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项目1 钢管桁架结构基本知识与图纸识读
(a) 加内隔板
(b) 加肋环
(c) 加套管
(d) 加节点板 (e) 加垫板 图 3.14 管桁架结构节点的加强方式
• 钢管构件在承受较大横向荷载的部位，其工作情况较为不利，应采取 适当的加强措施，防止产生过大的局部变形。钢管构件的主要受力部 位应尽量避免开孔，不得已要开孔时，应采取适当的补强措施，例如 在孔的周围加焊补强板等。 • 节点的加强要针对具体的破坏模式，主要有：主管壁加厚、主管上加 套管、加垫板、加节点板及主管加肋环或内隔板等多种方法，如图 3.14所示。
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• 2、管桁架结构节点与破坏形式 • 管桁架结构相贯节点的形式与其相连杆件的数量有关， • 可分为：单平面节点：腹杆与弦杆在同一平面内时。 • 多平面节点：腹杆与弦杆不在同一平面内。
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• 破坏形式 • 管桁架结构在工作过程中，杆件只承受轴向力的作用，支 管将轴向力直接传给主管，主管可能出现多种破坏形式。 在保证支管轴向力强度(不被拉断)、连接焊缝强度、主管 局部稳定、主管壁不发生层状撕裂的前提下，节点的主要 破坏模式有以下几种：主管局部压溃，主管壁拉断，主管 壁出现裂缝导致冲剪破坏，K型节点可能在支管间主管剪 切破坏。
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• 为了保证相贯节点连接的可靠性，提出以下构造要求： • 1）节点处主管应连续，支管端部应加工成马鞍型直接焊 接于主管外壁上，而不得将支管插入主管内。主管外径d 小应大于支管外径ds；主管壁厚t不得小于支管壁厚ts。 • 2）主管与支管之间的夹角以及两支管间的夹角，不得小 于30°。否则，支管端部焊缝不易保证，并且支管的受力 性能也欠佳。 • 3）相贯节点各杆件的轴心线应尽可能交于一点，避免偏 心。
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• 1、按受力特性和杆件布置分类 • 平面管桁架结构 空间管桁架结构
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弧线型倒三角管桁架
图 3.7 某火车站管桁架结构
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• 2、按连接构件的不同截面分类
• C-C型桁架：主管和支管均为圆管相贯，相贯线为空间马 鞍型曲线。 • R-R型桁架：主管和支管均为方钢管或矩形管相贯。 • R-C型桁架：矩形截面主管与圆形截面支管直接相贯焊接。 • 圆管与矩形管的杂交型管节点构成的桁架形式新颖，能充 分利用圆形截面管做轴心受力构件，矩形截面管做压弯和 拉弯构件。矩形管与圆管相交的节点相贯线均为椭圆曲线， 比圆管相贯的空间曲线易于设计与加工。
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• 4）支管端部应平滑并与主管接触良好，不得有过大的局 部空隙。当支管壁厚大于6mm时应切成坡口。 • 5）支管与主管的连接焊缝，应沿全周连续焊接并平滑过 渡。一般的支管壁厚不大，其与主管的连接宜采用全周 角焊缝，当支管壁厚较大时(例如ts≥6mm)，则宜沿支管 周边部分采用角焊缝、部分采用对接焊缝。角焊缝的焊 脚尺寸hf不宜大于支管壁厚ts的2倍。 • 6）若支管与主管连接节点偏心 0.55 e / h(或e / d ) 0.25 时， 在计算节点和受拉主管承载力时，可忽略因偏心引起的 弯矩的影响，但受压主管必须考虑此偏心弯矩M＝ΔNe， 如图1.13所示。
《钢结构工程施工》教学课件
学习单元3 管桁架结构工程施工
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• 3.1管桁架基本知识
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• 3.1.1管桁架结构组成及其材料 • 3.1.1.1管桁架结构分类 • 就屋架来说，外形一般为三角形、梯形、平行弦及拱形桁 架。桁架的腹杆形式常用的有芬克式、人字式、豪式(也 叫单向斜杆式)、再分式、交叉式。其中前四种为单系腹 杆，第五种交叉腹杆又称为复系腹杆。
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• 3、按桁架的外形分类 • 直线型与曲线型管桁架结构
弧线型倒三角管桁架
直线型管桁架
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项目1 钢管桁架结构基本知识与图纸识读 • 3.1.1.2管桁架结构组成 • 1、管桁架结构概述
• 桁架是指由杆件在端部相互连接而组成的格子式结构，管桁架结构也称钢管 桁架结构、管桁架、管结构，是指杆件均为圆或方管杆件的桁架结构。与一 般桁架的区别在于连接节点的方式不同，管桁架结构在节点处采用杆件直接 焊接的相贯节点(或称管节点)。相贯节点处，只有在同一轴线上的两个主管 贯通，其余杆(即支管)通过端部相贯线加工后，直接焊接在贯通杆件(即主 管)的外表，非贯通杆件在节点部位可能有一定间隙(间隙型节点)，也可能部 分重叠(搭接型节点)，如图3.6所示。
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3、管桁架结构组成 单榀管桁架由上弦杆、下弦杆和腹杆组成。管桁架结 构一般由主桁架、次桁架、系杆和支座共同组成。
系 杆
上弦杆
下弦杆 腹 杆
图3.16 单榀管桁架结构 组成
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(a) 有间隙的节点
(b) 有间隙的节点 图 1.13 管桁架结构节点破坏形式
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7）对有间隙的K型或N型节点，支管间隙a应不小于两 支管壁厚之和。 8）对搭接的K型或N型节点，当支管厚度不同时，薄壁 管应搭在厚壁管上；当支管钢材强度等级不同时，低强 度管应搭在高强度管上。搭接节点的搭接率Qv＝ q/p×100％应满足25％≤Qv≤100％，且应确保在搭接 部分的支管之间的连接焊缝能很好地传递内力。