模塊二 起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)-基本受力構(gòu)件課件講解

02Second模塊二港口起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)單元一起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)概述單元二起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的材料單元三起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的連接單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的

基本受力構(gòu)件單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件實(shí)腹式受彎構(gòu)件——梁梁的構(gòu)造主要承受橫向彎曲的實(shí)腹構(gòu)件稱為梁。梁作為骨架廣泛應(yīng)用于起重機(jī)的橋架等。梁可作為獨(dú)立的構(gòu)件，也可以是整體結(jié)構(gòu)中的一個(gè)部分。根據(jù)制造條件，梁分為型鋼梁和組合梁兩種型式。型鋼梁由單根軋制型鋼——槽鋼、普通工字鋼、輕型工字鋼和H鋼（圖2-13）等制成，構(gòu)造簡單，制造方便，成本低廉。但由于型鋼受軋制條件的限制，其截面尺寸的大小和面積的分布均有一定的局限性，有時(shí)不能滿足具體構(gòu)件的強(qiáng)度和剛性要求。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-13型鋼梁的截面形式圖2-14常見組臺(tái)梁的截面形式單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件在相同強(qiáng)度的條件下，型鋼梁自重較大，剛性較差。當(dāng)型鋼梁不能滿足強(qiáng)度、剛性要求時(shí)，可采用組合梁。當(dāng)代組合梁多為焊接梁，由鋼板、型鋼用電焊連接而成。最常見的焊接組合梁是由一塊或兩塊腹板和上、下翼板組成的工字形截面（圖2-14（a），（b））和箱形截面（圖2-14（c））梁。其中帶加強(qiáng)翼板的非對(duì)稱工字形截面梁（圖2-14（b））是專為提高受壓翼板的側(cè)向剛性而設(shè)計(jì)的，適用于上翼板受側(cè)向水平力作用的梁，對(duì)側(cè)向剛性和扭轉(zhuǎn)剛性要求較高的梁可采用箱形截面。各類起重機(jī)中，梁的使用要求和工作特點(diǎn)不盡相同，梁截面也經(jīng)常有相應(yīng)的改變，形成眾多的梁截面形式（圖2-15）。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-15組合梁的其他截面形式單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件梁的整體穩(wěn)定性截面高而窄的大跨度開口截面梁，在大剛度平面內(nèi)承受橫向平面彎曲時(shí)，當(dāng)外載荷達(dá)到一定值后，梁的平面彎曲平衡狀態(tài)變?yōu)椴环€(wěn)定的，偶然的微小側(cè)向干擾力或載荷偏移即可導(dǎo)致梁發(fā)生側(cè)向彎扭屈曲（圖2-16），并在干擾因素消除后，依然不能恢復(fù)原來的平衡狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為梁喪失整體穩(wěn)定性。（圖2-16）單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件梁由平面彎曲的穩(wěn)定平衡轉(zhuǎn)向平面彎曲的不穩(wěn)定平衡的過渡狀態(tài)稱為臨界狀態(tài)。對(duì)應(yīng)于臨界狀態(tài)，梁的外載荷稱為臨界載荷，梁的最大彎矩稱為臨界彎矩，梁最大彎矩截面內(nèi)的最大壓應(yīng)力稱為臨界應(yīng)力。由上可知，梁的整體穩(wěn)定性與其側(cè)向抗彎剛度和抗扭剛度有關(guān)。其次，由圖2-16可以看出，載荷作用在上翼緣，當(dāng)梁整體失穩(wěn)時(shí)，由其所產(chǎn)生的附加偏心扭矩與截面扭轉(zhuǎn)的方向是相同的，對(duì)梁的整體穩(wěn)定性不利；反之，若載荷作用在下翼緣，對(duì)梁的整體穩(wěn)定性有利。另外，如果在梁跨中布置一些側(cè)向支承點(diǎn)，則梁的整體穩(wěn)定性要好得多。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件側(cè)向支承點(diǎn)的間距越小，則梁愈不容易整體失穩(wěn)。要提高梁的整體穩(wěn)定性，主要有二個(gè)途徑：一是增大梁的側(cè)向抗彎剛性和抗扭剛性，二是通過增加側(cè)向支承點(diǎn)來減小側(cè)向支承點(diǎn)的間距。由于梁的側(cè)向抗彎剛性和抗扭剛性在很大程度上決定于翼緣寬度，所以梁的整體穩(wěn)定性主要與梁的翼緣寬度和側(cè)向支承點(diǎn)的間距（即受壓翼板的自由長度）有關(guān)。在金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，常用受壓翼板的自由長度與翼板寬度的比值來衡量梁的整體穩(wěn)定性。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件組合梁的局部穩(wěn)定性在梁的截面積相同的情況下，從有利于提高梁的強(qiáng)度和剛性考慮，腹板應(yīng)取得高一些，薄一些，從有利于提高梁的整體穩(wěn)定性考慮，翼板應(yīng)取得寬一些，薄一些，然而，當(dāng)梁的翼板和腹扳的厚度過薄，外載荷達(dá)到一定值后，受有壓應(yīng)力、剪應(yīng)力或局部壓應(yīng)力作用的腹板和翼板，就會(huì)喪失平面穩(wěn)定平衡狀態(tài)。偶然而微小的外界干擾因素，諸如基礎(chǔ)振動(dòng)，平面外的干擾力等，即可導(dǎo)致板發(fā)生波形屈曲（圖2-17），并在干擾因素消失后，依然不能恢復(fù)到原來的平面平衡狀態(tài)，這種現(xiàn)象，稱為梁的局部失穩(wěn)。圖2-17組合梁的局部失穩(wěn)單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件控制梁的局部失穩(wěn)可采取以下一些措施：一是增加板厚，控制板的寬厚比，寬（或高）而薄的板比窄（或矮）而厚的板容易失穩(wěn)。當(dāng)板寬（或高）厚比小于一定值時(shí)，板就不存在局部失穩(wěn)問題，但對(duì)梁的腹板來講，過分提高板厚是不經(jīng)濟(jì)的，所以這項(xiàng)措施主要用于梁的翼板。二是采用加勁脅，增加板的抗屈曲能力。加勁肋有柔性和剛性之分，當(dāng)加勁肋的抗剛性較小，板失穩(wěn)時(shí)加勁肋隨板一起屈曲，這樣的加勁肋屬于柔性肋。當(dāng)加勁肋的抗彎剛性足夠大，板局部失穩(wěn)時(shí)，加勁肋仍能保持為直線，這樣的加勁肋屬于剛性肋。用剛性肋加強(qiáng)的板，只可能在其分隔區(qū)格內(nèi)屈曲。目前剛性肋的設(shè)計(jì)用得較多。橫向剛性肋主要用于防止梁腹板的剪切失穩(wěn)和局部壓縮失穩(wěn)，縱向剛性肋用于防止梁腹扳的平面彎曲失穩(wěn)。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件組合梁的加勁肋的種類。組合梁內(nèi)的加勁肋按其所起的作用可分為三類。1）間隔加勁肋。其作用是加強(qiáng)梁的翼板或腹板，提高梁的局部穩(wěn)定性。間隔加勁肋有橫向肋和縱向肋兩種，后者又有柔性肋和剛性肋之分，橫向加勁肋和縱向剛性肋都可看作板的支承。2）支承加勁肋。設(shè)置在梁的支座處和固定集中載荷作用處，用以傳遞支座反力和固定集中載荷，消除它們對(duì)梁的翼板、腹板和翼緣焊縫的局部加載影響。3）構(gòu)造加勁肋。其作用是提高施工的工藝質(zhì)量。例如：在腹板的受拉區(qū)設(shè)置工藝角鋼，以控制薄板的工藝波浪度；在小截面箱形構(gòu)件內(nèi)設(shè)置橫隔，以保證構(gòu)件截面的正確形狀等。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件間隔加勁肋的設(shè)置。間隔加勁肋主要用于加強(qiáng)梁的腹板，在寬翼緣箱形梁中有時(shí)也用于加強(qiáng)翼板。間隔加勁一般都用扁鋼或鋼板制成，有時(shí)也采用角鋼。根據(jù)理論分析，為了提高間隔加勁肋的抗屈曲效果，對(duì)成對(duì)配置的加勁肋，應(yīng)提高其對(duì)被加強(qiáng)板中面軸線的回轉(zhuǎn)半徑，一側(cè)配置時(shí)，應(yīng)提高其對(duì)與被加強(qiáng)板相連的加勁肋邊緣為軸線的回轉(zhuǎn)半徑。為此，對(duì)由扁鋼和鋼板制作的加勁肋，在保證自身平面穩(wěn)定的前提下，應(yīng)盡量采用大的寬厚比；對(duì)由角鋼制作的加勁肋應(yīng)采用不等肢角鋼，并以長肢的肢尖與被加強(qiáng)板連接。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件工字形截面梁的加勁肋宜在腹板兩側(cè)成對(duì)布置（圖2-18（a））；箱形截面梁的加勁肋則一般布置在箱體的內(nèi)側(cè)，箱形梁橫向加勁肋常制成隔板的形式（圖2-18（b）），對(duì)兩側(cè)的腹板同時(shí)起加強(qiáng)作用，并可兼作施工定位板。對(duì)于大尺寸的隔板，為了減輕自重和便于箱體內(nèi)施工，可以在中間挖孔（圖2-18（c））。有時(shí)為了節(jié)約鋼材，也可由扁鋼或不等邊角鋼拼成的隔板（圖2-18（d）、（e））。圖2-18加勁肋的構(gòu)造單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件（3）支承加勁肋的設(shè)置。設(shè)置于固定集中載荷處和梁的支座處的支承加勁肋，必須能有效地承受作用于該處的集中力，并把集中力有效地轉(zhuǎn)化為梁腹板的剪力，實(shí)現(xiàn)力流的平順過渡。為此，支承加勁肋的端部應(yīng)切角銑平，銑平的端面在焊裝時(shí)應(yīng)緊密抵住受集中力作用的翼板（圖2-19（a））和圖（圖2-19（c））。支承加勁肋與翼板和腹板的連接焊縫應(yīng)采用連續(xù)焊縫，并需經(jīng)過強(qiáng)度校核。支承加勁肋應(yīng)具有足夠的自身穩(wěn)定性。其受力如同軸心受壓柱，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證其在腹板平面外的整體穩(wěn)定，即不會(huì)在壓力下向腹板平面外彎曲失穩(wěn)。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-19支承加勁肋

（a）

（b）

（c）單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件在梁支座處的支承加勁肋也可采用端面肋板的結(jié)構(gòu)形式（圖2-19（b）），可以減小梁支座反力對(duì)加勁肋連接焊縫的偏心，端面肋板的底表面也要銑平并與支座面板緊密貼合，其伸出長度應(yīng)不超過其厚度的2倍。橋式起重機(jī)正軌箱形主梁的橫隔板和承軌短隔板，兼有間隔加勁肋和支承加勁肋的作用（圖2-21）。（4）構(gòu)造加勁肋的設(shè)置。構(gòu)造加勁肋一般來說沒什么特殊設(shè)計(jì)要求，加勁肋的截面尺寸從構(gòu)造或工藝角度予以確定，當(dāng)用角鋼做構(gòu)造加勁肋時(shí)（俗稱工藝角鋼），可用角鋼背與腹板相連。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件（5）加勁肋的合理構(gòu)造要求。各類加勁肋除了應(yīng)分別滿足上述設(shè)計(jì)要求外，構(gòu)造上的合理處置也是至關(guān)重要的。加勁肋應(yīng)力求構(gòu)造簡單、制造方便。對(duì)于承受動(dòng)載荷的結(jié)構(gòu)，應(yīng)盡量減小應(yīng)力集中和立體殘余應(yīng)力。加勁肋的合理構(gòu)造要求歸結(jié)起來有以下幾個(gè)方面。1）除支承加勁肋外，其余加勁肋的連接焊縫均屬于聯(lián)系焊縫，為了減少焊接工作量，這些焊縫常設(shè)計(jì)成間斷式的，焊高一般為6mm。但對(duì)于E4～E8級(jí)的梁，為了提高其疲勞強(qiáng)度，位于危險(xiǎn)截面處的加勁肋宜采用應(yīng)力集中較小的雙面連續(xù)焊。2）為保證翼緣焊縫的連續(xù)性并避免焊縫的立體交叉，橫向加勁肋在與翼板相接的地方，應(yīng)制成斜角或圓弧切口，切口的尺寸要求如圖2-20所示。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-20加勁肋的合理構(gòu)造單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件3）工字梁的縱向加勁肋與橫向加勁肋相交時(shí)，縱向加勁肋應(yīng)斷開，縱向加勁肋可以焊在橫向加勁肋上，也可以相互間留一定的空隙；箱形梁中的縱向加勁肋可以在橫隔板處斷開，也可以在隔板上開缺口讓縱向加勁肋連續(xù)通過（圖2-18）。4）加勁肋的焊縫可以與腹板的拼接焊縫相交叉，但與相平行自的拼接焊縫應(yīng)保持200mm以上的距離。5）除支座處的支承加勁肋外，橫向加勁肋的下端不應(yīng)直接用橫向貼角焊縫焊在受拉翼板上，因?yàn)檫@種連接的應(yīng)力集中情況等級(jí)頗高，抗疲勞能力較差?？刹捎么笄锌冢▓D2-20（a））、留間隙（圖2-20（b））、加密貼的墊板（圖2-20（c））或側(cè)板（圖2-20（d））來減短和避免橫向貼角焊縫。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件墊板和側(cè)板應(yīng)通過縱向焊縫與受拉翼板連接。出于同樣的理由，橫向加勁肋與腹板相連的橫向貼角焊縫，不應(yīng)延伸到應(yīng)力較大的腹板受拉區(qū)，其終端離腹板受拉邊的距離應(yīng)不小于50mm（圖2-20）6）對(duì)于依靠橫隔板和短隔板支承小車軌道的正軌箱形梁，隔板起著支承加勁肋的作用（圖2-21）。因此，它們的上端面應(yīng)銑平并頂緊受壓翼板，軌道支承面下隔板與翼板的焊縫長度應(yīng)不小于軌道支承寬度的1.4倍，且應(yīng)雙面施焊，短隔板沿全高用雙面連續(xù)焊與腹板相連，橫隔板的上部應(yīng)有相應(yīng)高度的雙面連續(xù)焊，其余部分可采用雙面交錯(cuò)焊或單面間斷焊。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-21正軌箱形梁的橫隔板和短隔板單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件變截面組合梁在自重載荷和移動(dòng)載荷作用下，梁全長各截面內(nèi)的最大彎矩是不同的。簡支梁跨中彎矩最大，沿著梁向支承方向逐漸減??；懸臂梁支承處彎矩最人，沿懸臂向端部逐漸減小，按最大彎矩設(shè)計(jì)成等截面梁顯然是不經(jīng)濟(jì)的。為了節(jié)省材料、減輕自重，可設(shè)計(jì)成截面隨彎矩而變化的變截面梁，最理想的是將梁的腹板下部做成拋物線形狀，但制造工藝復(fù)雜，成本較高，一般不采用，通常采用改變翼板的寬度（圖2-22（a））或厚度（圖2-22（b））或改變梁腹板高度（圖2-22（c））的辦法來實(shí)現(xiàn)梁的變截面，但其中改變翼板厚度的辦法不宜用于上表鋪設(shè)軌道的梁。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-22梁截面的改變單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件改變梁腹板高度是將梁做成中間為等截面的而向兩端逐漸減小的折線形梁（圖2-22（c）），梁端的高度根據(jù)支承處的連接決定。變高度梁的支承截面的高度在滿足腹板剪切強(qiáng)度的條件下，通常取為跨中梁高的一半。實(shí)際工程中，對(duì)于變高度梁可偏于保守地按以下兩式來計(jì)算移動(dòng)載荷和最大起升載荷作用下的撓度值。對(duì)于跨度較小的梁，變截面的經(jīng)濟(jì)效果并不顯著，相反會(huì)增加制造工作量，因此除非構(gòu)造需要，一般不采用變截面梁。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件梁的預(yù)拱雖然在梁的截面設(shè)計(jì)時(shí)，已經(jīng)對(duì)梁的撓度作了控制，但梁在移動(dòng)載荷和自重載荷的作用下還是要產(chǎn)生一定的彈性下?lián)稀Ｔ跇蚣苄推鹬貦C(jī)中，為了最大限度地減小由主梁下?lián)纤斐傻男≤囘\(yùn)行的坡度阻力，在制造主梁時(shí)，常預(yù)先將它做成向上拱的形狀，叫做預(yù)制上拱，簡稱預(yù)拱。主梁的上拱度由三部分組成：第一部分用以補(bǔ)償移動(dòng)載荷引起的撓度；第二部分用以補(bǔ)償自重載荷引起的撓度；第三部分用以補(bǔ)償焊接變形所引起的撓度。工程實(shí)踐中常用拋物線或正弦曲線作為梁的上拱曲線。同理，懸臂梁做成上翹度的。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件梁的拼接大型梁結(jié)構(gòu)的制造、運(yùn)輸和安裝往往受到板材規(guī)格、裝車界限和吊運(yùn)能力等條件的限制，因此在設(shè)計(jì)大型梁結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮板材的拼接、梁的分段和梁段的拼接等問題。由于板材規(guī)格（長度和寬度）不夠所造成的在制造廠進(jìn)行的拼接，稱為工廠拼接或工藝拼接；由于運(yùn)輸、安裝條件限制所造成的梁段的拼接需要在工地或安裝現(xiàn)場進(jìn)行，稱為安裝拼接或設(shè)計(jì)拼接。組合梁各組成部分的工廠拼接，可以根據(jù)板材合理拼裁的需要，在不同截面內(nèi)進(jìn)行，而安裝拼接則要求在同一截面內(nèi)進(jìn)行（圖2-23）。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件

工廠拼接。焊接梁的工廠拼接應(yīng)盡量采用無蓋板的對(duì)接接頭。對(duì)于受動(dòng)載荷的梁，無蓋板的對(duì)接接頭能顯著地提高接頭的疲勞強(qiáng)度。由自動(dòng)焊、半自動(dòng)焊和B級(jí)、C級(jí)的手工焊焊成的對(duì)接直焊縫即使能達(dá)到與母體金屬等強(qiáng)度，但仍應(yīng)盡量避免將其布置在梁的危險(xiǎn)截面內(nèi)。達(dá)不到等強(qiáng)度要求的對(duì)接直焊縫，應(yīng)布置在計(jì)算應(yīng)力不超過焊縫許用應(yīng)力的梁截面內(nèi)。為了防止焊縫缺陷的集中危害，不管是等強(qiáng)度焊還是非等強(qiáng)度焊，翼板和腹板的拼接焊縫應(yīng)相互錯(cuò)開200mm以上，腹板拼接焊縫與橫向加勁肋的焊縫也應(yīng)該錯(cuò)開200mm以上。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-23梁的拼接(a)工廠拼接；(b)安裝拼接單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件安裝拼接。安裝拼接宜優(yōu)先采用普通螺栓連接和高強(qiáng)度螺栓連接（圖2-24），接頭的加工在工廠內(nèi)完成，有條件的還可以在工廠內(nèi)進(jìn)行預(yù)安裝，使現(xiàn)場安裝既方便又容易保證質(zhì)量。螺栓連接的這些優(yōu)點(diǎn)在高強(qiáng)度螺栓連接中體現(xiàn)得更突出，使得高強(qiáng)度螺栓連接在安裝接頭中有廣闊的應(yīng)用前景。剪力型螺栓連接的拼接接頭應(yīng)布置在內(nèi)力較小的梁截面內(nèi)，使受釘孔削弱的梁截面足以承受該截面內(nèi)的內(nèi)力。拼接板的截面積應(yīng)保證不小于被拼接板的截面積。拼接接頭內(nèi)的螺栓應(yīng)盡量按孔間距和孔邊距的低限值進(jìn)行排列，使接頭緊湊。圖2-24采用螺栓連接的安裝拼接單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件安裝拼接有時(shí)也采用焊接對(duì)接接頭（圖2-25），但需要一定的技術(shù)工藝措施來保證裝配質(zhì)量，落料和板邊加工要精確，特別要注意施焊的順序（圖2-26內(nèi)用數(shù)字標(biāo)出了施焊順序），避免仰焊。條件較差的中小工廠，可采用裝配工藝要求較低的焊接搭接接頭（圖2-26），但由于接頭的應(yīng)力集中較大，不適宜于受動(dòng)載荷的梁。圖2-25翼板和腹板的拼接焊縫間距單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-26采用螺栓連接的安裝拼接單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件梁與其它構(gòu)件的連接1）梁與梁的連接。梁與梁的連接有疊接、平接和低接等構(gòu)造形式（圖2-27），在起重機(jī)結(jié)構(gòu)中，主要采用平接的構(gòu)造形式。圖2-28列舉了梁與梁平接連接的幾種典型形式，其中圖2-28（a），（b），（c），（d）所示為不等高梁的平接連接，圖2-28（e）所示為等高梁的平接連接。在圖2-28（a）所示的連接中，次梁僅用腹板與主梁的腹板相連，翼板與翼板不相連。為了便于裝配，主梁腹板上焊有由鋼板或角鋼制作的安裝底座，裝配時(shí)可用點(diǎn)焊或安裝螺栓先將次梁固定在底座上，然后再進(jìn)行焊接。由于在這種連接中，次梁截面的主要承彎部分——翼板在連接處被切除且不與主梁連接，因此連接的剛性很差，通常被認(rèn)為是只能傳遞剪力而不能傳遞彎矩的“鉸接”連接。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-27梁與梁的連接形式（a）疊接（b）平接（C）低接單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件在圖2-28（b）所示的連接中，次梁的上、下翼板分別通過搭接板和承托與主梁相連。這種連接具有很大的連接剛性，可以作為“剛性”連接來對(duì)待。在圖2-28（c）所示的連接中，上翼板的連接采用對(duì)接的形式，加寬的連接板拼接在次梁和主梁的翼板之間。這種連接形式避免了應(yīng)力集中較大的搭接接頭，對(duì)提高動(dòng)載荷作用下的疲勞強(qiáng)度是有利的。接頭不僅在垂直方向有很大的連接剛性，在水平方向也有良好的連接剛性。此外，這種連接的上表面可以做到完全平整。為了使主梁翼板在連接處平緩地過渡，連接板應(yīng)逐步加寬，其傾角應(yīng)不大于30°。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-28梁與梁平接連接單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件在型鋼梁的連接中，為了避免沿型鋼腹板上緣切除翼緣的困難，可采用從兩側(cè)鑲拼三角板的辦法來代替加寬的連接板（圖2-28（d））。圖2-28（e）所示的等高梁連接中，次梁的上、下翼板通過搭接板與主梁的翼板相連。這種連接同樣可視為“剛性”連接。為了提高連接的水平剛性，可采用加寬的搭接板（圖2-29（g））。在等高梁連接中，翼板的連接也可采用對(duì)接的形式。型鋼梁和焊接梁的這類連接形式，分別列舉于圖2-29和圖2-30，其中圖2-30（b）中的連接板采用圓弧過渡，圖2-30（c）的連接板與主梁翼板采用斜焊縫對(duì)接，這些措施都是為了提高連接的疲勞強(qiáng)度。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-29型鋼梁的平接連接圖2-30等高焊接梁的對(duì)接連接單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件由于不用搭接板的連接對(duì)被連接件的裝配精度要求較高，因此搭接板的連接形式在起重機(jī)結(jié)構(gòu)中還有不少應(yīng)用。圖2-31所示為橋式起重機(jī)箱形主梁與箱形端梁的連接。為了裝配方便，翼板采用搭接連接，腹板采用搭接板連接，通過搭接板的調(diào)節(jié)作用，可以適當(dāng)彌補(bǔ)主梁長度的制造偏差。

圖2-31橋式起重機(jī)主梁與端梁的連接單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件2）梁與柱的連接根據(jù)連接的剛性，梁與柱的連接也可分為“鉸接”連接和“剛性”連接兩種。圖2-32給出了梁與柱連接的各種典型形式，其中圖2-32（a）、（b）、（c）、（d）、（e）所示的梁僅用腹板與柱相連，可劃歸為“鉸接”連接；圖2-32（f）、（g）、（h）、（i）中的梁，翼板和腹板都與柱相連，可劃歸為“剛性”連接。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-32梁與柱的連接單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件軸向受力構(gòu)件軸向受力構(gòu)件——柱的構(gòu)造軸向受力構(gòu)件的應(yīng)用載體——柱，分為軸心受力（拉或壓）構(gòu)件和偏心受力（拉或）構(gòu)件。偏心壓桿也是壓彎構(gòu)件。軸向（心）受力構(gòu)件可以是整個(gè)結(jié)構(gòu)中的一根桿件，也可以是獨(dú)立的結(jié)構(gòu)件，后者常稱為拉桿或柱。柱通常由單根型鋼或組合截面制成，兩端與其它構(gòu)件相連接，而柱則由柱頭、柱身和柱腳三部分構(gòu)成（圖2-33a）。柱身是主要部分，載荷從柱頭經(jīng)柱身傳到柱腳。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件柱可分為實(shí)腹式結(jié)構(gòu)和格構(gòu)式結(jié)構(gòu)（圖2-33），實(shí)腹式柱有開口的和封閉的兩種型式，其截面組成部分是連續(xù)的；格構(gòu)式柱的截面組成部分是分離的，其分離的各部分叫肢桿，肢桿間由綴材連接，綴材可分為綴板和綴條。根據(jù)受力特點(diǎn)，柱沿全長可以做成等截面構(gòu)件或變截面構(gòu)件。柱多采用焊接結(jié)構(gòu)，其兩端可用焊接或栓接的方法與其它結(jié)構(gòu)相連接。柱的截面形式很多，如圖2-34所示。實(shí)腹式柱可以用單根角鋼、工字鋼、鋼管制成，也可以用型鋼或鋼板制成組合截面。軸心受力構(gòu)件最好采用對(duì)稱的截面型式，偏心受力構(gòu)件宜采用非對(duì)稱截面。型鋼作軸向受力構(gòu)件最簡單，且制造方便．應(yīng)盡量選用。實(shí)腹式組合截面構(gòu)件要保證鋼板的局部穩(wěn)定性。格構(gòu)式柱常用槽鋼、工字鋼、角鋼和鋼管作柱肢，以綴條或綴板作連綴件構(gòu)成矩形或三角形截面結(jié)構(gòu)（圖2-33和圖2-34）。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-33柱的構(gòu)成與結(jié)構(gòu)型式（a）柱的構(gòu)成；（b）開口實(shí)腹柱；（c）封閉實(shí)腹柱；（d）綴板格構(gòu)柱；（e）綴條格構(gòu)柱1-柱頭2-柱身3-柱腳單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-34柱的截面形式單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件綴條多用單角鋼或鋼管制成，重型柱中也可以用槽鋼，綴板常用鋼板制作。連綴件是保證柱肢整體工作所必需的結(jié)構(gòu)元件。不同的連綴件對(duì)柱的穩(wěn)定性影響也不相同。我們把穿過肢桿腹板的截面主軸叫做實(shí)軸，穿過綴材的截面主軸叫做虛軸。

實(shí)腹式軸心受力構(gòu)件。一般是由型鋼制成，常用的截面形式有角鋼、工字鋼、丁字型鋼、圓鋼管、方形鋼管等，見圖2-35（a）。對(duì)于承受較大軸向載荷的大型構(gòu)件，為了獲得足夠的截面尺寸，可用鋼板焊接成工字型、圓管形、箱型等組合截面，見圖2-35（b）。組合截面可根據(jù)設(shè)計(jì)要求更合理地分配材料，故構(gòu)件自重較輕。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-35實(shí)腹式軸心受力構(gòu)件的截面形式單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件設(shè)計(jì)實(shí)腹式軸心受力構(gòu)件的截面時(shí)，應(yīng)遵循以下一般原則：①在滿足局部穩(wěn)定性和工藝要求的前提下，應(yīng)盡量采用壁薄、外形尺寸大的截面，以增加截面單位面積的慣性矩，提高抗彎剛度，降低自重；②應(yīng)盡量使構(gòu)件在兩個(gè)主軸方向的長細(xì)比相等，對(duì)軸心壓桿來講也即是等穩(wěn)定性，使構(gòu)件各個(gè)方向的承載能力都能得到充分的利用；③盡量使構(gòu)件本身和與其他構(gòu)件的連接構(gòu)造合理、制造工藝簡單，以降低應(yīng)力集中、延長使用壽命、提高生產(chǎn)率、降低成本。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件

格構(gòu)式軸心受力構(gòu)件。按肢桿數(shù)目分，有雙肢桿式、三肢桿式和四肢桿式三種；按綴材形式分，有綴條式和綴板式兩種（見圖2-36）。肢桿一般用角鋼、槽鋼、工字鋼和鋼管制作。綴條則采用角鋼或鋼管，重型構(gòu)件也有采用槽鋼的。綴條的布置形式有三角形，帶橫桿的三角形和十字交叉形等。綴板采用鋼板，垂直于肢桿軸線布置。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-36型鋼加墊板的格構(gòu)式構(gòu)件單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件雙肢軸心受力構(gòu)件多用作重型桁架的拉、壓桿和受壓柱。由兩根槽鋼組成的雙肢構(gòu)件，槽鋼可以開口向內(nèi)或開口向外放置。開口向內(nèi)放置時(shí)外形比較整齊，并且在同樣的外形尺寸下，截面材料分布更合理，回轉(zhuǎn)半徑更大。三肢軸心受力構(gòu)件，自重比較輕，近幾年來，在起重機(jī)臂架上常有應(yīng)用。四肢軸心受力構(gòu)件能更好地根據(jù)需要在兩個(gè)主軸方向擴(kuò)展外形尺寸，使構(gòu)件在滿足強(qiáng)度、剛性、穩(wěn)定性的條件下，減輕自重。尤其適用于軸向載荷較小，構(gòu)件長度較大的情況，例如輪胎起重機(jī)的臂架，常采用四肢式結(jié)構(gòu)來減輕重量。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-36（a）是由雙角鋼加墊板構(gòu)成的構(gòu)件，多用作輕型桁架的拉、壓桿。通過等肢角鋼和不等肢角鋼不同方式的配置圖2-36（b），可以獲得各種組合截面，以適應(yīng)各桿件在兩個(gè)主軸方向上計(jì)算長度的比值不同情況，達(dá)到兩個(gè)方向等長細(xì)比的目標(biāo)。當(dāng)軸向拉力載荷較大時(shí)，可采用十字形配置的截面（圖2-36（d）），還可采用雙槽鋼加墊板的構(gòu)件(圖2-36(c))。這類構(gòu)件就其構(gòu)成原理和工作特點(diǎn)來說與綴板式雙肢構(gòu)件沒有差別，只是雙肢間距很小，可以用墊板來代替綴板實(shí)現(xiàn)肢間的聯(lián)系而已。因此這類構(gòu)件從本質(zhì)上講屬于綴板格構(gòu)式構(gòu)件。為了使綴板式格構(gòu)構(gòu)件的各肢能較好地整體工作，綴板或墊板的距離l1不得超過下列數(shù)值：受拉構(gòu)件l1≤80r1。；受壓構(gòu)件l1≤40r1，其中r1是一個(gè)肢桿截面對(duì)自身軸的最小回轉(zhuǎn)半徑。在壓桿中，在構(gòu)件的計(jì)算長度lcy范圍內(nèi)至少要設(shè)置兩塊墊板。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件軸向受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定性軸心受壓構(gòu)件的可能破壞模式有：強(qiáng)度破壞、整體失穩(wěn)破壞和局部失穩(wěn)破壞等。整體失穩(wěn)破壞是軸心受壓構(gòu)件的主要破壞模式。軸心受壓構(gòu)件的整體失穩(wěn)破壞又可分為：彎曲失穩(wěn)、彎扭失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)三種模式，見圖2-37。一般情況下，雙軸對(duì)稱截面(如工字型截面、H型截面)在失穩(wěn)時(shí)只出現(xiàn)彎曲變形，稱為彎曲失穩(wěn)(圖2-37（a）)。單軸對(duì)稱截面(如不對(duì)稱工字型截面、槽型截面、T型截面等)在繞非對(duì)稱軸失穩(wěn)時(shí)是彎曲失穩(wěn)；而繞對(duì)稱軸失穩(wěn)時(shí)，不僅出現(xiàn)彎曲變形還有扭轉(zhuǎn)變形，稱為彎扭失穩(wěn)(圖2-37(b))。無對(duì)稱軸的截面(如不等肢L形截面)在失穩(wěn)時(shí)均為彎扭失穩(wěn)。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-37軸心受壓構(gòu)件的整體失穩(wěn)的三種模式（a）彎曲失穩(wěn)；（b）彎扭失穩(wěn)；（c）扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件對(duì)于十字形截面和Z字形截面，除了會(huì)出現(xiàn)彎曲失穩(wěn)外，還可能出現(xiàn)只有扭轉(zhuǎn)變形的扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)(圖2-37(c))。具體到某一構(gòu)件最終以何種模式失穩(wěn)破壞，與構(gòu)件截面形式和尺寸、構(gòu)件尺度及支承情況有密切關(guān)系。由于軸心受壓構(gòu)件的失穩(wěn)模式主要是彎曲失穩(wěn)，因而彎曲失穩(wěn)是確定軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定性的主要依據(jù)。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件軸向受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定性（1）實(shí)腹式組合截面軸心壓桿局部穩(wěn)定性。組合截面的實(shí)腹軸心受壓構(gòu)件是由腹板和翼板組成的，在軸心壓力作用下，腹板和翼板承受均勻的壓應(yīng)力，它們和均勻受壓的薄板一樣，存在著屈曲失穩(wěn)問題，稱為軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定性問題。腹板或翼板發(fā)生屈曲后，由于其屈曲部分退出工作，使得受壓構(gòu)件整體的承載能力下降，這時(shí)，雖然載荷還沒有到達(dá)受壓構(gòu)件整體失穩(wěn)的臨界值，構(gòu)件仍可能因板的局部失穩(wěn)而引起整體破壞。所以軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定性應(yīng)不低于構(gòu)件整體穩(wěn)定性。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件寬厚比和高厚比是決定翼板和腹板穩(wěn)定性的關(guān)鍵量，與受壓構(gòu)件中的長細(xì)比相當(dāng)。當(dāng)寬厚比或高厚比滿足要求時(shí)，軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定性是有保證的，如果不能滿足，則應(yīng)采取如下措施：1)增加板的厚度，以減小板的寬厚(高厚)比。但增加板的厚度會(huì)使結(jié)構(gòu)自重增加，因此除工字形截面受壓構(gòu)件的翼板外，對(duì)于大型受壓構(gòu)件的腹板和箱形截面受壓構(gòu)件的翼板一般不采用這種方法。2)加設(shè)縱向加勁肋，以減少翼板(腹板)的計(jì)算寬度，使板的寬厚(高厚)比縮小。對(duì)于工字形截面受壓構(gòu)件的腹板和箱形截面受壓構(gòu)件的腹板和翼板均可采用這種方法。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件工字形截面受壓構(gòu)件的縱向加勁肋應(yīng)成對(duì)地均勻布置在腹板的兩側(cè)，箱形截面受壓構(gòu)件的加勁肋一般布置在翼板(腹板)的內(nèi)側(cè)。因?yàn)榭v向加勁肋要起支承翼板(腹板)的作用，所以對(duì)其截面尺寸有一定的要求。為了保證縱向加勁肋自身穩(wěn)定，受壓構(gòu)件每隔一定距離需布置橫向加勁肋，以作為縱向加勁肋兩端的支承，減小縱向加勁肋的計(jì)算長度。對(duì)于工字型截面受壓構(gòu)件，用鋼板做橫向加勁肋，并在腹板兩側(cè)對(duì)稱布置；對(duì)箱形截面受壓構(gòu)件，采用與梁一樣的橫向隔板做橫向加勁肋。對(duì)于大型實(shí)腹式受壓構(gòu)件，在有較大橫向力作用的地方要設(shè)置支承加勁肋。此外，為加強(qiáng)構(gòu)件的空間抗扭剛性，沿受壓構(gòu)件的長度方向，每隔4～6m應(yīng)設(shè)置一橫隔板，且每一運(yùn)送單元不少于兩個(gè)?？v向加勁肋、橫向加勁肋的布置見圖2-38。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-38組合截面實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件加勁肋的布置單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件桁架桿件的截面形式

桁架桿件截面的一般要求1)選取的截面形式應(yīng)能使用鋼量減少,優(yōu)先采用肢寬而壁薄的型鋼以增加截面的回轉(zhuǎn)半徑。角鋼一般不宜小于L50×50×5，其他型鋼的壁厚和組合截面的鋼板厚度一般不小于5mm，鋼管壁厚一般不小于4mm。2)同一桁架所選用的型鋼種類不要超過5種，以便備料和制造。3)由兩個(gè)型鋼(角鋼或槽鋼)組成的桿件，為保證兩型鋼共同工作，需在桿長范圍內(nèi)用墊板將兩型鋼連綴起來。墊板寬度一般由構(gòu)造要求決定，60～100mm不等。墊板的高度，對(duì)T形截面應(yīng)伸出角鋼肢背和肢尖各10～15mm；對(duì)十字形截面應(yīng)從截面兩側(cè)各縮進(jìn)10～15mm，以便進(jìn)行焊接。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件十字形截面桿件的墊板應(yīng)一豎一橫交替設(shè)置。墊板的距離l1不得超過下列數(shù)值：受拉構(gòu)件l1≤80r1。；受壓構(gòu)件l1≤40r1，其中r1是一個(gè)肢桿截面對(duì)自身軸的最小回轉(zhuǎn)半徑。對(duì)單獨(dú)運(yùn)輸?shù)臈U件，其桿長范圍內(nèi)至少要設(shè)置兩塊墊板。4)為了制造方便，輕型桁架的弦桿一般均制成等截面連續(xù)桿。重型桁架弦桿各節(jié)間內(nèi)力差較大，采用分節(jié)間變截面的弦桿可取得較明顯的經(jīng)濟(jì)效益，但當(dāng)弦桿受有較大移動(dòng)集中輪壓作用時(shí)，考慮到各節(jié)間局部彎矩基本相等(邊跨彎矩相對(duì)還要大些)，則為了制造和鋪設(shè)軌道的方便，也可采用等截面弦桿。5）應(yīng)便于和節(jié)點(diǎn)板及側(cè)向支承系統(tǒng)連接，用于形成桁架外框的桿件應(yīng)具有較大的側(cè)向剛性以防在運(yùn)輸中發(fā)生側(cè)向彎曲，所有的桿件都應(yīng)滿足一定的剛性要求。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件（2）受壓弦桿。對(duì)于壓桿應(yīng)使兩主軸方向的穩(wěn)定性相等。對(duì)于載荷僅作用在節(jié)點(diǎn)上的桁架，受壓弦桿為軸心壓桿，采用兩個(gè)不等肢角鋼以短肢相連組成T形截面。在起重機(jī)中，受壓弦桿經(jīng)常還直接作用有移動(dòng)集中輪壓，這時(shí)弦桿為壓彎桿，經(jīng)常采用比受拉弦桿剛度大得多的截面。為保證平面內(nèi)的抗彎剛度，常采用兩不等肢角鋼以長肢相連組成T形截面或用鋼板組成工字形截面(圖2-41(a))。當(dāng)局部彎矩很大時(shí)，還可以采用剛度更大的工字形截面。對(duì)于重型桁架，弦桿內(nèi)力很大，單腹式截面往往不足以承載，故經(jīng)常采用雙腹式п形截面(圖2-41(b))。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-41受壓弦桿的截面形式單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件（3）受拉弦桿。拉桿沒有穩(wěn)定性要求，在截面形式(圖2-42)的選擇上比較自由。受拉弦桿的截面形式經(jīng)常隨受壓弦桿的截面形式而定，以便與腹桿實(shí)行統(tǒng)一的連接。在一般桁架中多采用由雙角鋼組成的或由鋼板焊成的T形截面。管形截面用于軸向受力構(gòu)件最合適，而且風(fēng)阻力小，但不宜用于受彎構(gòu)件。如果桿件受力小，也可采用單角鋼做受拉弦桿，單角鋼與節(jié)點(diǎn)板的連接為偏心連接。當(dāng)受拉弦桿上直接作用有移動(dòng)載荷時(shí)，如塔式起重機(jī)吊臂的受拉弦桿，常采用工字形截面。重型桁架的拉力弦桿，一般采用雙腹式倒п形截面，雙腹式截面做下弦桿時(shí)應(yīng)在水平板上開排水孔。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-42受拉弦桿的截面形式圖2-43腹桿的截面形式單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件（4）腹桿。腹桿都為軸心受力桿，對(duì)受拉腹桿只要滿足強(qiáng)度和剛性要求，圖2-43內(nèi)的截面都可采用。受壓腹桿應(yīng)根據(jù)等穩(wěn)度條件選截面。在單系腹桿中，受壓腹桿兩個(gè)方向的計(jì)算長度不等，當(dāng)采用等肢雙角鋼組成的T形式截面時(shí)，由于截面的回轉(zhuǎn)半徑亦不等，可使兩個(gè)方向的長細(xì)比大致相等。這種截面形式連接方便，剛性又好，被普遍采用。由等肢雙角鋼組成的十字形截面腹桿，兩個(gè)主軸方向(在斜平面內(nèi))的回轉(zhuǎn)半徑相等，計(jì)算長度也相等，故滿足等穩(wěn)度要求，并且十字形截面便于實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向的連接。管形截面對(duì)任意方向的慣性矩均相等，風(fēng)阻小，抗腐條件好，省材料。所以應(yīng)用也很普遍。為了便于與弦桿連接，重型桁架的腹桿也做成雙腹式截面。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件桁架節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造要求桁架受載后，各桿件的內(nèi)力集中作用在節(jié)點(diǎn)上，在節(jié)點(diǎn)處形成一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)力場，易產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，因此，節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造應(yīng)能減小應(yīng)力集中、降低次應(yīng)力。一般情況下，節(jié)點(diǎn)板的尺寸越小，嵌固次應(yīng)力也越??；節(jié)點(diǎn)板的過渡越是平緩，應(yīng)力集中越小。因此，節(jié)點(diǎn)設(shè)置應(yīng)盡可能緊湊、形狀簡單、過渡平滑、連接牢固可靠、桿件內(nèi)力在節(jié)點(diǎn)中的傳遞途徑應(yīng)盡量短而平順。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件

節(jié)點(diǎn)設(shè)置的構(gòu)造要求1)匯交原則。各桿件截面的形心線應(yīng)與設(shè)計(jì)簡圖的理論軸線相重合(有移動(dòng)集中輪壓作用的弦桿除外)，桿件連接的形心線(如焊縫計(jì)算截面的形心線)應(yīng)和桿件截面的形心線相重合，理論軸線應(yīng)交匯于節(jié)點(diǎn)中心。為了制造方便，允許對(duì)桁架桿件的形心線位置作微略調(diào)整。當(dāng)桿件分節(jié)間變截面時(shí)(重型桁架的弦桿經(jīng)常如此)，變截面處應(yīng)設(shè)在節(jié)點(diǎn)上，為了構(gòu)造方便，一般取肢背表面平齊。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件2)應(yīng)使桿件內(nèi)力平順地傳遞給節(jié)點(diǎn)板。一般說來，焊接桁架腹桿的內(nèi)力是通過兩側(cè)焊縫以每側(cè)約20°～30°的擴(kuò)散角向節(jié)點(diǎn)板擴(kuò)散傳遞的。因此，為了使節(jié)點(diǎn)板傳力平順均勻，節(jié)點(diǎn)板邊緣與桿件兩側(cè)邊的夾角θ應(yīng)取在20°～45°范圍內(nèi)(見圖2-44)，當(dāng)夾角θ小于20°時(shí)應(yīng)適當(dāng)加厚節(jié)點(diǎn)板。在螺栓連接的節(jié)點(diǎn)內(nèi)，腹桿的內(nèi)力是通過螺栓連接以每邊約30°的擴(kuò)散角向節(jié)點(diǎn)板擴(kuò)散傳遞的。因此，節(jié)點(diǎn)板邊緣與桿件兩側(cè)邊的夾角θ也應(yīng)不小于30°(見圖2-45)。對(duì)于僅有一根腹桿與弦桿匯交的節(jié)點(diǎn)，應(yīng)盡量使節(jié)點(diǎn)板的截面形心軸與桿件的截面形心軸相重合，以避免傳力途徑中的偏心彎矩(見圖2-46)。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-44焊接桁架節(jié)點(diǎn)板的邊緣角圖2-45栓接桁架節(jié)點(diǎn)板的邊緣角單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-46節(jié)點(diǎn)板截面形心軸與桿件截面形心軸的關(guān)系單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件3）節(jié)點(diǎn)板外形與厚度。為了節(jié)約鋼材和便于下料，節(jié)點(diǎn)板的外形應(yīng)盡量簡單和規(guī)則。為了防止過于嚴(yán)重的應(yīng)力集中，節(jié)點(diǎn)板不允許有凹角；節(jié)點(diǎn)板的尖角不應(yīng)暴露在桿件的外側(cè)，以免破壞桁架的外形和劃傷人。節(jié)點(diǎn)板是傳力零件，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛性。因此，除了上面提到的傳力要求外，節(jié)點(diǎn)板的厚度也應(yīng)滿足一定要求，整個(gè)桁架的節(jié)點(diǎn)板應(yīng)采用相同的厚度。4)間隙。腹桿與弦桿，腹桿與腹桿之間應(yīng)留一定的間隙，以簡化拼裝和施焊工藝，避免焊縫過分密集，防止鋼材變脆。一般桁架應(yīng)留15～20mm的間隙，直接承受動(dòng)載荷的桁架應(yīng)留30～40mm的間隙(圖2-47)。節(jié)點(diǎn)板的邊緣應(yīng)伸出弦桿角鋼肢背10～15mm，以便進(jìn)行焊接(圖2-47(a))。如果弦桿表面要鋪設(shè)軌道，則節(jié)點(diǎn)板的邊緣應(yīng)縮進(jìn)角鋼肢背5～10mm，并用槽焊進(jìn)行連接(圖2-47(b))。單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件圖2-47桿件之間的間隙尺寸單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件5）其他工藝要求。桿件端部的切割面一般應(yīng)與桿軸線垂直(圖2-48(a))，也可切去一部分(圖2-48(b)、(c))，但應(yīng)避免圖2-48(d))的切法。桿件的布置應(yīng)盡量避免產(chǎn)生容易積灰的死角和凹槽，腹桿角鋼一般應(yīng)背面向上布置。節(jié)點(diǎn)連接可以采用焊接或高強(qiáng)度螺栓連接，但不允許將不同的連接方式混合使用。圖2-48角鋼端部的切法單元四起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件弦桿的拼接桁架弦桿的拼接接頭主要有三類：①工藝接頭：用于桁架跨度較大，型鋼材料不夠長時(shí)，這種接頭一般在車間工