以同济大学11个搭接节点的单调加载试验 f 表18还给出了节点在轴力 1-主管 i TK 1-主管 抗压和抗弯强度设计值(N/mm 式(13.3.2-11)中β＝(D 3-贯通支管 M ——受压支管轴线与主管轴线的夹角 平面KT形节点的冲剪验算 KT 反映了空间几何效应 方差和离散度 η —M 大致相同 2005)要求T si 受压支管承载力 1] 目前平面DY和DK形节点已经应用于网架 当支管按仅承受轴力的构件设计时 支管在节点处的承载力设计值不得小于其轴心力设计值 对比了各国规范对于节点在弯矩与轴力共同作用下的承载力相关方程 ) 支管在节点处的冲剪承载力设计值N 而近年的工程实践表明这类形式的节点在空间桁架和空间网壳中并不少见 采用本标准图13.2.4(a)加强板的节点承载力 表20 2-支管 但并非如此前文献认为的那样 f——主管钢材的抗拉 l ——焊缝的计算长度(mm) 图13.3.2-1 1 节点承载力平均高出4％ a cK 式中 1-支管 M 1-主管 式中 TK 无论其均值还是置信区间都更加合理 空间KK形节点分类 API公式与试验结果最为接近 平面KT形(图13.3.2-9) 2 平面内弯矩作用下 对于空间KT-Ov节点 计算 应按下式计算 ——角焊缝的强度设计值(N/mm 此外 关于第4款K形搭接节点中 四支管同时受压时 structures认为平面内弯矩对节点组合荷载作用下承载力的影响较平面外弯矩小 13.3.5 考虑到这类破坏发生的可能性 1 式中 a 图39 式中 1-主管 KT ——参数 ≤1 ——两支管的横向间隙 因此将节点效率表示为几何参数的函数 N形节点需进行冲剪承载力计算 2 1-主管 i 所修正的计算公式与试验数据对比 可以用加强板的厚度加上主管壁厚代入强度公式 支管沿周边与主管相焊 表13 540个节点有限元计算结果以及国际管节点数据库的资料为基础 支管轴线在主管横截面所在平面投影的夹角不得小于60° t X形节点 0.59 主管为方矩形钢管时 M 2 根据近160个管节点的受弯承载力极限值试验数据 据此校验了有限元模型 fo ——支管轴力比影响系数 ＋1)倍 tTT T structures(Eurocode3-1-8 平面KT形节点计算公式(13.3.2-29) 4 ) TK 图13.3.3-4) Q ——主管剪切承载力设计值(N) 的方法 n γ 标准修订时直接采用了AIJ公式的形式 TK i KK形 应按下式计算 M 其中图37(d)的情况为支管全搭接型 13.3 i 工程实践中出现了主管为圆管 对空间KT-Gap节点的空间调整系数μ 仅有少数几例试验 1.18 TK 当D steel ) M f f——主管钢材的抗拉 平面K形搭接节点(图13.3.2-5) tu Design 根据回归分析 Q 支管互相搭接处 本次标准修订时 3-1-8 Q 其中N o y1 平面内弯矩 分别为组合荷载下支管平面内弯矩与节点仅受平面内弯矩作用时的极限承载力公式计算值 N形 本条为新增条文 0p o 2 f KT′K K形支管搭接 同时承受轴力和弯矩作用 Design 日本建筑学会(AIJ)设计指南(1990)和欧洲钢结构设计规范EC3 b 空间KT形节点 o 采用本节进行计算时 2-支管 RC KT f 加强板和主管分担支管传递的内力 1-主管 ＝d/2＋0.7h 从安全和简化出发 在—0.2≤n t ——参数 且不得大于120° 1-主管 2-支管 圆钢管直接焊接节点和局部加劲节点的计算 轴力比n Eurocode的计算方公式是依据各支管垂直于主管轴线的竖向分力合力为零的假定 表示T形支管受拉 ——焊缝有效截面的平面内抗弯惯性矩 KTT形 tK of β 本次修订时 3 本条补充了按式(13.3.2-30)进行计算的规定 但离散度较大 原规范修订时 structures(Eurocode3-1-8 无加劲直接焊接的空间节点 由于各规范公式考虑了一定的承载力安全储备 为空间KT型节点中K形受压支管承载力 13.3.6 y1 t 0 t uo T形和K形节点处主管强度的支管轴心承载力设计值的公式是比较 Ov m 变化较小 隐蔽部分焊接与否等 乘以空间调整系数μ )与T形支管轴力比n 3-焊缝截面 W——与N 表19 CLD-主管塑性 88版规范对平面X 空间KT形节点承载力计算公式与有限元数据的比较 可按下列公式计算 最大降低30％) N —M ≤4 节点承载力设计值取相应未加强时节点承载力设计值的(0.23τ W 圆钢管直接焊接节点和局部加劲节点的计算 并非只有加强板在起作用 式中 经回归分析得到K形搭接节点承载力计算公式 RC 基本可以忽略 ——参数 除了对K形节点考虑搭接影响之外未作进一步改动(本条第1款～第3款) Y形节点平面内受弯实测承载力与公式计算值的比较 贯通支管受拉相比贯通支管受压 略偏保守但不失经济性 ψ 在隐蔽部位不焊的情况下 CC-主管表面焊趾裂纹) 按式(13.3.9-6)计算(mm) 图13.3.2-4 p1 图40 2 支管为圆管时的焊缝承载力设计值应按下列规定计算 1)K形受压支管在管节点处的承载力设计值N 的70％ 主管径厚比2γ变化范围36～50 ——节点与N 详见原规范条文说明第10.3.3条 当支管按仅承受轴心力的构件设计时 β 三支管均搭接(空间KT-Ov型) 2-支管 本条为新增条文 角焊缝的计算厚度沿支管周长取0.7h 焊缝有效截面的内边缘线即为主管与支管外表面的相贯线 o 以下述两个准则中最先达到的一个准则决定节点的极限承载力 1.18 f——支管钢材的强度设计值(N/mm c ——空间调整系数 i 对应一侧的主管截面积(mm 其他参数则可不予考虑 CN 节点形式有平面K形 KK Y KT′K 仅有个别数据点越界 Y 在建立K形搭接节点承载力公式时 2 3相关公式在大多数情况下是安全的 M 为简单计 ——支管在管节点处的轴心力(N) 对于节点有限元分析结果 ——T形支管轴力与K形支管轴力比 θ o 1-主管 考虑的节点参数包括β变化范围0.5～0.8 13.3.2 N 选定f(β 对有间隙的KT形节点 KT 在此基础上考虑可靠度后得到本次标准修订公式 ——参数 科学出版社 式中 fi 本条在原规范的基础上增加了部分规定 分别为组合荷载下支管轴压力与节点仅受轴压力作用时的极限承载力公式计算值 两支管中垂直于主管的内力分量可相互平衡一部分 1 β 2-主管 最大降低11％ 1)受压支管在管节点处的承载力设计值N 可按下列公式计算 平面T形(或Y形)节点(图13.3.2-2和图13.3.2-3) h 角焊缝有效截面的计算厚度h N 2 2 各无量纲几何参数对μ 国内大学进行了主管为向内弯曲 图13.3.3-2 ——参数 X形节点矩形支管-圆形主管连接节点公式计算值与试验结果的比较 μ ——支管在管节点处的承载力设计值 n 支管在节点处的承载力设计值不得小于其轴心力设计值 X形节点的平面内受弯与平面外受弯 r 本条为原规范第10.3.2条的修改和补充 应按下式进行补充验算 1-主管 ) ui 支管与主管的连接焊缝可视为全周角焊缝进行计算 HSE公式与试验结果最为接近 荷载反对称平面DK形节点 图13.3.2-7 T f steel 通过研究节点几何参数对节点效率的影响 TK ＝1.0 of 从图中可看出T形支管受轴压时更为不利 r ——支管的高度与主管直径的比值 TW cKT 1)受压支管在管节点处的承载力设计值N cDY 3 i N 但是在管节点数据库中仍存在冲剪破坏的记录 der 取μ 2 其余情况则仍采用0.9 2 式中 structuresEurocode3公式和日本建筑学会(AIJ)公式的相应比较结果 —1≤n 隐蔽部位不焊 13.3.3 2-支管 Vegte公式与试验结果差别较大 t——主管壁厚(mm) 图13.3.2-9 1-主管 op 图38表明 ——K形节点支管承载力设计值 表15 是如Eurocode3规程 T形(或Y形)节点的平面内受弯与平面外受弯 3 平面DK形节点 同时搭接部位的存在也增大了约束主管管壁局部变形的刚度 ——K形支管与T形支管的平面外搭接长度(mm) t ＝0(即T形支管轴力为0)的空间KT型节点中K形 非搭接支管与主管的连接焊缝可视为全周角焊缝进行计算 ——支管轴线与主管表面相交处的平面外弯矩(N·mm) n 国际管结构研究和发展委员会(CIDECT)公式的比较 0p 有两种主要方法 修正时主要对照了新建立的国际管节点数据库中的试验结果 5-内隐蔽部分 TN四种类型的搭接节点承载力的变化如图36所示 uo r f a——两支管之间的间隙(mm) TK 关于第7款 值大体为1 研究发现 分别为组合荷载下支管轴拉力与节点仅受轴拉力作用时的极限承载力公式计算值 按式(13.3.9-10)计算(mm 分别为组合荷载下支管平面外弯矩与节点仅受平面外弯矩作用时的极限承载力公式计算值 可能对节点受压的计算偏于不安全 X形节点 T 给出搭接节点的计算公式 w a为受压支管与受拉支管在主管表面的间隙 I 8 表中破坏模式符号含义如下 T—贯通支管受拉)和隐蔽部位是否焊接(W—焊接 规范修订时 Ov ζ 0p 1 2 4-搭接支管 ——参数 经与日本建筑学会(AIJ)公式 W 不受节点几何参数变化的影响 均无显著影响 T形(或Y形)受压节点 w 1 steel 其均值和置信区间都较之前更加合理 以压为负(N) 空间TT形节点 ) 1 X形相贯节点受弯承载力设计值公式 按式(13.3.2-6)或式(13.3.2-7)计算 考虑到实际工程中θ＜45°的情况相对少见 根据计算结果回归分析 1997)中认为 平面内弯矩 以θ＝60°节点的承载力数据作为基础 q uo N 2 空间KK形节点承载力计算公式与试验数据的比较 当支管受压时 2-支管 当主管曲率半径R≥5m且主管曲率半径R与主管直径D之比不小于12时 KT′K ——支管在其轴线与主管表面相交处的平面外弹性抗弯截面模量(mm 通过回归分析归纳得出的承载力极限值经验公式 Q 第10.3.3条 N N 目前国外各规程中均将搭接节点的承载力计算公式特别列出 支管轴力比影响系数Q 其构件承受的弯矩在设计中是不可忽略的 图36 应按下列公式计算 按式(13.3.9-7)计算(mm 主管为圆钢管的节点 ——K形支管与T形支管的平面外间隙(mm) 本条第3款适用于这种条件下的节点计算 TK T形节点 KT′K 根据节点形式按本标准第13.3.2条的规定计算(N) RC Design 根据搭接节点的破坏模式 13.3.7 2-支管 cX 表中还列出了欧洲钢结构设计规范EC3 3-搭接支管 CW 与国内大学的试验资料相比较 其中N 使得主管连接面所承受的作用力相对减小 关系曲线 3-被搭接支管 为计算钢管相贯节点焊缝截面的几何特性 i 13.3.5 角焊缝的计算厚度沿支管周长取0.7h 的 式中 2-支管 steel 分三种情况规定了μ 以拉为正 按式(13.3.9-12)计算(mm q 与日本建筑学会(AIJ)公式 ζ 空间KK形节点承载力计算公式与有限元计算结果的比较 x 空间TT形节点(图13.3.3-1) 当T形节点焊缝截面边缘相贯线在x′oy′平面的投影近似为椭圆时 对主要计算公式和规定说明如下 倍 13.3.6 其间隙值a取为两斜杆的趾间距 并考虑了公式表达的合理性 仅按式(13.3.2-28)计算 X形节点 其平面内与平面外抗弯的有效截面惯性矩分别按式(64)与式(65)计算 若承载力公式中与原规范相似地采用θ函数1／sinθ f 其二 分别为根据公式计算得到的节点平面内与平面外受弯承载力 为防止焊缝先于节点发生破坏 式中 相关方程与试验数据的比较 i 在隐蔽部位焊接的情况下 of 这种降低要显著得多(贯通支管受压时平均降低4％ 节点受力性能没有大的差别 X形和有间隙的K TK 焊缝承载力设计值N 相关方程与试验数据的比较 式中 这类结构采用无加劲直接焊接节点时 tK 角焊缝的计算厚度沿支管周长取0.7h T(Y) c 由式(13.3.2-11)计算 1)受压支管在管节点处的承载力设计值N 式中 图38 本标准平面DY和DK形节点承载力设计值公式引自钢结构设计规范EC3 13.3 因此 将焊缝有效截面的形成方式假定如下 ) TK 分别为试验测得的节点平面内与平面外受弯承载力 ui (d)三种形式节点的极限承载力进行分析 式中 支管与主管的厚度比τ变化范围0.5～1.0 且同支管共轴线的圆柱面相贯形成 13.3.1 f ——支管壁厚(mm) 两受压支管在管节点处的承载力设计值N ＋D ≤0.2范围内 可以保证静力荷载下焊缝验算公式的适用性 γ W 2 2005) 钢结构设计规范EC3 实际工程中T形支管一般不是主要受力构件 3 p1 n ——支管的平面内高度(mm) 表17给出了对各国受弯承载力规范公式拟合试验数据的统计分析结果 表13 TW 平均提高约20％ D A——与N 3 采用校验过的模型对T形连接的极限承载力进行了数值计算 ) n 见表19 T形(或Y形)受拉节点 cK ζ 13.3.9 ——X形节点中受压支管极限承载力设计值(N) 经数值计算与回归分析后提出的 在平面外受弯承载力方面 v 无加劲直接焊接的平面节点 该公式能够较好地预测相贯节点的实际平面内受弯承载力 无量纲参数β 则难以准确反映θ的影响 三支管间均有间隙(空间KT-Gap型) 图38显示了空间KT形节点极限承载力比值N σ——节点两侧主管轴心压应力中较小值的绝对值(N/mm n 本标准关于非搭接管连接焊缝在平面内与平面外弯矩作用下的强度计算公式是采用空间解析几何原理 反映了荷载效应 式中 fo ——主管钢材的屈服强度(N/mm 当其他参数相同时 ) 平面K形间隙节点 13.3.9 倍 的范围为[—1 1 和空间调整系数μ 无论主管轴线向内还是向外弯曲 不便于工程应用 1 N—不焊) n 国内大学补充实施了新的试验 n 空间TT形 ——平面外两支管的搭接长度(mm) ——受拉支管的截面面积(mm —M 3 的影响较大 无斜腹杆的桁架(空腹桁架) 表17 说明T形支管轴力增大导致节点极限承载力降低 平面KT形节点 其中 c (即Q W 表13给出了本标准公式计算值与相关试验数据的对比 N /N 应按下式计算 计算时已将各规范中的强度设计值置换为钢材屈服值 AIJ相关公式在所有情况下都是偏于安全 sinθ ψ 支管局部屈曲与主管管壁塑性的联合破坏 ——支管轴线与主管表面相交处的平面内弯矩(N·mm) ——主管钢材抗剪强度设计值(N/mm 且需满足β f 为相同几何尺寸但轴力比n 的公式形式 n 根据图13.3.3-4的支管搭接方式分别取值 ) 分析国外有关规范和国内外有关资料的基础上 CPS-主管冲剪 0 ) TK 可按下列公式计算 TW f 当竖杆不受力 国际管结构研究和发展委员会(CIDECT)公式相比 N 应按下列公式计算 以及轴线弯曲曲率半径R与主管直径d之比变化范围12～110 可以看出 支管在管节点处的平面内受弯承载力设计值M 应分别按平面K形节点相应支管承载力设计值N 1 平均仅2.4％ 13.3.8 且在贯通支管受拉的情况下 对应于主管冲剪破坏模式的相贯节点受弯承载力计算公式的主要来源为CIDECT设计指南 支管与主管的连接焊缝可视为全周角焊缝进行计算 N 其中r j fi ——支管壁厚(mm) —M 本次修订规定对这类节点进行支管在节点处的冲剪承载力补充验算 贯通支管受拉时平均降低13％ 1 空间KT形节点分类 上述公式的比较表明 本条补充了关于间隙a的取值规定 关于第8款 2-支管 Van 2 会造成承载力某种程度的降低 2 为焊脚尺寸h 0 X形节点和有间隙的K 2 API公式次之 ——受拉支管轴线与主管轴线的夹角 应按下式计算 ——平面K形节点中受拉支管承载力设计值(N) 4 但与T形支管间有间隙(空间KT-IPOv型) N M ＝f(β 2-支管 但制订原规范时所依据的管节点数据库和国内大学试验研究的空间KK形节点都是间隙节点 向外弯曲和无弯曲(直线状)的圆管焊接节点静力加载对比试验共15件 2005 补充了空间TT形和KK形节点的计算规定 式中 应按下式计算 5-内隐蔽部分 有少数数据点越界 当支管受压时 图43 d 2 按所提出的计算公式和试验数据比较 主管采用本标准第13.2.4条第1款外贴加强板方式的节点 近年来的搭接节点试验和有限元分析结果均表明 -0.68 其中τ ＝1 c -n 其一 of 2 因而可以不计算主管管壁冲剪破坏 在分析管节点数据库相关数据和对照同济大学实施的试验基础上 主管轴线弯曲曲率半径R变化范围5m～35m Q 1-主管 ——T形支管与主管的直径比 图13.3.4-2 3 应按下列公式计算(图13.3.4-2) 网壳结构中 KT 且需满足η ψ 还假定主管与支管的连接焊缝可视为全周角焊缝进行抗弯计算 表21 2-支管 cX CY-主管屈服 ——支管的宽度(mm) Q 详见原规范条文说明第10.3.3条的条文说明表12最后2组数据 平面K形搭接节点 N 平面X形节点(图13.3.2-1) 平面外弯矩作用下 但国内对此研究不多 圆钢管连接节点应符合下列规定 表中公式计算值所采用的钢材强度值为试验给出的钢材强度平均值 平面DY形节点 节点尚应按下式进行冲剪计算 τ 2)受拉支管在管节点处的承载力设计值N cKK 关于第5款和第6款 T 应用有限元分析方法对节点进行了弹塑性分析 支管在管节点处的承载力设计值N 的取值 焊缝承载力设计值M 本条第1款～第3款基本沿用原规范第10.3.1条 q 将焊缝曲面投影至x’oy’平面 节点承载力设计值取相应未加强时节点承载力设计值的1.13τ 对于几何尺寸不同但轴力比n TK 相关方程与试验数据的比较 r ——支管在其轴线与主管表面相交处的平面内弹性抗弯截面模量(mm 将支管全搭接型的KK形节点的空间调整系数采用不同于原规范的形式 国外有若干试验数据发表 T M structures(Eurocode BY-支管屈服 当竖杆受压力时 1 经对所收集的近70个管节点的极限承载力 拟合的空间KT形节点强度计算公式与试验数据和有限元数据的比较分别见表15和表16 说明轴力比n cT 本标准公式计算值与四种类型搭接节点有限元数据的对比 13.3.1 (c) ) 3 保持与K形间隙节点公式的连续性 6 本标准公式计算值(95％保证率)与四种类型搭接节点有限元数据的对比见图36 表14 θ 空间KT形节点承载力计算公式与试验数据的比较 t ——节点两侧主管轴心压力的较小绝对值(N) n 空间KK形节点(图13.3.3-2) Y 2 本条第3款的计算公式采用在平面K形节点强度计算公式基础上乘以支管轴力比影响系数Q 可按没有竖杆的K形节点计算 可采用本标准第13.3.2条和第13.3.4条所规定的计算公式进行承载力计算 或N ——支管的横截面积(mm 钢管节点关于x-o-z平面对称 支管与主管外径及壁厚之比均不得小于0.2 应按下列公式计算 fo 有限元参数分析结果表明 ——焊缝有效截面的平面内抗弯模量 fi 图41 13.3.2 ψ 应按下列公式计算 即采用N i cK 当节点两侧或者一侧主管受拉时 2 焊缝截面的简化 是加强板厚度与主管壁厚的比值 根据对称性原理 所以计算值均低于节点实际承载力 平面节点的失效模式由主管管壁塑性控制 平面DY形节点(图13.3.2-6) 对应于主管塑性破坏模式的受弯承载力公式拟合试验数据的统计分析 相关方程与试验数据的比较 TK 受压支管轴力-节点变形曲线达到峰值 其所受轴力往往小于K形支管轴力 N 计算也表明 主支管轴线间的夹角不得小于30° 4-被搭接支管 1)荷载正对称节点(图13.3.2-7) M v ui ——主管轴向承载力设计值(N) 3 钢管相贯节点中连接主管与支管的焊缝截面实际为一空间曲面 ) η 考虑了可靠度与安全系数后得出了主管和支管均为圆管的平面T 图39～图42给出了不同荷载组合下试验值与相关方程曲线的比较 θ＝45°与θ＝60°的节点承载力相比 相同的节点 )/3D 本条公式引自欧洲钢结构设计规范EC3 参考Eurocode3-1-8的规定给出相关计算公式 ——参数 为加强板厚度与主管壁厚的比值 KT f a T A——主管截面面积(mm 取ψ 但当竖杆受拉力时 原规范修订时 相关方程与试验数据的比较 本标准将其归为圆钢管节点 式中 ) θ 对应一侧的主管平面内弯矩绝对值(N·mm) tKK 根据搭接顺序的不同(C—贯通支管受压 建立空间坐标系x′y′z′[图43(a)] 表16 σ和v分别表示公式计算值与试验值之比的均值 D ＋1)倍 X或K形间隙节点及其他非搭接节点中 本条为新增条文 还包括搭接支管和贯通支管的搭接顺序 图13.3.2-5 ) 支管在节点处的承载力应按下列规定计算 而工程实践中 ζ 面外弯矩共同作用下试验值代入各相关公式中的计算结果 n -0.68 j tK 单层网壳等结构 M 支管为方(矩)形管的平面T i A t ——支管的宽度与主管直径的比值 1-主管 θ N 式中 设计中应考虑节点的抗弯计算 RC 2)受拉支管在管节点处的承载力设计值N 焊缝承载力设计值M 综合考虑其变化规律以及规范的简洁性和设计的经济性 摒弃了原来环模型计算公式(ft2) 的关系曲线 2-支管 研究表明 cK1 但数据离散度较小 ＜—0.2或n 空间KT形圆管节点(图13.3.3-3 图13.3.2-3 图13.3.3-3 4 2-水平面 按式(13.3.9-5)计算(mm —M 3公式比试验结果低 支管为方矩形管的情况 ) 0 4-弦杆外壁 贯通支管受压相比贯通支管受拉 当支管承受弯矩作用时(图13.3.4-1和图13.3.4-2) r i ——截面a-a处主管轴力设计值(N) 13.3.8 ＞0.2范围内 图13.3.3-1 M 通过调整搭接(间隙)关系参数 2 通过回归分析 如图43(a)所示 x ) 1 在n 0p 对应一侧的主管截面模量(mm 本标准将其归为方钢管节点 cu 除全间隙节点外 c 13.3.3 t HSE与Eurocode N 而前3种情况称为支管非全搭接型 由于搭接节点的破坏主要发生在支管而非主管上 3 空间KK形节点 J.A.Packer在《空心管结构连接设计指南》(曹俊杰译 支管在管节点处的承载力应按下列公式验算 可取对称面一侧结构施加总荷载的一半进行研究 M μ 主管呈弯曲状的平面或空间圆管焊接节点 1 其余情况按式(13.3.2-3)计算 因此 同样显示了上述现象 N 图13.3.2-8 平 ＋D 抗压和抗弯强度设计值(N/mm f of A 平面K形间隙节点（图13.3.2-4） 关于第1款～第3款 o 是如ISO规程(草案) CN Eurocode ) ——主管钢材的抗剪强度设计值(N/mm 用按本标准图13.2.4(a)加强板的节点承载力是无加强时节点承载力的1.13τ 因支管搭接与否有多种组合 近年来 节点承载力平均高6％ 对节点极限承载力的影响是独立的 当支管受拉时 故规定焊缝承载力不应小于节点承载力 f V cTT 而API规范和日本标准则认为两者权重相同 a ——参数 然后采用校准法换算得到的 外边缘线则由主管外表面与半径为r 式中 给出与间隙节点完全不同的计算公式 无加劲直接焊接的平面T 标准修订公式拟合试验数据的统计分析结果列于表17中 为此在上述公式的基础上提出了以下未考虑强度折减的相贯节点平面内受弯承载力计算公式 外弯矩和轴力组合作用下的承载力应按下式验算 3 1 为负 2005) 假设焊缝截面符合平截面假定 ≤D—2t时 —M 3 t 有较大影响 CN 0.59 θ＝30°与θ＝60°的节点承载力相比 可按下列公式计算 Y形节点平面外受弯实测承载力与公式计算值的比较 即n 节点极限承载力相差不超过5％ f τ ——焊脚尺寸(mm) 以上各种形式的圆管节点与直线状的主管节点相比 搭接支管沿搭接边与被搭接支管相焊 2-搭接支管 N I 统计分析表明 e 并将平截面假定不加证明地推广至该焊缝投影平面 β Design 焊缝承载力不应小于节点承载力 同时 ——平面K形节点中受压支管承载力设计值(N) 将CW 计算表明 或N 表18 )的函数形式 2-支管 支管在平面内 ——焊缝有效截面的平面外抗弯惯性矩 由于主管对加强板有约束 支管仅受轴力作用时 有限元分析表明 13.3.7 当支管受拉时 第4款～第8款为新增条款 5 非搭接管节点焊缝在平面内与平面外的抗弯截面模量分别为式(13.3.9-5)与式(13.3.9-10)的形式 c 与实验数据和有限元计算数据的对比分别见表13和表14 在节点处 是反映T形支管所受轴力相对大小的一个参数 根据同济大学的研究成果 Y N 13.3.4 2 表示支管受压 还可能遇到图37所示另3种典型情况 c 圆管加强板的几何尺寸 图13.3.3-4 1-主管 本标准采用方法二 TN四种类型的搭接节点承载力计算公式统一 影响K形搭接节点性能的因素除几何参数外 且不得大于1.0 iT 杆件承载力 oT Q N 单层网壳结构中的杆件 M ——分别为主管和支管的外径(mm) τ steel 荷载正对称平面DK形节点 1-主管 搭接节点的破坏模式主要为支管局部屈曲破坏 ——受压支管的截面面积(mm X形节点 对图37中(b) 可将K形搭接节点分别记为CW 式(13.3.2-30)来源于Eurocode3-1-8 N n 图13.3.2-2 tX 从表17中的对比可以看出 13.3.4 本条沿用原规范第10.3.3条的一部分 cK 1-焊缝 平面外弯矩不应大于下式规定的抗冲剪承载力设计值 3 支管在管节点处的平面外受弯承载力设计值M 节点承载力应按下列规定计算 0 其中M 对平面节点承载力计算公式进行了若干修正 4-被搭接支管内隐藏部分 图37 1-主管 按式(13.3.2-11)计算 对于空间KK-IPOv节点 ≥0.4 WF-焊缝断裂 η tK ——支管的轴向力(N) n 图13.3.2-6 h x1 j 提高幅度不等 Design ——参数 图42 N ——焊缝有效截面的平面外抗弯模量 节点变形达到3％ x1 焊缝承载力与破坏模式的计算比较(如表20和表21所示 ) 提高幅度均在10％以内 2)受拉支管在管节点处的承载力设计值N 为正 1 γ 是无加强时节点承载力的(0.23τ ) 非搭接管连接焊缝在轴力作用下的强度计算公式(13.3.9-1)～式(13.3.9-3)沿用原规范的有关规定 7 )×A 且计算异常繁琐 A 1 TK 平面K形圆钢管搭接节点承载力设计公式计算结果与相关试验数据的比较 受压或受拉支管在空间管节点处的承载力设计值N 根据近300个各类型管节点的承载力极限值试验数据 KT Y 2-支管 y 图13.3.4-1 TN四种类型 ) 即图13.3.3-1的情况 在分析国外有关规范和国内外有关资料的基础上 即 r 平面外弯矩设计值(N·mm) ——分别为T形支管和K形受压支管的轴力设计值 无斜腹杆的桁架(空腹桁架) 原规范没有空间KT形圆管节点强度计算公式 值均呈下降趋势 支管轴向屈服破坏等三种模式 θ——主支管轴线间小于直角的夹角 与平面圆钢管连接节点的主管壁塑性破坏模式相比有很大差别 t——主管壁厚(mm) 在平面内受弯承载力方面 但数据离散度较大 本条为新增条文 应按下列公式计算 而API-LRFD相关公式相对来说安全度稍低