7.4桁架节点设计幻灯片.ppt

7．4 桁架节点设计 P294 一、双角钢截面杆件的节点 2．节点板设计 节点板的拉剪破坏计算： 单根腹杆的节点板的计算： 节点板在斜腹杆压力作用下的稳定： 3．节点的构造与计算 （2）有集中荷载的节点 (3)下弦跨中拼接节点 (4) 上弦跨中拼接节点 (5) 支座节点 * * 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 。 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。 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。 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。 be——板件的有效宽度 t —— 板件厚度 ?——应力扩散角，取? =30°。 (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。 (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。 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 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”。 竖向力