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毕业设计指导:桁架节点的设计
b、弦杆与节点板的连接角焊缝
计算同下弦节点,作用荷载为两侧下弦较大内力 的15%,和两侧下弦的内力差两者中的较大值。
即:
max N1 N 2 ,15% max N1, N 2
(5)支座节点
铰接屋架支座 a、底板的面积:
R ——屋架支座反力; fc ——钢筋混凝土轴心抗压强度设计值; A ——锚栓孔的面积
Ne ft w 1 2 tlw 6
5、绘制施工图
施工图绘制内容 详见教材204页 施工图绘制要点
上弦节点施工图
采用与上弦 尺寸相同的角钢 来拼接,以保持 拼接处的刚度和 强度 ①构造要求:
切肢:
竖向肢Δ= t+hf+5 mm切除 刨角:
热弯成形:
②屋脊节点计算: a、拼接角钢 长度计算:
单边焊缝长度计算:
式中: N ——相邻上弦节间中较大的内力。 拼接角钢实际长度:L=(Lw+2hf)×2+弦杆杆端空隙 (10~20mm),且不小于600mm。
桁架节点的设计
1、基本要求 (1)各杆件的形心线应尽量与屋架的几何轴线重 合,并交于节点中心,以避免由于偏心而产生节 点附加弯矩。 (2)弦杆材料规格沿长度变 化时,屋架轴线取受力较大 杆件形心线为轴线,偏心不 超过较大弦杆截面高度的5% ,可不考虑偏心影响。图 7.12所示
7.12
(3)偏心较大时,需计算偏心弯矩,将此弯 矩分配于各杆:
b、弦杆与节点板的连接焊缝
肢背塞焊缝计算: 肢尖角焊缝计算:
e
伸出节 点板时, 如何计算?
ΔN=? ΔM=?
式中:ΔN=0.15N
ΔM=0.15N×e
(4)下弦拼接节点 采用与下弦尺寸相同的角钢来拼接
肢宽大于 125mm
a、拼接角钢长度计算:
Af lw w 4 0.7h f f f
拼接角钢实际长度:L=(Lw+2hf)×2+弦杆杆端空隙 (10~20mm),且不小于600mm。
4、节点计算
上弦节点 、下弦节点 、 屋脊拼接节点 、下弦拼 接节点 、支座节点 (演示)
(1)上弦节点
(a)腹杆与节点板的连接焊缝长度 肢背:
l 'w
肢尖:
l ''wf
N
(b)弦杆与节点板的连接焊缝的计算 两种计算方法 ①集中荷载P由肢背塞焊缝承受,上弦节点相邻节间 的内力差Δ N=N1-N2由角钢肢尖与节点板的角焊缝承 受,考虑偏心力矩Δ M=(N1-N2)e的作用
7.13
(6)节点板形式简单,应优先采用矩形、梯形 、平行四边形,避免凹角。图7.14
7.14
(7)角钢端部的切割一般垂直于它的轴线,可切去 部分肢,但绝不允许垂直肢完全切去而留下平行 的斜切图7.15
7.15
(8)上弦杆直接搁置大型钢筋混凝土屋面板,当 支承处的集中荷载超过教材表7.5时的加强方式图 7.16。
R A A0 fc
6M b、底板厚度: t f
M ——支座底板单位宽度上的最大弯矩
0
M q
2 1
8.6
表8.6
c、加劲肋与支座节点板的焊缝:
详细过程 d、支座节点板、加劲肋与支座底板的水平连接焊缝:
t
Σlw—节点板、加劲肋 与支座底板的水平焊缝总 长度 R-屋架支反力
L
w
7.16
2、节点板的厚度
查表7.4确定节点板厚度。节点板的厚度对于梯 形普通钢桁架等可按受力最大的腹杆内力确定,对于 三角形普通钢桁架则按其弦杆最大内力确定。
7.4
3、节点设计步骤
① 据屋架几何形式定出节点的轴线关系,并按比 例画出轴线(1/20~1/10)和杆件(1/10~1/5) , 弦杆肢尖与腹杆、腹杆之间距离满足前述基本 要求。 ② 计算腹杆肢背、肢尖焊缝长度,图中作出定位 点。 ③ 计算弦杆与节点板的焊缝,图中作出定位点。 ④ 画出节点板,将各定位点都包括在内。 ⑤ 适当调整焊缝厚度、长度,重新验算。 ⑥绘制节点大样(比例尺为1/10~1/5),标注需 要的尺寸。(演示)
Ki Mi M Ki
Mi — 所计算杆件承担的弯矩 M —节点偏心弯矩,M=N1e Ki — 所计算杆件的延刚度 ΣKi — 交于节点的各杆件延刚度之和
*杆件按偏压(拉)构件设计
(4)腹杆与弦杆或腹杆与腹杆之间的净距不小于 15~20mm(图7.13)
(5)节点板边缘与杆件轴线的夹角不小于15º,单斜 杆与弦杆连接不出现偏心弯矩。 (图7.13)
2 2a 2h f 2 2b t 2c1 4h f
(6)T型钢作弦杆的屋架节点计算
节点板与弦杆采用对接焊缝,此焊缝承受弦杆相邻 节间的内力差ΔN=N1-N2,以及内力差产生的偏心弯 矩M= ΔNe。计算如下: 最大剪应力: 最大正应力:
1.5N f vw lwt
肢背与节点板的连接焊缝 :
肢尖与节点板的连接焊缝 :
上 上
(2)下弦节点
无集中荷载: 肢背焊缝:
N1
N2
Δ N = N1-N2
K1N hf 1 w 2 0.7lw f f
肢尖焊缝:
hf 2
K2 N w 2 0.7lw f f
有集中荷载:同上弦节点
肢背焊缝:
肢尖焊缝:
(3)屋脊节点 (上弦拼接节点)
l 'w
l ''w
肢背塞焊缝计算:
塞焊缝按两条h’f=0.5t(t 为节点板厚度)
l 'w
l ''w
肢尖角焊缝计算:
l 'w
l ''w
式中: ΔN=N1-N2内力差
__肢尖角焊缝的计 l ''w , hw
算长度和焊缝高度 偏心力矩ΔM=(N1-N2)e
②当节点板向上伸出(可部分伸出)时,肢尖、肢 背焊缝共同承受集中荷载P和内力差ΔN作用