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，将此弯矩分配于各杆：矩分配

2、于各杆：iiiKMMKMi 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，MN1eKi 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7.13）7.13（6）节点板形式简单，应优先采用矩

3、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7.147.14(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。 7.162 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

4、。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

5、，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）（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

6、：肢尖： 肢背：肢背： Nwlwl焊缝实际长度：焊缝实际长度： 2wfLlh（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 wlwl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 f0.5t0.5t（t t为节点板厚度）为节点板厚度） wlwl肢尖角焊缝计算：肢尖角焊缝计算：式中：式中： N=N1N2内力

7、差内力差 ,wwlh_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)ewlwl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：112 0.7fwwfKNhl f肢背焊缝：肢背焊缝：肢尖焊缝：肢尖焊缝：222 0.7fwwfKNhl fN1N2N =N = N1-N2有集中荷载：有集中荷载：肢

8、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6

9、00mm。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=0.15NM=0.15Ne eN=?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 0.7wwffAflh 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

10、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。 121,2max,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 a、底板的面积：、底板的面积： 0cRAAfR 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0Ab、底板厚度：、底板厚度： 6MtfM 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 21Mq 8.6表8.6c、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 t12 222 224wffLahbtch 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