如何確定鋼屋架節(jié)點板尺寸（鋼屋架節(jié)點板厚度計算方法節(jié)點板與腹桿連接要求詳解）

安陽鋼結(jié)構(gòu)施工工程2分鐘前1閱讀0評論

鋼屋架節(jié)點板尺寸的確定是確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和承載能力的關(guān)鍵，本文將詳細(xì)介紹如何通過計算方法來確定節(jié)點板的厚度，并詳細(xì)闡述節(jié)點板與腹桿連接的要求。，我們需要了解節(jié)點板的主要功能是承受來自腹桿的力，并將其傳遞到支撐結(jié)構(gòu)上，節(jié)點板的厚度直接影響其承載能力和剛度，在確定節(jié)點板厚度時，我們需要考慮以下幾個因素：，1. 荷載大小：根據(jù)預(yù)期的荷載大小，我們可以計算出所需的節(jié)點板厚度，荷載越大，節(jié)點板厚度應(yīng)越厚。，2. 材料屬性：不同的鋼材具有不同的力學(xué)性能，如屈服強度、抗拉強度等，這些屬性會影響節(jié)點板的厚度選擇。，3. 連接方式：節(jié)點板與腹桿的連接方式也會影響節(jié)點板厚度的選擇，焊接連接通常比螺栓連接需要更厚的節(jié)點板。，4. 設(shè)計規(guī)范：根據(jù)相關(guān)的建筑規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，我們可以確定合適的節(jié)點板厚度，歐洲規(guī)范EN 1993-1-6規(guī)定了鋼屋架節(jié)點板的設(shè)計要求。，我們將根據(jù)以上因素，結(jié)合具體的工程案例，給出一個詳細(xì)的節(jié)點板厚度計算方法和節(jié)點板與腹桿連接的要求詳解。

一、根據(jù)相關(guān)構(gòu)件確定大體輪廓

考慮節(jié)點劃分等因素
- 節(jié)點板的尺寸與節(jié)點劃分、平聯(lián)接頭的長度、腹桿長度、連接處的螺栓及連接板要求、與之相連的所有桿件的厚度等有關(guān)。首先要根據(jù)總圖確定交匯于節(jié)點的各桿件的截面中心線以及整個大節(jié)點的起始位置，然后畫出各桿件的立面形狀、腹桿連接處的螺栓、拼接板以及連接板，根據(jù)平聯(lián)布置圖畫出平聯(lián)接頭。對于上弦節(jié)點，節(jié)點板的上邊緣與弦桿頂板外側(cè)同高；下邊緣呈多段線形狀，每段線與相應(yīng)腹桿截面垂直，保證相應(yīng)螺栓、拼接板及連接板都能放得下，從而初步定出節(jié)點板的大體輪廓。這一過程是在立面圖中進(jìn)行的。
依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的規(guī)格、連接途徑、受力大小
- 鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點板尺寸需依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的規(guī)格、連接途徑、受力大小來判斷。在金屬構(gòu)件制作的時候要依照圖紙顯示的尺寸計算（以噸為單位，不除去孔眼、切邊、焊條、鉚釘、螺栓等重量，已有的定額不另外計算）。對于不規(guī)則或多邊形鋼板重的計算，會依照最大對角線乘以最大寬度的矩形大小來算。實際腹柱子、吊車梁、H型鋼也要依照圖紙尺寸計算，且分包結(jié)算的時候，節(jié)點板、加勁板、連接板都要依照實際來算。正常鋼結(jié)構(gòu)都有深化設(shè)計圖，并且圖上的每個梁柱節(jié)點、連接板和其余部件都會畫得很明細(xì)，可以按自己的想法做一個電子表格，接著將長、寬、厚等數(shù)據(jù)填入，最后匯總即可。

二、調(diào)整節(jié)點板尺寸

上弦節(jié)點尺寸調(diào)整
- 對于上弦節(jié)點，要保證各腹桿中心線交點距相對應(yīng)的節(jié)點板邊緣尺寸都為整數(shù)。另外，節(jié)點板與腹桿連接板之間的空隙應(yīng)能滿足進(jìn)人要求，即保證連接板或加勁板挖孔后孔底距弦桿底板距離大于300mm。
下弦節(jié)點尺寸調(diào)整
- 對于下弦節(jié)點，要保證直腹桿中心線交點距相應(yīng)節(jié)點板邊緣尺寸為整數(shù)，上下節(jié)點板的尺寸綜合起來應(yīng)保證所有腹桿長度均為螺栓間距的整數(shù)倍。同時也要滿足節(jié)點板與腹桿連接板之間的空隙要求，即保證連接板或加勁板挖孔后孔底距弦桿底板距離大于300mm。

三、確定節(jié)點板的厚度及圓弧半徑（針對部分情況）

厚度及圓弧半徑公式
- 在確定節(jié)點板的下邊緣之后，可以根據(jù)公式 $t = t_w\times[0.8 + 0.2\times(h/r)^{2/3}]$ 確定板厚 $t$ 及圓弧半徑 $r$ （其中 $t_w$ 為弦桿厚度， $h$ 為弦桿高度（內(nèi)高））。節(jié)點板厚除了要大于由該公式計算出的厚度之外，對于上弦節(jié)點，節(jié)點板板厚還應(yīng)比與之相連桿件的最大厚度大4mm，下弦則大8mm。

四、根據(jù)節(jié)點板與腹桿連接焊縫確定（針對部分情況）

形狀規(guī)則性
- 節(jié)點板的形狀和尺寸根據(jù)腹桿與節(jié)點板連接焊縫確定。節(jié)點板的形狀應(yīng)盡可能簡單規(guī)則，至少有兩邊平行，如梯形、直角梯形等。梯形和平行弦屋架的節(jié)點板厚度由腹桿最大內(nèi)力確定，三角形屋架節(jié)點板厚度由上弦桿內(nèi)力決定。在一榀屋架中支座節(jié)點板厚度可以較其他節(jié)點板厚度大2mm，增大節(jié)點板的厚度可提高腹桿屈曲荷載的40%（實驗）。
相關(guān)計算要求
- 單根腹桿的節(jié)點板計算涉及到節(jié)點板的有效寬度 $b_e$ （當(dāng)用螺栓連接時，應(yīng)取凈寬度）、板件厚度 $t$ 、應(yīng)力擴散角 $\theta$ （取30°）等參數(shù)。同時節(jié)點板在斜腹桿壓力作用下的穩(wěn)定性應(yīng)符合相關(guān)要求，例如對有豎腹桿的節(jié)點板，當(dāng)在任何情況下 $c/t$ 不得大于某個特定值（具體值需根據(jù)相關(guān)規(guī)范確定）；對無豎腹桿的節(jié)點板，也有相應(yīng)的穩(wěn)定承載力計算要求。并且節(jié)點板邊緣與腹桿軸線之間的夾角不小于30°，斜腹桿與弦桿夾角應(yīng)在30° - 60°，節(jié)點板的自由邊長度與厚度之比不得大于某個值（否則應(yīng)沿自由邊設(shè)加勁肋）等要求。