如何确定钢屋架节点板尺寸（钢屋架节点板厚度计算方法节点板与腹杆连接要求详解）

安阳钢结构施工工程08-271.17 K阅读0评论

钢屋架节点板尺寸的确定是确保结构稳定性和承载能力的关键，本文将详细介绍如何通过计算方法来确定节点板的厚度，并详细阐述节点板与腹杆连接的要求。，我们需要了解节点板的主要功能是承受来自腹杆的力，并将其传递到支撑结构上，节点板的厚度直接影响其承载能力和刚度，在确定节点板厚度时，我们需要考虑以下几个因素：，1. 荷载大小：根据预期的荷载大小，我们可以计算出所需的节点板厚度，荷载越大，节点板厚度应越厚。，2. 材料属性：不同的钢材具有不同的力学性能，如屈服强度、抗拉强度等，这些属性会影响节点板的厚度选择。，3. 连接方式：节点板与腹杆的连接方式也会影响节点板厚度的选择，焊接连接通常比螺栓连接需要更厚的节点板。，4.设计规范：根据相关的建筑规范和标准，我们可以确定合适的节点板厚度，欧洲规范EN 1993-1-6规定了钢屋架节点板的设计要求。，我们将根据以上因素，结合具体的工程案例，给出一个详细的节点板厚度计算方法和节点板与腹杆连接的要求详解。

一、根据相关构件确定大体轮廓

考虑节点划分等因素
- 节点板的尺寸与节点划分、平联接头的长度、腹杆长度、连接处的螺栓及连接板要求、与之相连的所有杆件的厚度等有关。首先要根据总图确定交汇于节点的各杆件的截面中心线以及整个大节点的起始位置，然后画出各杆件的立面形状、腹杆连接处的螺栓、拼接板以及连接板，根据平联布置图画出平联接头。对于上弦节点，节点板的上边缘与弦杆顶板外侧同高；下边缘呈多段线形状，每段线与相应腹杆截面垂直，保证相应螺栓、拼接板及连接板都能放得下，从而初步定出节点板的大体轮廓。这一过程是在立面图中进行的。
依据钢结构构件的规格、连接途径、受力大小
- 钢结构节点板尺寸需依据钢结构构件的规格、连接途径、受力大小来判断。在金属构件制作的时候要依照图纸显示的尺寸计算（以吨为单位，不除去孔眼、切边、焊条、铆钉、螺栓等重量，已有的定额不另外计算）。对于不规则或多边形钢板重的计算，会依照最大对角线乘以最大宽度的矩形大小来算。实际腹柱子、吊车梁、H型钢也要依照图纸尺寸计算，且分包结算的时候，节点板、加劲板、连接板都要依照实际来算。正常钢结构都有深化设计图，并且图上的每个梁柱节点、连接板和其余部件都会画得很明细，可以按自己的想法做一个电子表格，接着将长、宽、厚等数据填入，最后汇总即可。

二、调整节点板尺寸

上弦节点尺寸调整
- 对于上弦节点，要保证各腹杆中心线交点距相对应的节点板边缘尺寸都为整数。另外，节点板与腹杆连接板之间的空隙应能满足进人要求，即保证连接板或加劲板挖孔后孔底距弦杆底板距离大于300mm。
下弦节点尺寸调整
- 对于下弦节点，要保证直腹杆中心线交点距相应节点板边缘尺寸为整数，上下节点板的尺寸综合起来应保证所有腹杆长度均为螺栓间距的整数倍。同时也要满足节点板与腹杆连接板之间的空隙要求，即保证连接板或加劲板挖孔后孔底距弦杆底板距离大于300mm。

三、确定节点板的厚度及圆弧半径（针对部分情况）

厚度及圆弧半径公式
- 在确定节点板的下边缘之后，可以根据公式 $t = t_w\times[0.8 + 0.2\times(h/r)^{2/3}]$ 确定板厚 $t$ 及圆弧半径 $r$ （其中 $t_w$ 为弦杆厚度， $h$ 为弦杆高度（内高））。节点板厚除了要大于由该公式计算出的厚度之外，对于上弦节点，节点板板厚还应比与之相连杆件的最大厚度大4mm，下弦则大8mm。

四、根据节点板与腹杆连接焊缝确定（针对部分情况）

形状规则性
- 节点板的形状和尺寸根据腹杆与节点板连接焊缝确定。节点板的形状应尽可能简单规则，至少有两边平行，如梯形、直角梯形等。梯形和平行弦屋架的节点板厚度由腹杆最大内力确定，三角形屋架节点板厚度由上弦杆内力决定。在一榀屋架中支座节点板厚度可以较其他节点板厚度大2mm，增大节点板的厚度可提高腹杆屈曲荷载的40%（实验）。
相关计算要求
- 单根腹杆的节点板计算涉及到节点板的有效宽度 $b_e$ （当用螺栓连接时，应取净宽度）、板件厚度 $t$ 、应力扩散角 $\theta$ （取30°）等参数。同时节点板在斜腹杆压力作用下的稳定性应符合相关要求，例如对有竖腹杆的节点板，当在任何情况下 $c/t$ 不得大于某个特定值（具体值需根据相关规范确定）；对无竖腹杆的节点板，也有相应的稳定承载力计算要求。并且节点板边缘与腹杆轴线之间的夹角不小于30°，斜腹杆与弦杆夹角应在30° - 60°，节点板的自由边长度与厚度之比不得大于某个值（否则应沿自由边设加劲肋）等要求。