鋼桁架與屋蓋結(jié)構(gòu)課件

1、鋼鋼桁架與屋蓋結(jié)構(gòu)桁架與屋蓋結(jié)構(gòu) 1鋼桁架與屋蓋結(jié)構(gòu)的組成及應(yīng)用 1.1 鋼桁架的組成及應(yīng)用 圖1兩向正交正放交叉桁架體系網(wǎng)架 鋼桁架是指由軸心受力構(gòu)件（拉桿和壓桿）相互連接組成的格構(gòu)式構(gòu)件，用以承受橫向荷載和跨越較大的空間。 1.2 屋蓋的組成及應(yīng)用 1.常見的屋蓋結(jié)構(gòu)形式 常用的鋼屋蓋結(jié)構(gòu)形式有平面桿系結(jié)構(gòu)、空間桿系結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)等。 （1）平面桿系結(jié)構(gòu)1）桁架 2）拱 拱在大跨度屋蓋中經(jīng)常采用，特別是當(dāng)建筑物要求墻體與屋頂連成一體時，落地拱尤為適用。拱在豎向均布荷載作用下，基本上處于受壓狀態(tài)，適合于以鋼筋混凝土之類的材料制成。但在大跨度時，往往做成格構(gòu)式鋼拱。 3）門式鋼架 大跨

2、度的門式剛架大多采用鋼結(jié)構(gòu)，當(dāng)跨度達(dá)5060m時，可以做成實腹式，跨度更大時，就應(yīng)做成格構(gòu)式。 （a）正放四角錐網(wǎng)架（b）六角錐網(wǎng)架（錐尖向下）（2）空間桿系結(jié)構(gòu)1）網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 2）立體桁架 立體桁架是由平面桁架演變而來，常用的做法是把單根的上弦或下弦分成兩根，使桁架的橫截面成為倒三角形或正三角形。 圖6 立體桁架（成都雙流機(jī)場候機(jī)樓）3）網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) （3）懸索結(jié)構(gòu)（4）膜結(jié)構(gòu)2.平面桁架鋼屋蓋的組成及應(yīng)用 根據(jù)屋蓋結(jié)構(gòu)有無檁條，可將屋蓋結(jié)構(gòu)分為無檁屋蓋和有檁屋蓋。 （1）無檁屋蓋一般用于預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板等重型屋面，將屋面板直接放在屋架或天窗架上。（2）有檁屋蓋常用于輕型屋面材料的情況。如壓

3、型鋼板、壓型鋁合金板、石棉瓦、瓦楞鐵皮等。補(bǔ)充 屋面材料敷設(shè)鋼筋法是鋼結(jié)構(gòu)屋面板安裝的基本方法，它通過每塊板板端接合處焊在鋼梁或鋼檁條上的穿筋壓片限定板位，且通過板縫灌漿固定板材的拉結(jié)鋼筋，從而可靠地將屋面板安裝在鋼梁或鋼檁條上。2 屋蓋支撐 2.1 屋蓋支撐的作用 （1）保證屋蓋結(jié)構(gòu)的空間幾何穩(wěn)定性即幾何形狀不變。平面桁架能保證屋架平面內(nèi)的幾何穩(wěn)定性，支撐系統(tǒng)則保證屋架平面外的幾何穩(wěn)定性。（2）保證屋蓋結(jié)構(gòu)的空間剛度和空間整體性。屋架上弦和下弦的水平支撐與屋架弦桿組成水平桁架，屋架端部和中部的垂直支撐則與屋架豎桿組成垂直桁架，無論桁架結(jié)構(gòu)承受豎向或縱、橫向水平荷載，都能通過一定的桁架體系把力

4、傳向支座，只發(fā)生較小的彈性變形，即有足夠的剛度和整體性。（3）為屋架弦桿提供必要的側(cè)向支承點(diǎn)。水平支撐和垂直支撐桁架的節(jié)點(diǎn)以及由此延伸的支撐系桿都成為屋架弦桿的側(cè)向支承點(diǎn)，從而減小弦桿在桁架平面外的計算長度，保證受壓弦桿的側(cè)向穩(wěn)定，并使受拉下弦不會在某些動力荷載作用下（如吊車運(yùn)行時）產(chǎn)生過大的振動。（4）承受并傳遞水平荷載。水平荷載包括縱向和橫向水平荷載，例如風(fēng)荷載、吊車的水平制動力、振動荷載、地震作用等，最后都通過支撐體系傳到屋架支座。（5）保證結(jié)構(gòu)安裝時的穩(wěn)定且便于安裝。屋蓋的安裝工作一般是從房屋溫度區(qū)段的一端開始的，首先用支撐將兩相鄰屋架連系起來組成一個基本空間穩(wěn)定體，在此基礎(chǔ)上即可順序

5、進(jìn)行其他構(gòu)件的安裝。 2.2 屋蓋支撐的類型和布置 屋蓋支撐系統(tǒng)可分為：橫向水平支撐、縱向水平支撐、垂直支撐和系桿。 1.上弦橫向水平支撐在各屋架上弦桿所在平面沿房屋橫向設(shè)置的支撐稱為上弦橫向水平支撐。 2.下弦橫向水平支撐-在各屋架下弦桿所在平面沿房屋橫向設(shè)置的支撐稱為下弦橫向水平支撐。一般情況均應(yīng)設(shè)置下弦橫向水平支撐。下弦橫向水平支撐應(yīng)與上弦橫向水平支撐設(shè)在同一柱間，以形成空間穩(wěn)定體系。 3.下弦縱向水平支撐-當(dāng)房屋內(nèi)設(shè)有托架，或有較大噸位的重級、中級工作制的橋式吊車，或有壁行吊車，或有鍛錘等大型振動設(shè)備，以及房屋較高、跨度較大，空間剛度要求高時，均應(yīng)在屋架下弦(三角形屋架可在上弦或下弦)

6、端節(jié)間設(shè)置縱向水平支撐。下弦縱向水平支撐與下弦橫向水平支撐形成閉合框，加強(qiáng)了屋蓋結(jié)構(gòu)的整體性并提高房屋縱、橫向的剛度。 4.垂直支撐-垂直于地面并垂直于屋架平面的支撐體系稱為垂直支撐。所有房屋中均應(yīng)設(shè)置垂直支撐。梯形屋架在跨度L30m，三角形屋架在跨度L18m時，可僅在跨度中央設(shè)置一道垂直支撐，當(dāng)跨度大于上述數(shù)值時宜在跨度1/3附近或天窗架側(cè)柱處設(shè)置兩道。屋架的垂直支撐與上、下弦橫向水平支撐應(yīng)盡量布置在同一柱間，以確保屋蓋結(jié)構(gòu)為幾何不變體系。 5.系桿-不設(shè)橫向支撐的其它屋架，其上下弦的側(cè)向穩(wěn)定性由與橫向支撐節(jié)點(diǎn)相連的系桿來保證。能承受拉力也能承受壓力的系桿稱為剛性系桿；只能承受拉力的系桿稱為

7、柔性系桿。它們的長細(xì)比分別按壓桿和拉桿控制。 縱向框架的柱間支撐1、柱間支撐的作用組成堅強(qiáng)的縱向框架，保證廠房的縱向剛度；承受廠房端部山墻的風(fēng)荷載、吊車縱向水平荷載及溫度應(yīng)力等，在地震區(qū)尚應(yīng)承受廠房縱向的地震力，并傳至基礎(chǔ)?？勺鳛榭蚣苤诳蚣芷矫嫱獾闹c(diǎn)，減少柱在框架平面外的計算長度。2、柱間支撐的形式十字交叉式、八字式、門架式。支撐構(gòu)件內(nèi)力計算：計算各支撐桿件的內(nèi)力時，假設(shè)各連接節(jié)點(diǎn)均為鉸接，并忽略各桿件的偏心影響，即各桿件均可按軸心受拉或軸心受壓構(gòu)件計算。柱間支撐的內(nèi)力，應(yīng)根據(jù)該柱列所受縱向荷載按支承于柱腳基礎(chǔ)上的豎向懸臂桁架計算。對于帶有交叉腹桿的支撐可按拉桿體系設(shè)計，也可按壓桿設(shè)計。所

8、謂按拉桿設(shè)計，是假定交叉腹桿只承受拉力，一旦受壓即失去穩(wěn)定而退出工作，如圖中的虛線所示，體系變?yōu)殪o定結(jié)構(gòu)。所謂按壓桿設(shè)計，是假定所有桿件均可受壓，此時應(yīng)按超靜定結(jié)構(gòu)計算支撐體系的內(nèi)力。當(dāng)交叉腹桿截面相同時，可假設(shè)兩桿內(nèi)力的絕對值相同，以簡化計算。在內(nèi)力分析時，必須考慮荷載方向的可變性。當(dāng)同一柱列設(shè)有多道縱向柱間支撐時，縱向力在各支撐間可按平均分布考慮。 2.3 屋蓋支撐的形式和連接構(gòu)造1.屋蓋支撐的形式 （1）橫向和縱向水平支撐的形式 （2）屋架垂直支撐 （3）系桿通常剛性系桿采用由雙角鋼組成的十字形截面，柔性系桿可采用單角鋼截面。 2.屋蓋支撐計算 屋蓋支撐受力較小，截面尺寸大多由桿件的容許

9、長細(xì)比和構(gòu)造要求而定， 3.屋蓋支撐的連接構(gòu)造 （1）上弦平面支撐與屋架的連接節(jié)點(diǎn)（2）下弦平面支撐與屋架的連接節(jié)點(diǎn)（3）垂直支撐與屋架的連接節(jié)點(diǎn) 2.4 檁條、拉條和撐桿 1.檁條2.拉條和撐桿 拉條可作為檁條的側(cè)向支承點(diǎn)，減小檁條在平行于屋面方向上的跨度，提高檁條的承載能力，減少檁條在使用和施工過程中產(chǎn)生的的側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)。當(dāng)檁條跨度時，宜設(shè)置一道拉條；當(dāng)時，宜設(shè)置兩道拉條。 3 鋼屋架的設(shè)計 3.1 屋架的形式和選用原則 1.屋架的選用原則（1）滿足使用要求-屋架上弦的坡度應(yīng)滿足屋面材料的排水要求。 （2）受力合理-對弦桿來說，桁架的外形應(yīng)盡量和彎矩圖相近，以使弦桿內(nèi)力均勻，材料強(qiáng)度得到

10、充分發(fā)揮。而腹桿的布置應(yīng)使短桿受壓、長桿受拉，且節(jié)點(diǎn)和腹桿數(shù)量宜少，腹桿總長度宜短。 （3）便于制作和安裝-桁架桿件的數(shù)量和截面規(guī)格種類宜少，構(gòu)造應(yīng)簡單，以便于制造。桿件間夾角宜在3060之間，夾角過小將使節(jié)點(diǎn)構(gòu)造困難。（4）綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果好-在確定桁架形式與主要尺寸時，除著眼于構(gòu)件本身的省料省工外，還應(yīng)考慮到跨度大小、荷載狀況、材料供應(yīng)條件、工期長短等要求，以獲得較好的綜合經(jīng)濟(jì)效果。2.屋架的形式-三角形、梯形、人字形和平行弦等。（1）三角形桁架-適用于陡坡屋面的有檁體系屋蓋。 （2）梯形屋架-梯形屋架適用于屋面坡度較為平緩的無檁體系屋蓋，它與簡支受彎構(gòu)件的彎矩圖形比較接近，弦桿受力比較均

11、勻，用料比較經(jīng)濟(jì)。 （3）人字形屋架 （4）平行弦屋架 3.屋架的尺寸 （1）屋架跨度 柱網(wǎng)縱向軸線的間距就是屋架的標(biāo)志跨度，以3m為模數(shù)。屋架的計算跨度是屋架兩端支反力之間的距離。當(dāng)屋架簡支于鋼筋混凝土柱或磚柱上且柱網(wǎng)采用封閉結(jié)合時，考慮屋架支座處的構(gòu)造尺寸，屋架的計算跨度一般可取 ，當(dāng)屋架支承在鋼筋混凝土柱上而柱網(wǎng)采用非封閉結(jié)合時，計算跨度取標(biāo)志跨度 。 4003000 llll 0（2）屋架高度 一般情況下，設(shè)計屋架時，首先根據(jù)屋架形式和設(shè)計經(jīng)驗先確定屋架的端部高度，再按照屋面坡度計算跨中高度。 2/00ilhh 人字形和梯形屋架的中部高度主要取決于經(jīng)濟(jì)要求，一般情況下可在下列范圍內(nèi)采用

12、： 梯形和平行弦屋架： 三角形屋架： 06/110/1lh 04/16/1lh 3.2 屋架的荷載和荷載效應(yīng)（內(nèi)力）組合 1.屋架的荷載（1）永久荷載包括屋面材料、保溫材料、檁條及屋架（包括支撐及天窗）的自重。 屋架的自重（經(jīng)驗公式） 0.120.011kgl（2）屋面均布可變荷載（屋面可變荷載） （3）雪荷載屋面水平投影面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：0krss（4）風(fēng)荷載風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值為：kzszoww （5）其他荷載 2.節(jié)點(diǎn)荷載匯集 作用于屋架上弦節(jié)點(diǎn)的集中力可按下式計算：kkFqa s kF節(jié)點(diǎn)集中力標(biāo)準(zhǔn)值； kq按屋面水平投影面分布 的荷載標(biāo)準(zhǔn)值； a上弦節(jié)間的水平投影長度； S屋架的間距。

13、 對于有節(jié)間荷載作用的屋架弦桿，應(yīng)把節(jié)間荷載分配在相鄰的兩個節(jié)點(diǎn)上，屋架按節(jié)點(diǎn)荷載求出各桿件的軸心力，然后再考慮節(jié)間荷載引起的局部彎矩。 3.屋架內(nèi)力 （1）基本假定所有荷載都作用在節(jié)點(diǎn)上（屋架作用有節(jié)間荷載時，可將其分配到相鄰的兩個節(jié)點(diǎn)）；節(jié)點(diǎn)處所有桿件軸線在同一平面內(nèi)且相交于一點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)中心）；各節(jié)點(diǎn)均為理想鉸接；各桿件均為等截面直桿。（2）內(nèi)力計算 按節(jié)點(diǎn)荷載作用下的鉸接平面桁架分析內(nèi)力，常用的內(nèi)力分析方法有圖解法、解析法、電算。具體分析時，可先分別計算全跨和半跨單位節(jié)點(diǎn)荷載作用下的內(nèi)力，根據(jù)不同的荷載組合，列表計算。4.屋架桿件的內(nèi)力組合（1）全跨荷載：所有屋架都應(yīng)進(jìn)行全跨滿載時的內(nèi)力計

14、算。即全跨永久荷載+全跨屋面活荷載或雪荷載（取兩者的較大值）+全跨積灰荷載+懸掛吊車荷載。有縱向天窗時，應(yīng)分別計算中間天窗處和天窗端壁處的屋架桿件內(nèi)力。（2）半跨荷載：對梯形屋架、人字形屋架、平行弦屋架等的少數(shù)斜腹桿（一般為跨中每側(cè)各兩根斜腹桿）可能在半跨荷載作用下產(chǎn)生最大內(nèi)力或引起內(nèi)力變號，所以對這些屋架還應(yīng)根據(jù)使用和施工過程的分布情況考慮半跨荷載的作用。即全跨永久荷載+半跨屋面活荷載（或半跨雪荷載）+半跨積灰荷載+懸掛吊車荷載。（3）采用大型混凝土屋面板的屋架，尚應(yīng)考慮施工階段安裝時可能的半跨荷載作用情況，即屋架及天窗架（半跨支撐）自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷載。 3.3 屋架桿件的截

15、面設(shè)計 1.屋架桿件的計算長度 計算長度概念：將端部有約束的壓桿化作等效的兩端鉸接的理想軸心壓桿。桿端約束越強(qiáng)，桿件計算長度越短，臨界荷載越高。 影響鋼屋架桿端約束大小的因素：1）桿件軸力性質(zhì) 拉力使桿拉直，約束作用大，壓力使桿件彎曲，約束作用微不足道。2）桿件線剛度大小 線剛度越大，約束作用越大，反之，約束作用越小。3）與所分析桿直接剛性相連的桿件作用大，較遠(yuǎn)的桿件作用小。 （1）桁架平面內(nèi) （2）桁架平面外 屋架弦桿在平面外的計算長度，應(yīng)取側(cè)向支承點(diǎn)間的距離。弦桿的側(cè)向支承點(diǎn)應(yīng)是水平支撐、垂直支撐或相應(yīng)系桿的連接節(jié)點(diǎn)。 弦桿 01yll上、下弦桿取1l為側(cè)向支承點(diǎn)（水平、垂直支撐或相應(yīng)系桿

16、節(jié)點(diǎn)）的間距。 N1較大的壓力，計算時取正值；N2較小的壓力或拉力，計算時壓力取正值，拉力取負(fù)值。112105 . 0,25. 075. 0lNNll 當(dāng)桁架受壓弦桿側(cè)向支承點(diǎn)間的距離為兩倍節(jié)間長度，且兩節(jié)間弦桿內(nèi)力不等時，該弦桿在桁架平面外的計算長度應(yīng)按下式確定： 桁架再分式腹桿體系的受壓主斜桿和K形腹桿體系的豎桿在桁架平面外的計算長度也應(yīng)按式(7)確定。 腹桿 由于弦桿截面比腹桿相對較粗，且側(cè)向被牢固支承，腹桿與弦桿的連接節(jié)點(diǎn)可認(rèn)為是腹桿的側(cè)向支承點(diǎn)。所以，一般腹桿（一端為上弦節(jié)點(diǎn)，另一端為下弦節(jié)點(diǎn)），取 。0yll交叉腹桿中交叉點(diǎn)處構(gòu)造：1）兩桿不斷開。2）一桿不斷開，另一桿斷開用節(jié)點(diǎn)板

17、拼接。交叉腹桿中壓桿的計算長度 桁架平面內(nèi)計算長度：llx5 . 00 桁架平面外計算長度： 拉桿可作為壓桿的平面外支承點(diǎn)，壓桿除非受力較小且不斷開，否則不起側(cè)向支點(diǎn)的作用。 GB50017規(guī)范中交叉腹桿中壓桿的平面外計算長度計算公式：1）相交另一桿受壓，兩桿截面相同并在交叉點(diǎn)不中斷2)1 (0NNlloy2)相交另一桿受壓，此另一桿在交叉點(diǎn)中斷但以節(jié)點(diǎn)板搭接。NNlloy12102lNNlloy5 . 0)431 (210lNNlloy5 . 043103）相交另一桿受拉，兩桿截面相同并在交叉點(diǎn)不中斷。4）相交另一桿受拉，此拉桿在交叉點(diǎn)中斷但以節(jié)點(diǎn)板搭接。5）當(dāng)拉桿連續(xù)而壓桿在交叉點(diǎn)中斷但以

18、節(jié)點(diǎn)板搭接。若 或拉桿在桁架平面外的抗彎剛度NN 0) 1(430220NNlNEIylly5 . 00 式中，l為節(jié)點(diǎn)之間的距離，N為所計算桿內(nèi)力，No為相交另一桿內(nèi)力，均取絕對值。 斜平面的計算長度 單面連接的單角鋼腹桿及雙角鋼十字形截面桿件，其截面的兩主軸均不在屋架平面內(nèi)。當(dāng)桿件繞最小主軸受壓失穩(wěn)時為斜平面失穩(wěn)，此時桿件兩端節(jié)點(diǎn)對其均有一定的嵌固作用，其程度約介于桁架平面內(nèi)和桁架平面外之間，因此，斜平面的計算長度略作折減，取 ，但支座斜桿和支座豎桿仍取其幾何長度作為計算長度。 000.9xll 2.屋架桿件的容許長細(xì)比 桿件的最大長細(xì)比； 桿件的容許長細(xì)比，受拉構(gòu)件的容許長細(xì)比按表5.2

19、查取， 受壓構(gòu)件的容許長細(xì)比按表5.3查取。 等強(qiáng)設(shè)計： 壓桿對截面主軸具有相等或接近的穩(wěn)定性。)(yzyxyz單軸對稱截面繞對稱軸屈曲時考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的換算長細(xì)比。3.桿件截面設(shè)計的一般原則 承載能力高，抗彎強(qiáng)度大， 便于連接，用料經(jīng)濟(jì)通常 選用角鋼和T型鋼截面伸展壁厚較薄外表平整（1）上、下弦桿yyyxxxyxxyililll000022yxii4.桿件的截面形式 受壓弦桿： 下弦桿在一般情況下 ，通常采用不等邊角鋼短肢相連的截面或TW型截面以滿足長細(xì)比要求。 00yxll（2）支座腹桿 xyll00yxyxii （3）一般腹桿 對于一般腹桿，因其 ， ，即 ，故通常采用等邊角鋼相并的截面。

20、0yll00.8xll001.25yxll（4）再分式腹桿 再分式主斜桿一般是 ，但因桿件通常較短，故常用雙等邊角鋼 T 形截面，必要時可用短邊相并的雙不等邊角鋼T形截面。再分式次腹桿， 但桿件短而內(nèi)力小，故常用較小規(guī)格的雙等邊角鋼T形截面。 002yxll00yxlll（5）雙角鋼十字形截面 連接垂直支撐的桁架正中豎腹桿，使傳力沒有偏心，宜采用兩個等邊角鋼組成的十字形截面，雙角鋼十字形截面具有較大的回轉(zhuǎn)半徑。其它連接垂直支撐處的桁架非正中豎桿如需減小傳力偏心，也可采用十形截面。 （6）單角鋼截面受力很小的腹桿（如再分桿等次要桿件），可采用單角鋼截面。 （7）其他截面形式 鋼管截面與其他型鋼截

21、面相比，截面材料分布遠(yuǎn)離截面幾何中心，各方向的回轉(zhuǎn)半徑相等，回轉(zhuǎn)半徑較大，抗扭能力也較強(qiáng)，因而管形截面作為受壓構(gòu)件比其他型鋼截面的用鋼量要少，可節(jié)約鋼材達(dá)20%30%。 （8）雙角鋼桿件的填板 雙角鋼T形或十字形截面是組合截面，為了保證兩個角鋼共同工作，必須每隔一定距離在兩個角鋼間加設(shè)填板。填板的寬度：一般取50mm80mm；填板的長度：對T形截面應(yīng)比角鋼肢伸出10mm15mm，對十字形截面則從角鋼肢尖縮進(jìn)10mm15mm，以便于施焊。 填板的間距對壓桿 ，對拉桿 。 140dli180dli拉桿：強(qiáng)度，剛度壓桿：強(qiáng)度，穩(wěn)定，剛度。壓彎構(gòu)件：強(qiáng)度，穩(wěn)定，剛度。5.桿件的截面選擇 對屋架中內(nèi)力很

22、小的腹桿或因構(gòu)造需要設(shè)置的桿件(如芬克式屋架跨中豎桿)，其截面可按剛度條件確定桿件截面。 當(dāng)桿件以承受軸力為主時，按軸心壓桿或軸心拉桿計算；當(dāng)桿件同時受到較大彎矩時，按壓彎或拉彎構(gòu)件計算。計算強(qiáng)度時，應(yīng)注意對削弱處必須使用凈截面進(jìn)行計算。計算桿件整體穩(wěn)定時，應(yīng)注意對兩個方向的穩(wěn)定性都進(jìn)行計算。 3.4 屋架的節(jié)點(diǎn)設(shè)計 節(jié)點(diǎn)設(shè)計的具體任務(wù)是：根據(jù)節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造要求，確定各桿件的切斷位置；根據(jù)焊縫的長度確定節(jié)點(diǎn)板的形狀和尺寸。1.節(jié)點(diǎn)設(shè)計步驟和一般設(shè)計原則（1）布置桁架桿件時，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。節(jié)點(diǎn)設(shè)計時，首先按正確坡度畫出交匯于節(jié)點(diǎn)的各桿軸線。在焊接屋架中應(yīng)取

23、角鋼的重心線作為桿件的軸線。為了便于制造，可取軸線至角鋼背面的距離為5mm的倍數(shù)。 （2）根據(jù)已畫出的桿件軸線，按一定比例尺畫出各桿件的角鋼輪廓線。角鋼桿端的切割面一般宜與桿件軸線垂直，也允許將角鋼的一邊切去一角，但不允許作如圖37（c）所示的端部切割方式。 （3）根據(jù)事先計算好的各腹桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫尺寸，進(jìn)行焊縫布置并繪于圖上，而后定出節(jié)點(diǎn)板的外形。節(jié)點(diǎn)板的平面尺寸，一般應(yīng)根據(jù)桿件截面尺寸和腹桿端部焊縫長度畫出大樣圖來確定，但考慮施工誤差，宜將此平面尺寸適當(dāng)放大。 節(jié)點(diǎn)板的外形應(yīng)力求簡單，一般至少要有兩條邊平行，如矩形、平行四邊形或直角梯形等，以節(jié)約鋼材和減少切割次數(shù)。 當(dāng)單斜桿與弦桿相

24、交時，需注意節(jié)點(diǎn)板的外邊緣與斜桿軸線應(yīng)保持不小于1：3或1：4的坡度，使桿中內(nèi)力在節(jié)點(diǎn)板中有良好的擴(kuò)散，以改善節(jié)點(diǎn)板的受力情況。 節(jié)點(diǎn)板的應(yīng)力復(fù)雜且難于分析，通常不作計算，而是根據(jù)經(jīng)驗確定其厚度。 （4）根據(jù)確定的節(jié)點(diǎn)板外形和尺寸，布置弦桿與節(jié)點(diǎn)板間的連接焊縫。繪制節(jié)點(diǎn)大樣（比例尺一般為1/101/5），確定每一節(jié)點(diǎn)上的各種尺寸，為后面繪制施工詳圖時提供必要的資料。 （5）在屋架雙角鋼截面上弦桿上放置檁條或大型屋面板時，角鋼的水平伸出邊一般應(yīng)不小于7090mm。 2.角鋼桁架的節(jié)點(diǎn)計算和構(gòu)造 屋架節(jié)點(diǎn)主要有下弦一般節(jié)點(diǎn)、上弦一般節(jié)點(diǎn)、有工地拼接的下弦節(jié)點(diǎn)、屋脊拼接節(jié)點(diǎn)、支座節(jié)點(diǎn)五種類型。 （1

25、）下弦一般節(jié)點(diǎn)無集中荷載和無弦桿拼接的節(jié)點(diǎn) 下弦節(jié)點(diǎn)中各腹桿與節(jié)點(diǎn)板所需的連接焊縫長度： 1112 0.7wwffNlhf2222 0.7wwffNlhf肢背焊縫： 肢尖焊縫： 弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫，承受弦桿相鄰節(jié)間內(nèi)力差。肢背焊縫： 肢尖焊縫： wfwfflNh1117 . 02wfwfflNh2227 . 02（2）上弦一般節(jié)點(diǎn) 1) 弦桿角鋼背的槽焊縫承受節(jié)點(diǎn)集中荷載P。當(dāng)屋面坡度較緩時，角鋼肢背槽焊縫的強(qiáng)度可按下式計算：wffwfflhP8 . 07 . 021110.5fht 上弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫是由角鋼肢背的槽焊縫和角鋼肢尖的兩條角焊縫組成，假定角鋼肢背的槽焊縫承受節(jié)點(diǎn)集中荷

26、載P，角鋼肢尖的兩條角焊縫承擔(dān) 和由于 與肢尖焊縫的偏心距e而產(chǎn)生的彎矩 。 NNeNM 2)上弦桿角鋼肢尖的兩條角焊縫承擔(dān) 和由于 與肢尖焊縫的偏心距e而產(chǎn)生的彎矩 。 NNeNM220.8fwffffN227 . 02wfflhN作用下：eNM2227 . 026wfflhM作用下：合應(yīng)力應(yīng)滿足： （3）有工地拼接的下弦節(jié)點(diǎn) 弦桿的拼接分為工廠拼接和工地拼接。 工廠拼接用于型鋼長度不夠或弦桿截面有改變時在制造廠進(jìn)行的拼接，拼接的位置通常在節(jié)點(diǎn)范圍以外。 工地拼接用于屋架分為幾個運(yùn)送單元時在工地進(jìn)行的拼接。拼接的位置一般在節(jié)點(diǎn)處。 拼接角鋼的截面和長度弦桿的雙角鋼截面常用同樣大小的角鋼作為拼

27、接件。 拼接節(jié)點(diǎn)一邊每條焊縫的計算長度為： wffwfhfAl7 . 04fwhll2每條焊縫的實際長度為：mmlls20102 拼接角鋼的總長度為： 下弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接角焊縫wffwfhNNl1max117 . 02,15. 0max1112fwhllwffwfhNNl2max227 . 02,15. 0max2222fwhll下弦桿肢背與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫計算長度：下弦桿肢背與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫實際長度：下弦桿肢尖與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫計算長度：下弦桿肢尖與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫實際長度： 工廠焊縫與工地焊縫 鋼屋架一般在工廠制成兩半，運(yùn)到工地拼接后再吊裝。工廠制造時中央節(jié)點(diǎn)板和中央豎桿屬于左半桁架，

28、其焊縫均為工廠焊縫；而節(jié)點(diǎn)板與右方桿件之間則均為工地焊縫。拼接角鋼為既不屬左半也不屬右半的獨(dú)立零件，與左右兩半桁架的弦桿角鋼都用工地焊縫相連；這樣可避免拼接時角鋼穿插困難。另外，為便于工地拼接定位和控制位置，拼接角鋼兩側(cè)和右方腹桿上均應(yīng)設(shè)安裝螺栓。為此設(shè)計時應(yīng)使各桿件角鋼有足夠的邊寬。弦桿角鋼水平肢上的螺栓孔應(yīng)盡量兼作以后的支撐連接螺栓孔。 （4）屋脊拼接節(jié)點(diǎn) 屋脊拼接節(jié)點(diǎn)的連接焊縫有兩類：一是拼接角鋼與弦桿之間的連接焊縫及拼接角鋼總長度的確定；二是弦桿與節(jié)點(diǎn)板之間的連接焊縫。 屋脊拼接角鋼與弦桿的連接計算及拼接角鋼總長度的確定拼接角鋼與受壓弦桿之間的連接可按弦桿最大內(nèi)力設(shè)計值N進(jìn)行計算，每邊

29、共有4條焊縫平均承受此力，則一條焊縫的計算長度為：wffwfhNl7 . 04因此，拼接角鋼的總長度為：22swfllh弦桿桿端空隙wffwfflhP8 . 07 . 0211 弦桿與節(jié)點(diǎn)板之間的連接焊縫對稱荷載作用下對稱屋架屋脊節(jié)點(diǎn)兩側(cè)上弦桿的壓力設(shè)計值必然相等。假定節(jié)點(diǎn)荷載P由上弦角鋼肢背處的槽焊縫承受。上弦角鋼肢尖與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫按上弦桿最大內(nèi)力的15計算，并考慮此力產(chǎn)生的彎矩。N15. 0227 . 0215. 0wfNflhN作用下：eNM15. 02227 . 026wfMflhM作用下：wfNffMff22合應(yīng)力應(yīng)滿足： （5）支座節(jié)點(diǎn) 支承于鋼筋混凝土柱或磚柱上的屋架一般為鉸

30、接，而支承于鋼柱上的屋架通常為剛接。 鉸接支座節(jié)點(diǎn)：支座節(jié)點(diǎn)的傳力路線是：桁架各桿件的內(nèi)力通過桿端焊縫傳給節(jié)點(diǎn)板，然后經(jīng)節(jié)點(diǎn)板與加勁肋間的垂直焊縫，把一部分力傳給加勁肋，再通過節(jié)點(diǎn)板、加勁肋與底板的水平焊縫把全部支座壓力傳給底板，最后傳給支座。因此，它的設(shè)計可采用鉸接柱腳的計算方法。錨栓孔缺口面積cfRA支座底板的面積底板取一米板帶寬進(jìn)行計算，底板的厚度應(yīng)按下式計算：6maxMtf支座底板的厚度和面積還應(yīng)滿足下列構(gòu)造要求：厚度：當(dāng)屋架跨度18m時，t16mm； 當(dāng)屋架跨度18m時，t20mm。面積：寬度取200360mm； 長度（垂直于屋架方向）取200400mm。 加勁肋的作用是加強(qiáng)底板的剛度，提高節(jié)點(diǎn)板的側(cè)向剛度。加勁肋的高度由節(jié)點(diǎn)板的尺寸決定，加勁肋的厚度可略小于節(jié)點(diǎn)板厚度或與節(jié)點(diǎn)板的厚度相同。加勁肋可視為支承于節(jié)點(diǎn)板上的懸臂梁。通常假定一個加勁肋與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫傳遞支座反力的1/4，并考慮偏心彎矩，即焊縫受剪力V=R