即使桁架上弦与檩条或屋面等铰接相连桁架仍会侧向倾倒。为了防止桁架侧向倾倒破坏和改善桁架工作性能，对于平面桁架体系，必须设置支撑系统（水工结构中也称为联结系）。桁架支撑的作用主要是： （1）保证桁架结构的空间几何稳定性。 （2）保证桁架结构的空间刚度和空间整体性。 桁架上弦和下弦的水平支撑与桁架弦杆组成水平桁架，桁架端部和中部的垂直支撑则与桁架竖杆组成垂直桁架，无论竖向或纵、横向水平荷载，都能通过一定的桁架体系把力传向支座，有足够的刚度和整体性。 （3）为桁架弦杆提供侧向支撑点。 水平和垂直支撑作为桁架弦杆的侧向支承点，减小弦杆在桁架平面外的计算长度，提高其整体稳定承载力。 （5）保证结构安装时的稳定且便于安装。 （4）承受并传递水平荷载。 （二）桁架支撑的种类和布置 1.桁架支撑的种类 2.设置 (1) 上弦横向水平支撑 保证屋架侧向刚度和屋盖的空间刚度，减小上弦在平面外计算长度，承受和传递端墙的风荷载。有檩体系或采用大型屋面板（无檩体系)的屋盖中都应设置上弦横向水平支撑。上弦横向水平支撑应设置在房屋的两端或当有横向伸缩缝时在温度缝区段的两端。横向水平支撑的间距不宜超过60m。 （2）下弦横向水平支撑 山墙抗风柱的支点，承受并传递水平风荷载、悬挂吊车的水平力和地震引起的水平力，减小下弦的平面外计算长度，减小下弦的振动。当L?18m，且没有悬挂吊车和较大的振动设备时，可不设下弦横向水平支撑。其它情况均应设置下弦横向水平支撑。下弦横向水平支撑应与上弦横向水平支撑设在同一柱间，以形成空间稳定体系。 （3）纵向水平支撑 增加屋盖空间刚度，承受和传递吊车横向水平制动力。设有托架、有重级、中级工作制吊车、锻锤等大型振动设备，以及房屋较高、跨度较大，空间刚度要求高时，均应在屋架下弦端节间设置纵向水平支撑。纵向水平支撑与横向水平支撑形成闭合框，加强屋盖结构的整体性并提高房屋纵、横向的刚度。 （4）垂直支撑 使相邻屋架形成几何不变的空间体系，保证侧向稳定。房屋都应设置垂直支撑。梯形屋架两端都应设置，托架可起垂直支撑作用。垂直支撑与上、下弦横向水平支撑布置在同一柱间。 （5）系杆 无横向支撑的其它桁架上下弦的侧向稳定性由与横向支撑节点相连的系杆来保证。能承受拉力也能承受压力的系杆，叫刚性系杆；只能承受拉力的，叫柔性系杆。 （三）桁架支撑的计算 支撑桁架受力较大，或结构按空间工作计算（纵向水平支撑体系需作为柱的弹性支座）时，支撑杆件应按桁架体系计算内力，进行截面设计。有交叉斜腹杆的支撑桁架是超静定体系，一般常用简化方法进行分析。可采用柔性方案设计，腹杆只考虑拉杆参于工作。如图中用虚线表示的一组斜杆因受压而退出工作，此时桁架按单斜杆体系分析。当荷载反向作用时，则认为另一组斜杆退出工作。当斜杆按可以承受压力设计时（刚性方案设计），可按结构力学的方法进行内