支管为矩形管或圆管的钢管节点(图13.4.1) 当支管承受弯矩作用时 时 ≤0.8时可应用下式进行加强板的设计 u1 搭接率从25％增至50％的过程中 直接焊接的方(矩)形管节点中 其方差为0.111 ——圆支管半径(mm) 式中 支管为圆管的T ov 2-被搭接支管 i w 按本标准第13.4.2条中的相关规定计算 h 符合有限元分析和试验结果 * ) 应按式(13.4.2-1) 13.4.5 3 p 承载力线性增长 i 支管在节点处的承载力设计值N 应按本条第2款的规定计算(N) A K及N形节点时 按式(13.4.2-7)～式(13.4.2-9)计算(N/mm C——参数 13.4.2 3 13.4 方(矩)形管节点处焊缝承载力不应小于节点承载力 ) ＋h 1)节点处任一支管的承载力设计值应取下列各式的较小值 支管在节点处的承载力设计值不得小于其轴心力设计值 式(13.4.2-5)比国外相关公式多考虑了主管轴向应力影响的系数ψ 增加了KT形矩形管节点的承载力设计公式 ψ 可采用侧板加强方式 ——支管轴线与主管轴线的交角 弯矩及弯矩轴力组合作用下T形矩形管节点承载力设计公式 按K形节点计算 p 的取值减少到T形节点的0.81sinθ 对于间隙K 在原规范的基础上 ) 式中 p 的计算应符合下列规定 2 角焊缝的计算长度可按下列公式计算 支管在节点处的承载力设计值N 按式(13.4.3-2)验算 应按下式计算 当β＞0.85时 和h 采用有效宽度概念计算搭接节点的承载力 i 只考虑加强板的作用 i 搭接节点最小搭接率为25％ 当支管按仅承受轴心力的构件设计时 按式(13.4.3-1)验算 X和K形间隙方管节点[图13.2.4(c)] 支管在节点处的承载力设计值N 当θ A (支管为圆管时α＝0) 建议沿支管四周采用同样强度的焊缝 式中 此时β≤(b 的取值上考虑了一个1.25的安全系数(受压情况) w 若垂直支管内力为零 可采用搭接K形和N形节点的承载力公式检验每一根支管的承载力 主管为矩形管 这通常发生在β＜0.85的节点中 ui ——腹杆翼缘的有效宽度 按式(13.4.2-2)计算 主管表面也存在冲剪破坏的可能 根据压弯组合作用下T形矩形管节点有限元分析结果 i 2 则两支管间产生错动变形时 2 a f 进行节点加强是一个可行的方法 对于X形节点 N 2)当β＞0.85时 而不考虑主管壁面 满足a/b＞1.5(1—β) 0 本节规定适用于直接焊接且主管为矩形管 本条为原规范第10.3.4条的修改和补充 当存在受拉的支管时 本条为新增条文 3 2)节点间隙处的主管轴心受力承载力设计值为 可以不考虑其对节点承载力的影响 无加劲直接焊接的平面节点 代入修订后的公式所得结果与试验结果的比值作为统计值 v f 进而根据虚功原理得到考虑轴向压力影响的在支管轴力或弯矩作用下的节点承载力公式 节点分解成单独的T形或Y形节点计算 当β≤0.85且n＞0.6时 ) 支管为矩形管的平面KT形节点 支管在节点处的承载力设计值应按下列公式计算 f 因此f ＜60°时 3 f 可为零) ui 2 焊缝承载力设计值N 2 支管为圆管的各种形式平面节点 公式(13.4.2-16)和(13.4.2-21)计算主管在节点间隙处的受剪承载力 与国外相关公式比较 2 根据已有K形间隙节点的研究成果 2 根据国内大学研究成果并结合国外资料 另外两个侧壁承担的荷载较少 2)对支管受压的T 支管沿周边与主管相焊时 没有突变 公式(13.4.2-1)来源于塑性铰线模型 支管在节点处的承载力可用上述相应的支管为矩形管的节点的承载力公式计算 φ——长细比按式(13.4.2-10)确定的轴心受压构件的稳定系数 ＜90°且h≥h 抗压和抗弯强度设计值(N/mm M 应按下列公式计算 以屈服应力f 搭接支管的承载力设计值应根据不同的搭接率η 1 受拉时取n＝0 采用局部加强的方(矩)形管节点时 1 当n＞0.6或β＞0.85时 ψ 这与主管侧壁的实际约束情况及试验结果吻合的更好 e ) 13.4.4 按插值法确定 支管跟部的焊缝可以认为是无效的 ) 主管侧壁变形较T形节点大很多 α——参数 b 按本条第2款或第3款计算(mm) i M i k ) 尚应验算主管侧壁的受剪承载力 式中 因此进行冲剪承载力验算的上限为β＝1—2t/b p 应按式(13.4.2-19)计算(mm 得到倾斜塑性铰线承载力为 f 支管在节点加强处的承载力设计值应按下列规定计算 2 承载力计算中λ取为 图13.4.2 Y f 应满足式(13.4.2-29)与式(13.4.2-30)的要求 1)对于有间隙的K形和N形节点 当n≤0.6时 相当于将计算长度减少了一倍 ——加强板强度设计值(N/mm v 无加劲直接焊接的T形方管节点 13.4.1 根据β进行线性插值 2)当β＝1.0时 式中 R 支管荷载主要由平行主管的支管侧壁承担 ——主管钢材抗剪强度设计值(N/mm ＝tf 式中 α 本条基本沿用原规范第10.3.4条的相关规定 并可用于β＝1.0的节点 当支管承受轴力时 针对β≤0.85的T形方管节点 公式(13.4.2-18)计算主管抗冲剪承载力 2 n ——主管的受剪面积 13.4.3 但其中考虑轴压力影响的系数ψ Y和X形节点 Y和X形节点 与有限元分析结果吻合的更好 式(13.4.3-3) 支管为矩形管的搭接的平面K形和N形节点 ——主管强度设计值 ——支管在节点处的受弯承载力设计值 对于侧板加强的T i 支管为矩形管或圆管的节点几何参数适用范围 ——支管在节点处的轴心受压承载力设计值 考虑轴向压应力的影响 KT形节点受荷情况 N形节点 f 节点承载力应按下列规定计算 则假设垂直支管不存在 u1 替代b 其适用范围应符合表13.4.1的要求 i 的计算应符合下列规定 2 1)当β≤0.85时 支管为矩形管的有间隙的平面K形和N形节点 表13.4.1 当β≤0.85且n≤0.6时 p 承载力为常数 3 按式(13.4.2-3)或式(13.4.2-4)计算 l 2 Y和X形节点 对于图13.4.2(a) u1 此时用t＋t 1)当β≤0.85时 1 可按任一支管的竖向分力计算(N) 图13.4.2(b)所示受荷情况(P为节点横向荷载 按下列公式计算(下标j表示被搭接支管) 按式(13.4.2-22)计算 取为2h(t＋t ——剪力对主管轴心承载力的影响系数 3)当0.85＜β＜1.0时 13.4.2 经与收集到的国外27个试验结果和国内大学5个主管截面高宽比h/b≥2的等宽T形节点的有限元分析结果相比 ——参数 1 ) θ T形节点是Y形节点的特殊情况 ——角焊缝的强度设计值(N/mm ——角焊缝计算厚度 n 此时 按式(13.4.4-2)计算 4 n——参数 W 当支管为圆管时 对于主管侧壁失稳起控制作用的节点 公式(13.4.2-15)计算主管壁面塑性失效承载力 第2项针对主管侧壁破坏的模式 v p y β＝1.0的节点主要发生主管侧壁失稳破坏 p C 0 )/(6b) σ——节点两侧主管轴心压应力的较大绝对值(N/mm 规定了直接焊接且主管为矩形管 2 图13.4.1 此外 当β≤0.85时 当桁架中个别节点承载力不能满足要求时 按下式计算 1 公式(13.4.2-17)依据有效宽度计算支管承载力 代替主管设计强度f 27个试验的平均值为0.830 ——支管截面模量(mm y 13.4 需按公式(13.4.2-11)计算“有效宽度”失效模式控制的承载力 式中 从50％至80％ k 式中 13.4.5 式中 若垂直支管内力不为零 焊缝计算长度应按下列公式计算 在50°～60°间跟部焊缝从全部有效过渡到全部无效 按式(13.4.3-5)计算 由于主管表面冲剪破坏面应在支管外侧与主管壁内侧 1)对支管受拉的T 尚应不超过式(13.4.2-11)的计算值 ) 计算支管有效宽度时应注意支管搭接次序 承载力为另一较高常数 当50°＜θ ——椭圆相交线的短半轴(mm) ui 本条为新增条文 其余为新增条文 平均计算厚度可取0.7h 这时需用D V——节点间隙处弦杆所受的剪力 应按本条第3款的规定计算(N·mm) e 尽管有些区域焊缝可能不是全部有效的 ＋h n 这时用t k 支管为方(矩)形管时 精度远高于国外公式 ——参数 本条第1款第1项针对主管与支管相连一面发生弯曲塑性破坏的模式 可以采用主管与支管相连一侧采用加强板的方式加强节点 l 两支管间的主管表面不形成或形成较弱的张拉场作用 w 而按国外的公式计算 1 80％以上 ＋h 按公式(13.4.3-2)验算承载力 1 对于间隙K 代替t 1)当为间隙KT形节点时 轴心受力支管与主管的连接焊缝可视为全周角焊缝 可按本标准第13.4.2条中相应的公式计算承载力 Y 需按公式(13.4.2-13)验算节点抗冲剪的承载能力 可按下式计算 按式(13.4.3-7)计算(mm) (mm) 矩形钢管直接焊接节点和局部加劲节点的计算 在塑性铰线模型中 ＋b 当β f ——支管钢材抗拉 这两个值分别为0.531和0.195 N形节点 N p 当支管与主管夹角大于60°时 可用本标准第13.4.2条中相应的计算主管侧壁承载力的公式计算 主管连接面使用加强板加强的节点 矩形钢管直接焊接节点和局部加劲节点的计算 i 如果主管连接面塑性破坏模式起控制作用 则为经验公式 2 ) 在f 13.4.1 2 2)当为搭接KT形方管节点时 ——椭圆相交线的长半轴(mm) 2 但从结构连续性以及产生较少其他影响角度考虑 ＋b 采用了CIDECT建议的设计方法 式(13.4.2-5)或式(13.4.2-6)所计算的值 按式(13.4.3-2)验算 (13.4.3-4)源于考虑轴压力影响的塑性铰线模型的推导结果 1-搭接支管 β≤0.85的节点承载力主要取决于主管表面形成的塑性铰线状况 本条部分沿用原规范第10.3.2条第2款 并将计算结果乘以π/4 /4 * KT形节点的计算是本标准新增条文 如果间隙尺寸过大 支管为矩形管的平面T 连接焊缝的计算应符合下列规定 代替侧壁厚t ——焊缝的计算长度 3)对K形间隙节点 倍 u1 按公式(13.4.3-1)验算其承载力 矩形管直接焊接平面节点 可通过对K形和N形节点的承载力公式进行修正来计算 i 此外 A——主管横截面面积(mm 与国外规范取值相比 间隙值取为两根受力较大且力的符号相反(拉或压)的腹杆间的最大间隙 对于所有β≥0.85的节点 主管与支管相连一侧采用加强板[图13.2.4(b)] v 应按式(13.4.2-20)计算 /cosθ 支管为矩形管或圆管的平面节点承载力计算公式适用的节点几何参数范围 13.4.4 3 X b 5 式中 13.4.3 式中m n 用加强板设计强度f