国家级精品课程—钢结构设计时

①节点板边缘与腹杆轴线之间的夹角不小于30° ②斜腹杆与弦杆夹角应在30°～60° ③节点板的自由边长度与厚度之比不得大于
60 235 f y ，否则应沿自由边设加劲肋。
第29讲—普通钢屋架设计（3）
（2）节点的计算与构造:
❖ 节点设计时，先根据腹杆内力，计算连 接焊缝的长度和焊脚尺寸。焊脚尺寸一 般取等于或小于角钢肢厚。
第29讲—普通钢屋架设计（3）
（2）节点的计算与构造: 1）上弦节点：
腹杆与节点板的连接角焊缝计算长度：
肢背焊缝：
lw1
K1N 2 0.7hf 1
f
w f
肢尖焊缝：
lw2
K2N 2 0.7hf 2
f
w f
第29讲—普通钢屋架设计（3）
计算方法1： 集中荷载P及上弦节点相邻节间的内力差（N1-N2）由 角钢肢背、肢尖焊缝承受。
❖ 根据节点上各杆件的焊缝长度，并考虑 杆件之间应留的间隙以及适当考虑制作 和装配的误差确定节点板的形状和平面 尺寸。
第29讲—普通钢屋架设计（3）
1）上弦节点：
❖ 弦杆与节点板间采用槽焊缝，其缩进深度d：0.5t+2mm≤d ≤t(节点板厚度），
❖ 槽焊缝可作为两条角焊缝计算，其强度设计值应乘以0.8的 折减系数。
下弦节点受力：
弦杆内力差：N1-N2 悬挂荷载：P
N1
N2
下弦肢背与节点板连接角焊缝：
P
[ K1 ( N1
N2 )]2 (P (2 1.22))2 2 0.7hf 1lw1
≤ 0.8
f
w f
下弦肢尖与节点板连接角焊缝：
[K2 (N1
N2 )]2 (P (2 1.22))2 2 0.7hf 2lw2
M qa12
底板下的平均压应力： q R An
底板厚度：t 6M f
第29讲—普通钢屋架设计（3）
②加劲肋：按悬臂梁计算。
V R M V e
第29讲—普通钢屋架设计（3）
II、对无竖腹杆的节点板， 当 c t 10 235 f y 时，节点板的稳定承载力可取为：0.8betf
当 c t 10 235 f y 时，应进行稳定计算， 在任何情况下c/t 不得大于 17.5 235 f y 用上述方法计算桁架节点板强度和稳定应满足下列要求：
计算拼接角钢时按与下弦截面等强度考虑，在拼接节点一边每条
焊缝的计算长度为：
lw1
Af 4 0.7hf
f
w f
式中，A—下弦角钢截面总面积 。
下弦与节点板的连接焊缝。按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计算。
第29讲—普通钢屋架设计（3）
5）简支支座节点（平板式支座）
第29讲—普通钢屋架设计（3）
上弦肢背槽焊缝的计算公式为：
[ K1 ( N1
N2 )]2 (P (2 1.22))2 2 0.7hf 1lw1
≤
0.8
f
w f
上弦肢尖角焊缝的计算公式为：
[K2 (N1
N2 )]2 (P (2 1.22))2 2 0.7hf 2lw2
ห้องสมุดไป่ตู้
≤
f
w f
第29讲—普通钢屋架设计（3）
计算方法2： 肢背焊缝: 承受P 肢尖与节点板的角焊缝: 承受N1-N2，M=（N1-N2）e。
节点板 加劲肋 底板
节点板与 加劲肋间 焊缝
加劲肋与 底板焊缝
第29讲—普通钢屋架设计（3）
支座节点的计算：
①底板：
底板面积： A
An A0
R fc
A0
A0 锚栓孔面积
底板厚度：按均布荷载下板的抗弯计算，将基础反力看成均布荷
载q,底板被节点板和加劲肋分成4块两相邻边支撑的板，其单位 宽度的弯矩为：
当屋架上弦的坡度较大时， 拼接角钢与上弦杆之间的连接焊缝按上弦内力计算。 上弦杆与节点板之间的连接焊缝计算时，取上弦内力 的竖向分力与节点荷载的合力，和上弦内力的15%两 者中的较大值。
第29讲—普通钢屋架设计（3）
4）下弦跨中拼接节点
第29讲—普通钢屋架设计（3）
4）下弦跨中拼接节点
应力 集中 较大
5）简支支座节点（平板式支座）
组成
节点板 加劲肋 底板 锚栓
加劲肋作用： 保证支座节点的侧向刚度； 使支座底板受力均匀； 减少底板弯矩。
锚拴处理:
锚拴孔为圆型或豁孔，直径φ=（2～2.5）d, 垫板孔径φ=d+(1～2mm)
第29讲—普通钢屋架设计（3）
支座节点力的传递路径：
屋架杆件合力R
节点板与 底板焊缝
f
w f
lw 2lw1 2hf 10，且 600
计算上弦与节点板的连接焊缝时，假定节点荷载P
由上弦角钢肢背处的槽焊缝承受，按下式计算。
f
2
P 1.22 0.7hf 1lw1
≤
0.8
f
w f
上弦角钢肢尖与节点板的连接焊缝按上弦内力的15%计算，
并考虑偏心弯矩 M=0.15N×e。
第29讲—普通钢屋架设计（3）
第29讲—普通钢屋架设计（3）
节点板的拉剪破坏：
N f
(i Ai )
i
1
1 cos2 i
i --第i 段的拉剪折算系数; i--第i 段破坏线与拉力轴线的夹角;
Ai=tli 第i 段破坏面的截面积;
第29讲—普通钢屋架设计（3）
单根腹杆的节点板按下式计算：
N f
be t
be--节点板的有效宽度，当用螺栓连接时，应取净宽度; t --板件厚度;
θ--应力扩散角，取30°。
第29讲—普通钢屋架设计（3）
由试验研究，节点板在斜腹杆压力作用下的稳定性应 符合下列要求：
I、对有竖腹杆的节点板，当 c t 15 235 f y 时，可不计算稳定，否则应进行稳定计算。 在任何情况下c/t不得大于 22 235 f y 。
c为受压腹杆连接肢端面中点沿腹杆轴线方向至弦杆的 净距离，t 为节点板厚度。
≤
f
w f
第29讲—普通钢屋架设计（3）
3）屋脊节点
第29讲—普通钢屋架设计（3）
3）屋脊节点
构造：拼接角钢的弯折角用热弯或焰割形成； 拼接角钢应切肢切棱； 设安装螺栓；
第29讲—普通钢屋架设计（3）
当上弦坡度较小时 在屋脊节点的一边每条拼接焊缝的计算长度：
拼接角钢所需的长度：
lw1
N 4 0.7hf
上弦肢背槽焊缝的计算公式为：
f
P 1.22 2 0.7hf 1lw1
≤
0.8
f
w f
上弦肢尖角焊缝的计算公式为：
N f
N1 N2 2 0.7hf 2lw2
M f
6M 2 0.7hf 2lw22
(
N f
)2
M f
1.22
2
≤
f
w f
第29讲—普通钢屋架设计（3）
2）下弦节点 腹杆计算同上弦节点 。