畢業(yè)設計指導：桁架節(jié)點設計

1、1、基本要求、基本要求 (1）各桿件的形心線應盡量與屋架的幾何軸線重）各桿件的形心線應盡量與屋架的幾何軸線重合，并交于節(jié)點中心，以避免由于偏心而產生節(jié)合，并交于節(jié)點中心，以避免由于偏心而產生節(jié)點附加彎矩。點附加彎矩。 (2）弦桿材料規(guī)格沿長度變）弦桿材料規(guī)格沿長度變化時，屋架軸線取受力較大化時，屋架軸線取受力較大桿件形心線為軸線，偏心不桿件形心線為軸線，偏心不超過較大弦桿截面高度的超過較大弦桿截面高度的5，可不考慮偏心影響。圖，可不考慮偏心影響。圖7.12所示所示桁架節(jié)點的設計桁架節(jié)點的設計7.12（3）偏心較大時，需計算偏心彎矩，將此彎）偏心較大時，需計算偏心彎矩，將此彎矩分配于各桿：矩分配

2、于各桿：iiiKMMKMi 所計算桿件承擔的彎矩所計算桿件承擔的彎矩 M 節(jié)點偏心彎矩，節(jié)點偏心彎矩，MN1eKi 所計算桿件的延剛度所計算桿件的延剛度 Ki 交于節(jié)點的各桿件延剛度之和交于節(jié)點的各桿件延剛度之和*桿件按偏壓（拉）構件設計桿件按偏壓（拉）構件設計（5 5）節(jié)點板邊緣與桿件軸線的夾角不小于）節(jié)點板邊緣與桿件軸線的夾角不小于1515 ，單斜，單斜桿與弦桿連接不出現(xiàn)偏心彎矩。桿與弦桿連接不出現(xiàn)偏心彎矩。 （圖（圖7.137.13）（4）腹桿與弦桿或腹桿與腹桿之間的凈距不小于）腹桿與弦桿或腹桿與腹桿之間的凈距不小于1520mm（圖（圖7.13）7.13（6）節(jié)點板形式簡單，應優(yōu)先采用矩

3、形、梯形）節(jié)點板形式簡單，應優(yōu)先采用矩形、梯形、平行四邊形，避免凹角。、平行四邊形，避免凹角。圖圖7.147.14(7）角鋼端部的切割一般垂直于它的軸線，可切去）角鋼端部的切割一般垂直于它的軸線，可切去部分肢，但絕不允許垂直肢完全切去而留下平行部分肢，但絕不允許垂直肢完全切去而留下平行的斜切圖的斜切圖7.15 7.15 (8(8）上弦桿直接擱置大型鋼筋混凝土屋面板，當）上弦桿直接擱置大型鋼筋混凝土屋面板，當支承處的集中荷載超過教材表支承處的集中荷載超過教材表7.57.5時的加強方式圖時的加強方式圖7.167.16。 7.162 2、節(jié)點板的厚度、節(jié)點板的厚度 查表查表7.47.4確定節(jié)點板厚度

4、。節(jié)點板的厚度對于梯確定節(jié)點板厚度。節(jié)點板的厚度對于梯形普通鋼桁架等可按受力最大的腹桿內力確定，對于形普通鋼桁架等可按受力最大的腹桿內力確定，對于三角形普通鋼桁架則按其弦桿最大內力確定。三角形普通鋼桁架則按其弦桿最大內力確定。7.4 據(jù)屋架幾何形式定出節(jié)點的軸線關系，并按比據(jù)屋架幾何形式定出節(jié)點的軸線關系，并按比例畫出軸線（例畫出軸線（1/201/10）和桿件（）和桿件（1/101/5） ，弦桿肢尖與腹桿、腹桿之間距離滿足前述基本弦桿肢尖與腹桿、腹桿之間距離滿足前述基本要求。要求。 計算腹桿肢背、肢尖焊縫長度，圖中作出定位計算腹桿肢背、肢尖焊縫長度，圖中作出定位點。點。 計算弦桿與節(jié)點板的焊縫

5、，圖中作出定位點。計算弦桿與節(jié)點板的焊縫，圖中作出定位點。 畫出節(jié)點板，將各定位點都包括在內。畫出節(jié)點板，將各定位點都包括在內。 適當調整焊縫厚度、長度，重新驗算。適當調整焊縫厚度、長度，重新驗算。 繪制節(jié)點大樣（比例尺為繪制節(jié)點大樣（比例尺為1/101/5），標注需），標注需要的尺寸。要的尺寸。（演示）（演示） 3、節(jié)點設計步驟、節(jié)點設計步驟4、節(jié)點計算、節(jié)點計算 上弦節(jié)點上弦節(jié)點 、下弦節(jié)點、下弦節(jié)點 、 屋脊拼接節(jié)點屋脊拼接節(jié)點 、下弦拼、下弦拼接節(jié)點接節(jié)點 、支座節(jié)點、支座節(jié)點 （演示）（演示）（1 1）上弦節(jié)點上弦節(jié)點（a）腹桿與節(jié)點板的連接焊縫長度）腹桿與節(jié)點板的連接焊縫長度 肢尖

6、：肢尖： 肢背：肢背： Nwlwl焊縫實際長度：焊縫實際長度： 2wfLlh（b）弦桿與節(jié)點板的連接焊縫的計算）弦桿與節(jié)點板的連接焊縫的計算 兩種計算方法兩種計算方法集中荷載集中荷載P由肢背塞焊縫承受，上弦節(jié)點相鄰節(jié)間由肢背塞焊縫承受，上弦節(jié)點相鄰節(jié)間的內力差的內力差N= =N1N2由角鋼肢尖與節(jié)點板的角焊縫承由角鋼肢尖與節(jié)點板的角焊縫承受，考慮偏心力矩受，考慮偏心力矩M(N1N2)e的作用的作用 wlwl肢背塞焊縫計算：肢背塞焊縫計算：塞焊縫按兩條塞焊縫按兩條hhf f0.5t0.5t（t t為節(jié)點板厚度）為節(jié)點板厚度） wlwl肢尖角焊縫計算：肢尖角焊縫計算：式中：式中： N=N1N2內力

7、差內力差 ,wwlh_肢尖角焊縫的計肢尖角焊縫的計算長度和焊縫高度算長度和焊縫高度偏心力矩偏心力矩M(N1N2)ewlwl當節(jié)點板向上伸出（可部分伸出）時，肢尖、肢當節(jié)點板向上伸出（可部分伸出）時，肢尖、肢背焊縫共同承受集中荷載背焊縫共同承受集中荷載P和內力差和內力差N作用作用肢背與節(jié)點板的連接焊縫肢背與節(jié)點板的連接焊縫 ：肢尖與節(jié)點板的連接焊縫肢尖與節(jié)點板的連接焊縫 ：上上上上（2 2）下弦節(jié)點）下弦節(jié)點無集中荷載：無集中荷載：112 0.7fwwfKNhl f肢背焊縫：肢背焊縫：肢尖焊縫：肢尖焊縫：222 0.7fwwfKNhl fN1N2N =N = N1-N2有集中荷載：有集中荷載：肢

8、背焊縫：肢背焊縫：肢尖焊縫：肢尖焊縫：同上弦節(jié)點同上弦節(jié)點（3 3）屋脊節(jié)點屋脊節(jié)點（上弦拼接節(jié)點）（上弦拼接節(jié)點）豎向肢豎向肢t+hf+5 mm切除切除 切肢：切肢： 刨角：刨角：熱彎成形熱彎成形：構造要求：構造要求：采用與上弦采用與上弦尺寸相同的角鋼尺寸相同的角鋼來拼接，以保持來拼接，以保持拼接處的剛度和拼接處的剛度和強度強度a、拼接角鋼、拼接角鋼長度計算：長度計算： 單邊焊縫長度計算：單邊焊縫長度計算： 式中式中: N 相鄰上弦節(jié)間中較大的內力。相鄰上弦節(jié)間中較大的內力。 拼接角鋼實際長度：拼接角鋼實際長度：L(Lw+2hf)2弦桿桿端空隙弦桿桿端空隙(1020），且不小于），且不小于6

9、00mm。屋脊節(jié)點計算：屋脊節(jié)點計算： b、弦桿與節(jié)點板的連接焊縫、弦桿與節(jié)點板的連接焊縫 肢背塞焊縫計算：肢背塞焊縫計算：肢尖角焊縫計算：肢尖角焊縫計算：式中：式中：N=0.15NM=0.15Ne eN=?M=?伸出節(jié)伸出節(jié)點板時，點板時，如何計算？如何計算？（4 4）下弦拼接節(jié)點下弦拼接節(jié)點肢寬大于肢寬大于125mm 采用與下弦尺寸相同的角鋼來拼接采用與下弦尺寸相同的角鋼來拼接a a、拼接角鋼長度計算：、拼接角鋼長度計算： 4 0.7wwffAflh f 拼接角鋼實際長度：拼接角鋼實際長度：L(Lw+2hf)2弦桿桿端空隙弦桿桿端空隙(1020），且不小于），且不小于600mm。b b、弦

10、桿與節(jié)點板的連接角焊縫、弦桿與節(jié)點板的連接角焊縫 計算同下弦節(jié)點，計算同下弦節(jié)點，作用荷載為兩側下弦作用荷載為兩側下弦較大內力較大內力的的15%，和兩側下弦的和兩側下弦的內力差內力差兩者中的較大值。兩者中的較大值。 121,2max,15%maxNNN N即：即：（5 5）支座節(jié)點支座節(jié)點鉸接屋架支座鉸接屋架支座 a、底板的面積：、底板的面積： 0cRAAfR 屋架支座反力；屋架支座反力； fc 鋼筋混凝土軸心抗壓強度設計值；鋼筋混凝土軸心抗壓強度設計值；錨栓孔的面積錨栓孔的面積0Ab、底板厚度：、底板厚度： 6MtfM 支座底板單位寬度上的最大彎矩支座底板單位寬度上的最大彎矩 21Mq 8.6表8.6c、加勁肋與支座節(jié)點板的焊縫：、加勁肋與支座節(jié)點板的焊縫： d、支座節(jié)點板、加勁肋與支座底板的水平連接焊縫：、支座節(jié)點板、加勁肋與支座底板的水平連接焊縫： lw節(jié)點板、加勁肋節(jié)點板、加勁肋與支座底板的水平焊縫總與支座底板的水平焊縫總長度長度R屋架支反力屋架支反力 t12 222 224wffLahbtch 詳細過程詳細過程（6 6）T T型鋼作弦桿的屋架節(jié)點計算型鋼作弦桿的屋架節(jié)點計算節(jié)點板與弦桿采用對接焊縫，此焊縫承受弦桿相鄰節(jié)點板與弦桿采用對接焊縫，此焊縫承受弦桿相鄰節(jié)間的內力