梯形刚屋架课程设计,节点板尺寸详细过程（梯形钢屋架节点板设计案例分析梯形钢屋架稳定性计算方法）

鹤壁加固改造设计公司2分钟前1阅读0评论

本文探讨了梯形钢屋架节点板的设计过程，并分析了其稳定性计算方法，介绍了梯形钢屋架的基本结构及其在建筑中的应用，然后详细描述了节点板的尺寸设计过程，包括确定节点板的形状、尺寸和材料选择等关键因素，通过案例分析，展示了梯形钢屋架节点板在实际工程中的设计和应用情况，以及如何根据实际需求进行优化，文章还讨论了梯形钢屋架的稳定性计算方法，包括荷载分布、支撑条件和稳定性系数等因素的考虑，以确保结构的安全稳定。

梯形钢屋架课程设计中节点板尺寸确定的详细过程

一、节点板尺寸与腹杆的关系

连接焊缝确定形状尺寸：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。

二、不同屋架类型节点板厚度确定依据

梯形和平行弦屋架：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) 。

三、节点板的拉剪破坏相关计算

相关系数与截面积计算：对于节点板的拉剪破坏，有拉剪折算系数 $\?i$ （第 $i$ 段的拉剪折算系数）， $\?i$ （第 $i$ 段破坏线与拉力轴线的夹角）， $Ai = tli$ （第 $i$ 段破坏面的截面积， $t$ 为板件厚度， $li$ 为相关长度）。单根腹杆的节点板计算涉及节点板的有效宽度 $be$ （当用螺栓连接时，应取净宽度），应力扩散角 $\theta$ 取 $30°$ 。

四、节点板的稳定性要求

有竖腹杆的节点板：对有竖腹杆的节点板，在任何情况下 $c/t$ 不得大于某个特定值（文档未明确给出具体数值），否则应进行稳定计算。
无竖腹杆的节点板：当满足某些条件（文档未明确给出具体条件）时，节点板的稳定承载力可取为特定值（文档未明确给出具体数值）。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特定值（文档未明确给出具体数值），否则应沿自由边设加劲肋。

五、不同节点的节点板设计计算

上弦节点
- 槽焊缝计算：弦杆与节点板间采用槽焊缝，其缩进深度 $d$ 满足 $0.5t + 2mm≤d≤t$ （ $t$ 为节点板厚度），槽焊缝可作为两条角焊缝计算，其强度设计值应乘以 $0.8$ 的折减系数。
- 腹杆与节点板连接角焊缝计算
  - 肢背焊缝：按照特定公式计算，承受集中荷载 $P$ 。
  - 肢尖焊缝：按照特定公式计算，承受 $N1 - N2$ （上弦节点相邻节间的内力差）， $M=(N1 - N2)e$ 。也可以采用其他计算方法，上弦肢背槽焊缝、肢尖角焊缝分别有对应的计算公式。
下弦节点
- 腹杆计算：计算方法同上弦节点。
- 下弦肢背与节点板连接角焊缝：按相关公式计算。
- 下弦肢尖与节点板连接角焊缝：按相关公式计算。下弦节点受力包括弦杆内力差 $N1 - N2$ 和悬挂荷载 $P$ 。
屋脊节点
- 构造要求：拼接角钢的弯折角用热弯或焰割形成；拼接角钢应切肢切棱；设安装螺栓。
- 焊缝计算
  - 上弦坡度较小时：在屋脊节点的一边每条拼接焊缝的计算长度有对应的计算公式，拼接角钢所需的长度也有计算公式。计算上弦与节点板的连接焊缝时，假定节点荷载 $P$ 由上弦角钢肢背处的槽焊缝承受，按相应公式计算。上弦角钢肢尖与节点板的连接焊缝按上弦内力的 $15\%$ 计算，并考虑偏心弯矩 $M = 0.15N×e$ 。
  - 屋架上弦的坡度较大时：拼接角钢与上弦杆之间的连接焊缝按上弦内力计算。
下弦跨中拼接节点：计算拼接角钢时按与下弦截面等强度考虑，在拼接节点一边每条焊缝的计算长度为 $l=\frac{A}{2\times0.7h_{f}}$ （式中， $A$ 为下弦角钢截面总面积， $h_{f}$ 为角焊缝的焊脚尺寸）。按两侧下弦较大内力的 $15\%$ 和两侧下弦的内力差两者中的较大值计算，此处应力集中较大。
简支支座节点(平板式支座)：由节点板加劲肋、底板、锚栓组成。锚拴处理方面，锚拴孔为圆型或豁孔，直径 $\varphi=(2 - 2.5)d$ （ $d$ 为相关尺寸），垫板孔径 $\varphi=d+(1 - 2mm)$ 。加劲肋作用为保证支座节点的侧向刚度、使支座底板受力均匀、减少底板弯矩。