【正文】 截面?？梢允∪セ驕p少節(jié)點板的尺寸，降低造價 15%~20%，發(fā)展前途廣闊。 屋架的 端斜稈 ，應(yīng)采用兩個 不等肢角鋼長肢相并 的 T形截面（圖 2）或 兩個等肢角鋼組成 的 T形截面（圖 3）。 其他腹桿，應(yīng)采用 兩個等肢角鋼組成的 T形截面（圖 3）， 連接豎向支撐 的豎腹桿為了傳力時不產(chǎn)生偏心，便于與支撐連接，以及吊裝時屋架兩端可以互換，宜采用 兩個等肢角鋼組成的十字形截面 （圖 4）。對于受力很小的腹桿，也可用單角鋼截面，角鋼最小不能小于 ∠ 45 4或 ∠ 56 36 4 。 屋架下弦受拉，所選截面除滿足 強度和容許長細比 外，應(yīng)盡可能 增大屋架平面外的剛度 ，以利于運輸和吊裝。因此下弦桿常采用 兩個不等肢角鋼短肢相并的 T形截面或 用 H型鋼剖開成的 T形截面 。 雙壁式屋架桿件的截面形式：主要采用雙角鋼組成的雙壁式截面和 H型鋼截面。 二、填板 雙角鋼桿件的填板：為保證兩個角鋼共同工作，必須隔一定距離（壓桿 40i1,拉桿 80i1 ）設(shè)置填板，受壓桿件在 屋架平面外計算長度 內(nèi)填板數(shù)不得少于兩個。 三、節(jié)點板的厚度 節(jié)點板 內(nèi)應(yīng)力大小與所連構(gòu)件內(nèi)力大小 有關(guān)，可 按規(guī)范 有關(guān)規(guī)定計算其強度和穩(wěn)定。表系根據(jù)上述計算方法編制的表格，設(shè)計時可查表確定節(jié)點板厚度。在 同一榀桁架 中，所有中間節(jié)點板均采用 同一種厚度 ， 支座節(jié)點板 由于受力大且很重要，厚度比中間的 增大 2mm。節(jié)點板的厚度對于梯形普通鋼桁架等可按受力最大的腹桿內(nèi)力確定，對于三角形普通鋼桁架則按其 弦桿最大內(nèi)力確定 。 200 四、截面選擇的一般原則 選擇截面時應(yīng)考慮下列要求： (1)應(yīng)優(yōu)先選用在相同截面積情況下 寬肢薄壁的角鋼 ，以增加截面的回轉(zhuǎn)半徑，這對 壓桿 尤為重要。 (2)角鋼規(guī)格不宜小于 L45 4或 L56 36 4。有 螺栓孔 時，角鋼的肢寬須滿足附錄 10的要求。放置屋面板時，上弦角鋼水平肢寬須滿足擱置尺寸要求 。 (3)同一榀桁架的 角鋼規(guī)格應(yīng)盡量統(tǒng)一 ，一般宜調(diào)整到不超過5~6種。同時應(yīng)盡量避免使用同一肢寬而厚度相差不大的角鋼，同一種規(guī)格的 厚度之差不宜小于 2mm，以便施工時 辨認 。 (4)桁架弦桿一般沿全跨采用 等截面 ，但對跨度大于 24m的三角形桁架和跨度大于 30m的梯形桁架，可根據(jù)內(nèi)力變化改變弦桿截面，但在 半跨內(nèi)只宜改變一次 ，且只 改變肢寬而保持厚度不變 ，以便 拼接的構(gòu)造處理 。 五、截面計算 1．軸心拉桿 軸心拉桿可按強度條件確定所需的凈截面面積 An ，即： fNA n ?式中 f—— 鋼材的抗拉強度設(shè)計值。當采用單角鋼單面連接時，乘以 。 根據(jù) An由附錄 8選用合適的角鋼，然后按軸心受拉構(gòu)件驗算其強度和剛度。當連接 支撐的螺栓孔位于連接節(jié)點板內(nèi)且離節(jié)點板邊緣的距離（沿桿件受力方向）不小于 100mm時 ，由于連接焊縫已傳遞部分內(nèi)力給節(jié)點板，節(jié)點板一般可以補償孔洞的削弱，故可不考慮 該孔對角鋼截面的削弱 。 2． 軸心壓桿 按穩(wěn)定條件計箅所需要毛截面面積： fNA??通常先假定長細比入 (一般弦桿取 60~100，腹桿取 80~120)， 查出相應(yīng)的 代入上式。計算截面 A，同時算出回轉(zhuǎn)半徑 、 ， 從角鋼規(guī)格表中選擇角鋼，再進行驗算 ，這樣反復(fù)一、二次，即可得到合適的角鋼。 ? yi xi3．拉彎或壓彎桿 桁架上弦或下弦有節(jié)間荷載作用時，應(yīng)根據(jù)軸心力和局部彎矩，按第 7章拉彎和壓彎構(gòu)件計算方法對節(jié)點處或節(jié)間彎矩較大截面進行計算。一般先根據(jù) 經(jīng)驗或參照已有設(shè)計資料試選截面 ，然后 驗算 ，若不滿足則改選截面再進行試算，直至符合要求為止。對拉彎桿只須驗算強度和剛度；對壓彎桿除強度和剛度外，還須驗算彎矩作用平面內(nèi)和彎矩作用平面外的穩(wěn)定性。 (1)、在彎矩計算平面內(nèi)的穩(wěn)定計算： fNNWMANExxxxmxx????)(1 ’???? fNNWMANExxxxmx ????)(2 ’???(2)、在彎矩計算平面外的穩(wěn)定計算： fWMANxbxxty??1????(3)、強度計算： fWMANnxxxn?? ?對鋼屋架的壓桿和拉桿的長細比規(guī)定了不同的限值。 對于壓桿 [ λ] =150、 200 承受靜荷載或設(shè)有輕、中級工作制吊車廠房的間接承受動荷載的拉桿， [ λ] =350；對于設(shè)有重級工作制吊車廠房的間接承受動荷載的拉桿及直接承受動荷載的拉桿 [ λ] = 一、節(jié)點設(shè)計的原則 節(jié)點的作用是通過 節(jié)點板 把匯交于節(jié)點中心的桿件連接 在一起。要求 受力明確、構(gòu)造簡單 。設(shè)計時應(yīng)按如下原則和步驟進行： 原則上應(yīng)使 桿件形心線與桁架幾何軸線重合 ，以免桿件 偏心受力 。為便于制造，通常取角鋼 肢背至形心距離為 5mm的整倍數(shù) 。當弦桿截面沿跨度有改變時，為便于拼接和放置屋面構(gòu)件，一般應(yīng)使拼接處兩側(cè)弦桿角鋼 肢背齊平 ，并使兩側(cè)角鋼形心線的中心線與桁架幾何軸線重合。 如軸心線引起的不超過較大弦桿截面高度的 5%，計算中可不計由此偏心引起的彎距。節(jié)點處各桿件的軸線 如圖所示，超過較大弦桿截面高度的 5% ；按相交于節(jié)點的桿件線剛度分配偏心彎矩： iii KKMM??eNM ?? 1根據(jù) 按一定比例畫出的桿件軸線 ，按放大一倍的比例尺畫出各桿件的 角鋼輪廓線 。節(jié)點處各桿件之間的焊縫凈距離不宜小于10mm，或桿件間的空隙不得小于 15~20mm； 角鋼端部切割一般垂直于軸線，有時為減小節(jié)點板的尺寸，可切去一肢的部分，但不許將一肢完全切去而另一肢伸出的斜切。 節(jié)點板外形一般采用矩形、梯形和平行四邊形等至少兩邊平行的多邊形。 節(jié)點板邊緣與桿件軸線夾角不應(yīng)小于 150；單斜桿與弦桿的連接應(yīng)使之不出現(xiàn)連接的偏心彎矩，節(jié)點板的尺寸一般應(yīng)根據(jù)桿件截面尺寸和桿件端部焊縫長度畫出大樣圖確定，可適當放大； 支承大型屋面板的上弦桿，當總集中荷載（設(shè)計值）大 于表中規(guī)定時，應(yīng)對弦桿的伸出肢加強。 根據(jù)事先計算好的 各腹桿與節(jié)點的連接焊縫 （包括角鋼肢背和肢尖兩者） 尺寸，進行焊縫布置并繪于圖上 ，而后 定出 節(jié)點板的外形（當為非焊接節(jié)點時，同樣，根據(jù)已計算出的各腹桿與節(jié)點板的 連接螺栓數(shù)目 ，進行 螺栓排列后定出節(jié)點板外形 ）。在確定節(jié)點板外形時，要注意沿焊縫長度方向應(yīng)多留約 的長度以考慮施焊時的焊口，垂直于焊縫長度方向應(yīng)留出 5～ 10mm的焊縫位置，如圖所示。 節(jié)點板的 外形應(yīng)力求簡單 ，宜優(yōu)先采用 矩形、梯形、平行四邊形或至少有一直角的四邊形 ，如圖所示，以減少加工時的鋼材損耗和便于切割。節(jié)點板的長和寬宜取為 10mm的倍數(shù)。 當節(jié)點處只有 一根斜桿與弦桿相交 時，節(jié)點形式示于圖。需注意節(jié)點板的外邊緣與斜桿軸線應(yīng)保持 不小于 1:3的坡度 ，使桿中 內(nèi)力在節(jié)點板中有良好的擴散 ，以改善節(jié)點板的受力情況。 根據(jù)已有節(jié)點板的尺寸， 布置弦桿與節(jié)點板間的連接焊縫 。當弦桿在節(jié)點處 改變截面 ，則還應(yīng)在節(jié)點處 設(shè)計弦桿拼接 。 繪制節(jié)點大樣（比例尺為 1/10～ 1/5），確定每一節(jié)點上都需標明的尺寸，為今后繪制施工詳圖時提供必要的數(shù)據(jù)（對簡單的節(jié)點，可不繪大樣，而由計算得到所需尺寸）。節(jié)點上需標注的尺寸如下 二、 節(jié)點 設(shè)計（ 計算和構(gòu)造） 節(jié)點設(shè)計時，根據(jù)腹桿 截面和內(nèi)力 確定連接焊縫的 焊腳尺寸和長度 ，然后再根據(jù) 焊縫的長度和 施工的 誤差 確定 節(jié)點板的 形狀和尺寸 。 然后驗算弦桿與節(jié)點板的 焊縫 。對于單角鋼桿件的單面連接 ,由于角鋼受力偏心 ,計算焊縫時 ,應(yīng)將焊縫強度設(shè)計值乘以 折減系數(shù) ,焊縫的尺寸尚應(yīng)滿足構(gòu)造要求 .以下具體說明各節(jié)點的計算。 一般節(jié)點 —— 指無集中荷載和無拼接的節(jié)點 。 腹桿與節(jié)點板的連接按第 3章的角鋼角焊縫受軸心力方法計算。 弦桿與節(jié)點板的連接焊縫承擔相鄰節(jié)間內(nèi)力之差△ N=N1N2， 由弦桿肢尖和肢背焊縫共同承擔。 肢背： 肢尖： 實際設(shè)計時 ,△ N=N1N2 很小， hf可按構(gòu)造確定，沿節(jié)點板滿焊。 wfwf flNkh111 ???wfwf flNkh122 ??? 為便于大型屋面板或檁條的放置 ， 常將節(jié)點板縮進上弦角鋼背 ， 縮進距離不宜小于 (+2)mm， 也不宜大于節(jié)點板厚度 t。 wffwff flhQ ?? ??? 角鋼桁架有集中荷載的節(jié)點 (當坡度為 1/12且偏心較小時 ) 角鋼背凹槽的塞焊縫可假定只承受屋面集中荷載 ， 按下式計算其強度： 式中： Q — 節(jié)點集中荷載垂直于屋面的分量； —— 焊腳尺寸 ， 取 ＝ ； —— 正面角焊縫強度增大系數(shù) 。 一般因 Q不大 ， 按構(gòu)造滿焊 1fhf?1fh1fh式中， M是豎向節(jié)點 荷載 Q對槽焊縫長度中點的偏心所引起的力矩。 降低 20%。當 P對焊縫長度中點的偏心較小時，取 M=0；當坡度為 1/12時， cosα≈1， sinα≈0則： 由于 Q力一般不大 ，可 按構(gòu)造滿焊不必計算 。 Q有偏心時 wffwff flhQ ?? ??? 211 6c o swfwff lhMlhQ??????wff lhQs in????wffff )( 2 ?? ??? 計算時應(yīng)考慮偏心彎矩 M＝ΔN e（ e為角鋼肢尖至弦桿軸線距離 ） ， 按下列公式計算： :N?對wff lhN ?? ??26wff lhMM??? :對wffff f??????????22???:驗算式為2fh式中 —— 肢尖焊縫的焊腳尺寸 。 弦桿角鋼肢尖與節(jié)點板的連接焊縫承受弦桿相鄰節(jié)間的內(nèi)力差 12 NNN ???當節(jié)點板向上伸出不妨礙屋面構(gòu)件的放置 ， 或因相鄰弦桿節(jié)間內(nèi)力差 ΔN 較大 ， 肢尖焊縫不滿足強度要求時 ， 可將節(jié)點板部分向上伸出或全部向上伸出 。 此時弦桿與節(jié)點板的連接焊縫應(yīng)按下列公式計算： 肢背焊縫： wfwfflh QNk ?? ??11221)()( ?肢尖焊縫： wfwfflhQNk ?????22222)()(式中： 、 ——伸出肢背的焊縫焊腳尺寸和計算長度； 1fh 1wl（ 2）、所示為無檁屋蓋中上弦桿在節(jié)點處的截面，由于鋼筋混凝土大型屋面板的縱肋直接支承在節(jié)點處弦桿角鋼外伸邊上，為避免 角鋼外伸邊受彎曲而變形過大 ，通常在角鋼背面加焊一 墊板 （厚 10～ 12mm），以局部加強上弦桿角鋼的外伸邊。因而節(jié)點板也需如圖那樣縮進、并于縮進處施以槽焊。焊縫計算方法同上。 屋脊節(jié)點（圖） 圖為 梯形桁架或三角形桁架 的屋脊節(jié)點示例。在此節(jié)點上，左右兩 弦桿必然斷開 因而需用 拼接件拼接 。拼接件通常采用與弦桿相同的角鋼截面，同時需將拼接角鋼的棱角截去并把豎向肢 Δ＝t+hf+5 mm的一部分切除。對屋面坡度較小的梯形桁架，拼接角鋼可熱彎成形；對屋面坡度較大的三角形桁架，則常需將拼接角鋼的豎直邊割一口子，如圖 (b)所示，而后冷彎成形并對焊連接。 拼接角鋼與受壓弦桿的連接可按弦桿最大內(nèi)力進行計算，每邊共有 4條焊縫平均承受此力，因而焊縫長度為 ： wffw fhNl ??由此可得拼接角鋼總長度為： L=2( + mm)+b， wl fh2這里 b是兩弦桿端間的空隙，一般取 b=10~20mm，屋脊拼接節(jié)點如屋面坡度較大，可取 b=50mm。 當桁架上弦的坡度較大時 ,拼接角鋼與上弦桿之間的連接焊縫 按上弦內(nèi)力的水平分力計算 ,而上 弦桿與節(jié)點板之間的連接焊縫 ,則取 上弦內(nèi)力的豎向分力 與節(jié)點荷載的合力 ,和 上弦內(nèi)力的15%兩者中的較大值來計算。 當桁架的 跨度較大 時 ,需將桁架分成 兩個運輸單元 ,在屋脊節(jié)點和下弦跨中節(jié)點設(shè)置 工地拼接 (圖 )。左半邊的上弦、斜桿和豎桿與節(jié)點板的連接為 工廠焊縫 ,而右半邊的上弦、斜桿與節(jié)點板的連接