钢结构设计要求

杆端到节点距离 节点板平面尺寸 轴线到肢背距离 角钢边长 焊缝标注
系，布置各种支撑系统等； 2. 檩条设计； 3. 屋架的内力分析 包括屋架荷载的计算、内力分析及内力
组合等； 4. 屋架杆件截面设计 包括钢材牌号、杆件截面形式和尺寸
的选用，强度和稳定计算等； 5. 屋架节点设计 包括各个节点中的连接计算和构件的拼接
等； 6. 施工详图的绘制 包括材料表的编制。
绘制施工详图，编制材料表
施工图包括：
来自百度文库结构设计总说明
布置图(构件布置与编号)
构件和节点详图
必要说明
材料表
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2020年4月15日
浙江大学钢结构研究室
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支撑系统与屋架的连接节点
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屋盖设计的内容和屋架的内力计算
屋盖设计内容
1. 结构方案的确定和结构布置 例如选定屋盖的组成，确定屋架的间距、形式和腹杆体
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（二）凡需用C级螺栓与支撑杆件相连接的屋架杆件角钢的 边长，应注意其所能采用的螺栓最大直径。连接支撑系统的 C级螺栓直径一般为d＝20mm，拼接处定位用的安装螺栓直 径可用d＝16mm（直径为18mm的螺栓为不常用规格，必要 时才选用），相应的角钢开孔边的最小边长将为70mm和 63m（参阅第5章表5.2）。
（三）为减少拼接的设置，屋架弦杆的截面常根据受力最大 的节间杆力选用。只当跨度较大（例如大于24m）、因角钢 供应长度限制而必须设置拼接以接长时，可根据节间内力变 化在半跨内改变截面一次。改变截面时宜改变角钢的边长而 保持厚度不变，以利拼接。各种型号角钢通常的供应长度见 角钢的国家标准
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（四）焊接屋架中，弦杆角钢水平边上连支撑构件的螺栓孔 的位置，若位于竖向节点板范围以内并距竖向节点板边缘 ≥100mm时，考虑节点板的参与，计算弦杆净截面时可不计 孔对弦杆截面的削弱。否则应考虑其影响。
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桁架杆件的截面设计
注意9点 （一）应优先选用厚度较薄的截面，使在相同用
钢量下截面具有较大的刚度（截面回转半径）。 与此同时，还需注意规范中规定的最小截面。规 范GB50017规定，在钢结构的受力构件及其连接 中不宜采用：厚度小于4mm的钢板；厚度小于 3mm的钢管；截面小于∠45×4或∠56×36×4的 角钢（对焊接结构），或截面小于∠50×5的角钢 （对螺栓连接的结构）。
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（六）当屋架竖杆的外伸边需与垂直支撑相 连接，则该竖杆宜采用由双角钢组成的十字 截面。十字截面不但刚度大于T形截面，而且 还可使垂直支撑对该竖杆的连接偏心为最小。 此外当该竖杆位于屋架中央时还可使在工地 吊装时屋架的左、右端可以任意放置（如用T 形截面，由于截面对杆件轴线为不对称，屋 架左、右端不能任意放置，否则各屋架中央 竖杆截面的外伸边将不在同一竖向平面）。
（五）由于屋架杆件在屋架平面内和平面外的计算长度有的 相同（例如支座斜杆），有的不同（例如一般单系腹杆和上、 下弦杆），当采用以角钢组成的T形截面时，应根据图9.18 （b）所示相应截面的值，尽可能使两个方向的长细比与相 接近，以获得经济的截面。例如一般单系腹杆，此时宜选用 两等边角钢；又如弦杆的≥2，则宜选用长边外伸的两不等边 角钢，但当上弦杆承受节间荷载时，宜改用两个等边角钢； 支座斜杆＝1.0，则宜选用短边外伸的两不等边角钢。选用截 面时，最好能预先得知型钢规格的供应情况，据此选用，则 不易造成制造时的截面替代而多费钢材。
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桁架的节点设计
节点设计时，构造很重要，每种构造都是为 了保证使用方便，并确保力的安全传递，不 同节点构造有不同的传力路径。节点设计就 是先根据受力特点确定节点构造，再计算每 一个传力步骤，保证其满足强度要求即可
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节点设计的步骤和一般设计原则
画出节点轴线，轴线交于一点。 确定构件的轴心线，依据轴线画出构件外轮廓 切断杆件 布置焊缝 确定节点板外形 布置节点板与弦杆焊缝 绘制节点大样 尺寸标注：
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桁架杆件的截面形式、节点板厚度和 角钢间的填板
截面形式图 节点构造 节点板厚度（表，给出计算规范出处） 角钢间的填板
截面形式
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节点构造
单节点板 双节点板 无节点板
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节点板厚度
表9.1 单节点板桁架和屋架的节点板厚度（mm）
三角形屋架弦杆或梯形
屋架（包括平行弦屋架）
支座
181 301 501 701 951 1201 1551
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（七）单面连接的单角钢截面，因连接偏心易使构 件受压时弯扭失稳，故只能用于跨度较小的桁架或 桁架中受力较小、长度较短的次要腹杆。
（八）为了便于备料，整榀屋架所用角钢规格品种 不宜超过5～6种。当两种规格尺寸相近时，宜尽量 使其统一，以减少规格数量。
（九）屋架的弦杆可选用热轧剖分T型钢，此时腹杆 可直接焊接在T型钢的腹板上，省去节点板。
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在通常设计中仍可按上述表9.1选用节点板厚 度而不经计算。
仅当遇到重要的节点或拟采用较表9.1规定的 板厚为小的节点板时，可按规范的规定进行 复核。
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角钢间的填板
填板作用：格构式构件的缀板。
设计规范GB50017中规定：用填板连接的双角钢（或双槽钢）构件，可 按实腹式构件进行计算，但填板间的距离不应超过下列数值：
斜杆的最大内力设计值（ <180 ~ ~ ~ ~
~
~
~
kN）
300 500 700 950 1200 1550 2000
中间节点板厚
6～8 8 10 12 14 16 18 20
支座节点板厚
8 10 12 14 16 18 20 24
注：表列厚度系按钢材为Q235钢考虑，当节点板为Q345钢或其它低合金高强度结构 钢时，其厚度可较表列数值减小1～2mm，但板厚不得小于6mm。
受拉构件 80i，受压构件 40i
受压构件除满足 不得少于2个。
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40i
外，在构件的两个侧向支承点之间的填板数还应
填板的尺寸：
厚度： 节点板厚度
宽度 ：保证最小焊缝长度，可按构造要求采用。
高度： 当为T形截面时，角钢连接边宽度+2（10~15）mm，即填板伸 出角钢连接边每边10~15mm；当为十字形截面时，填板不伸出角钢轮廓 以外，每边缩进15~20mm，以布置焊缝。