毕业设计指导桁架节点的设计

1、1、基本要求、基本要求 (1）各杆件的形心线应尽量与屋架的几何轴线重）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合，并交于节点中心，以避免由于偏心而产生节 点附加弯矩。点附加弯矩。 (2）弦杆材料规格沿长度变）弦杆材料规格沿长度变 化时，屋架轴线取受力较大化时，屋架轴线取受力较大 杆件形心线为轴线，偏心不杆件形心线为轴线，偏心不 超过较大弦杆截面高度的超过较大弦杆截面高度的5 ，可不考虑偏心影响。图，可不考虑偏心影响。图 7.12所示所示 桁架节点的设计桁架节点的设计 7.12 （3）偏心较大时，需计算偏心弯矩，将此弯）偏心较大时，需计算偏心弯矩，将此弯

2、 矩分配于各杆：矩分配于各杆： i i i K MM K Mi 所计算杆件承担的弯矩所计算杆件承担的弯矩 M 节点偏心弯矩，节点偏心弯矩，MN1e Ki 所计算杆件的延刚度所计算杆件的延刚度 Ki 交于节点的各杆件延刚度之和交于节点的各杆件延刚度之和 *杆件按偏压（拉）构件设计杆件按偏压（拉）构件设计 （5 5）节点板边缘与杆件轴线的夹角不小于）节点板边缘与杆件轴线的夹角不小于1515 ，单斜，单斜 杆与弦杆连接不出现偏心弯矩。杆与弦杆连接不出现偏心弯矩。 （图（图7.137.13） （4）腹杆与弦杆或腹杆与腹杆之间的净距不小于）腹杆与弦杆或腹杆与腹杆之间的净距不小于 1520mm（图（图7.

3、13） 7.13 （6）节点板形式简单，应优先采用矩形、梯形）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。、平行四边形，避免凹角。图图7.14 7.14 (7）角钢端部的切割一般垂直于它的轴线，可切去）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部分肢，但绝不允许垂直肢完全切去而留下平行 的斜切图的斜切图7.15 7.15 (8(8）上弦杆直接搁置大型钢筋混凝土屋面板，当）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支承处的集中荷载超过教材表7.57.5时的加强方式图时的加强方式图 7.167.16。 7.16 2

4、 2、节点板的厚度、节点板的厚度 查表查表7.47.4确定节点板厚度。节点板的厚度对于梯确定节点板厚度。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。三角形普通钢桁架则按其弦杆最大内力确定。 7.4 据屋架几何形式定出节点的轴线关系，并按比据屋架几何形式定出节点的轴线关系，并按比 例画出轴线（例画出轴线（1/201/10）和杆件（）和杆件（1/101/5） ， 弦杆肢尖与腹杆、腹杆之间距离满足前述基本弦杆肢尖与腹杆、腹杆之间距离满足前述基本 要求。要求。 计算腹杆肢背、肢尖焊缝长度，图中

5、作出定位计算腹杆肢背、肢尖焊缝长度，图中作出定位 点。点。 计算弦杆与节点板的焊缝，图中作出定位点。计算弦杆与节点板的焊缝，图中作出定位点。 画出节点板，将各定位点都包括在内。画出节点板，将各定位点都包括在内。 适当调整焊缝厚度、长度，重新验算。适当调整焊缝厚度、长度，重新验算。 绘制节点大样（比例尺为绘制节点大样（比例尺为1/101/5），标注需），标注需 要的尺寸。要的尺寸。（演示）（演示） 3、节点设计步骤、节点设计步骤 4、节点计算、节点计算 上弦节点上弦节点 、下弦节点、下弦节点 、 屋脊拼接节点屋脊拼接节点 、下弦拼、下弦拼 接节点接节点 、支座节点、支座节点 （演示）（演示） （

6、1 1）上弦节点上弦节点 （a）腹杆与节点板的连接焊缝长度）腹杆与节点板的连接焊缝长度 肢尖：肢尖： 肢背：肢背： N wl wl 焊缝实际长度：焊缝实际长度： 2 wf Llh （b）弦杆与节点板的连接焊缝的计算）弦杆与节点板的连接焊缝的计算 两种计算方法两种计算方法 集中荷载集中荷载P由肢背塞焊缝承受，上弦节点相邻节间由肢背塞焊缝承受，上弦节点相邻节间 的内力差的内力差N= =N1N2由角钢肢尖与节点板的角焊缝承由角钢肢尖与节点板的角焊缝承 受，考虑偏心力矩受，考虑偏心力矩M(N1N2)e的作用的作用 wl wl 肢背塞焊缝计算：肢背塞焊缝计算： 塞焊缝按两条塞焊缝按两条hhf f0.5t

7、0.5t（t t 为节点板厚度）为节点板厚度） wl wl 肢尖角焊缝计算：肢尖角焊缝计算： 式中：式中： N=N1N2内力差内力差 , ww l h _肢尖角焊缝的计肢尖角焊缝的计 算长度和焊缝高度算长度和焊缝高度 偏心力矩偏心力矩M(N1N2)e wl wl 当节点板向上伸出（可部分伸出）时，肢尖、肢当节点板向上伸出（可部分伸出）时，肢尖、肢 背焊缝共同承受集中荷载背焊缝共同承受集中荷载P和内力差和内力差N作用作用 肢背与节点板的连接焊缝肢背与节点板的连接焊缝 ： 肢尖与节点板的连接焊缝肢尖与节点板的连接焊缝 ： 上上 上上 （2 2）下弦节点）下弦节点 无集中荷载：无集中荷载： 1 1

8、2 0.7 f w wf KN h l f 肢背焊缝：肢背焊缝： 肢尖焊缝：肢尖焊缝： 2 2 2 0.7 f w wf KN h l f N1N2 N =N = N1-N2 有集中荷载：有集中荷载： 肢背焊缝：肢背焊缝： 肢尖焊缝：肢尖焊缝： 同上弦节点同上弦节点 （3 3）屋脊节点屋脊节点（上弦拼接节点）（上弦拼接节点） 竖向肢竖向肢 t+hf+5 mm切除切除 切肢：切肢： 刨角：刨角： 热弯成形热弯成形： 构造要求：构造要求： 采用与上弦采用与上弦 尺寸相同的角钢尺寸相同的角钢 来拼接，以保持来拼接，以保持 拼接处的刚度和拼接处的刚度和 强度强度 a、拼接角钢、拼接角钢 长度计算：长度

9、计算： 单边焊缝长度计算：单边焊缝长度计算： 式中式中: N 相邻上弦节间中较大的内力。相邻上弦节间中较大的内力。 拼接角钢实际长度：拼接角钢实际长度：L(Lw+2hf)2弦杆杆端空隙弦杆杆端空隙 (1020），且不小于），且不小于600mm。 屋脊节点计算：屋脊节点计算： b、弦杆与节点板的连接焊缝、弦杆与节点板的连接焊缝 肢背塞焊缝计算：肢背塞焊缝计算： 肢尖角焊缝计算：肢尖角焊缝计算： 式中：式中：N=0.15N M=0.15Ne e N=? M=? 伸出节伸出节 点板时，点板时， 如何计算？如何计算？ （4 4）下弦拼接节点下弦拼接节点 肢宽大于肢宽大于 125mm 采用与下弦尺寸相同

10、的角钢来拼接采用与下弦尺寸相同的角钢来拼接 a a、拼接角钢长度计算：、拼接角钢长度计算： 4 0.7 w w ff Af l h f 拼接角钢实际长度：拼接角钢实际长度：L(Lw+2hf)2弦杆杆端空隙弦杆杆端空隙 (1020），且不小于），且不小于600mm。 b b、弦杆与节点板的连接角焊缝、弦杆与节点板的连接角焊缝 计算同下弦节点，计算同下弦节点，作用荷载为两侧下弦作用荷载为两侧下弦较大内力较大内力 的的15%，和两侧下弦的和两侧下弦的内力差内力差两者中的较大值。两者中的较大值。 121,2 max,15%maxNNN N即：即： （5 5）支座节点支座节点 铰接屋架支座铰接屋架支座

11、a、底板的面积：、底板的面积： 0 c R AA f R 屋架支座反力；屋架支座反力； fc 钢筋混凝土轴心抗压强度设计值；钢筋混凝土轴心抗压强度设计值； 锚栓孔的面积锚栓孔的面积 0 A b、底板厚度：、底板厚度： 6M t f M 支座底板单位宽度上的最大弯矩支座底板单位宽度上的最大弯矩 2 1 Mq 8.6 表8.6 c、加劲肋与支座节点板的焊缝：、加劲肋与支座节点板的焊缝： d、支座节点板、加劲肋与支座底板的水平连接焊缝：、支座节点板、加劲肋与支座底板的水平连接焊缝： lw节点板、加劲肋节点板、加劲肋 与支座底板的水平焊缝总与支座底板的水平焊缝总 长度长度 R屋架支反力屋架支反力 t 1 2 222 224 wff Lahbtch 详细过程详细过程 （6 6）T T型钢作弦杆的屋架节点计算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 节间的内力差节间的内力差N=N1N2，以