管桁架結構節點與破壞形式

管桁架結構節點與破壞形式
    管桁架結構相貫節點的形式與其相連桿件的數量有關，可分為：單平面節點：腹桿與弦桿在同一平面內。多平面節點：腹桿與弦桿不在同一平面內。
    管桁架結構在工作過程中，桿件只承受軸向力的作用，支管將軸向力直接傳給主管，主管可能出現多種破壞形式。在保證支管軸向力強度(不被拉斷)、連接焊縫強度、主管局部穩定、主管壁不發生層狀撕裂的前提下，節點的主要破壞模式有以下幾種：主管局部壓潰，主管壁拉斷，主管壁出現裂縫導致沖剪破壞，K形節點可能在支管間主管剪切破壞。節點出現明顯的塑性變形或出現初裂縫以后，才會達到最后的破壞。

一般認為有如下破壞準則：

極限荷載準則：使節點破壞、斷裂。
    2)極限變形準則：變形過大。
    3)初裂縫準則：出現肉眼可見的裂縫。
    目前國際上公認的準則為極限變形準則，即認為使主管管壁產生過渡的局部變形的承載力為其最大承載力，并以此來控制支管的最大軸向力。
    為了保證相貫節點連接的可靠性，提出以下構造要求：
    1)節點處主管應連續，支管端部應加工成馬鞍形直接焊接于主管外壁上，而不得將支管插入主管內。為了連接方便和保證焊接質量，主管外徑d應大于支管外徑d；主管壁厚t不得小于支管壁厚t。
    2)主管與支管之間的夾角以及兩支管間的夾角，不得小于30°，否則，支管端部焊縫不易保證，并且支管的受力性能也欠佳。
    3)相貫節點各桿件的軸心線應盡可能交于一點，避免偏心。
    4)支管端部應平滑并與主管接觸良好，不得有過大的局部空隙。當支管壁厚大于6mm時，應切成坡口。
    5)支管與主管的連接焊縫，應沿全周連續焊接并平滑過渡。一般的支管壁厚不大，其與主管的連接宜采用全周角焊縫，當支管壁厚較大時(例如，t》6mm)， 則宜沿支管周邊部分采用角焊縫、部分采用對接焊縫。具體來說，凡支管外壁與主管外壁之間的夾角a>120°的區城宜用對接焊縫或帶坡口的角焊縫，其余區域可采用角焊縫。角焊縫的焊腳尺寸h不宜大于支管壁厚t的2倍。
    6)若支管與主管連接節點偏心-0.55<e/h(或e/d)《0.25時，在計算節點和受拉主管承載力時，可忽略因偏心引起的彎矩的影響，但受壓主管必須考慮此偏心彎矩M=ANe。
    7)對有間隙的K形或N形節點，支管間隙a應不小于兩支管壁厚之和。
    8)對搭接的K形或N形節點，當支管厚度不同時，薄壁管應搭在厚壁管上；當支管鋼材強度等級不同時，低強度管應搭在高強度管上。搭接節點的搭接率Q=q/p×100%，應滿足25%《Q《100%，且應確保在搭接部分的支管之間的連接焊縫能很好地傳遞內力。

   鋼管構件在承受較大橫向荷載的部位，其工作情況較為不利，應采取適當的加強措施，防止產生過大的局部變形。鋼管構件的主要受力部位應盡量避免開孔，不得已要開孔時，應采取適當的步槍措施，例如在孔的周圍加焊補強板等。

   節點的加強要針對具體的破壞模式，主要有：主管壁加厚、主管上加套管、加墊板、加節點板及主管加肋環或內隔板等多種方法。

鋼管構件的接長或連接接頭宜采用對接焊縫連接。當兩管徑不同時，宜加變徑過渡段，大直徑或重要的拼接，宜在管內加短襯管；兩直徑之差小于50mm時，可采用法蘭板連接；軸心受壓構件或受力較小的壓彎構件也可采用隔板傳遞內力的形式；對工地拼接也可采用法蘭板的螺栓連接。

管桁架結構組成

單榀管桁架由上弦桿、下弦桿和腹桿組成。管桁架結構一般由主桁架、次桁架、系桿和支座共同組成。