管桁架结构节点与破坏形式

管桁架结构节点与破坏形式
    管桁架结构相贯节点的形式与其相连杆件的数量有关，可分为：单平面节点：腹杆与弦杆在同一平面内。多平面节点：腹杆与弦杆不在同一平面内。
    管桁架结构在工作过程中，杆件只承受轴向力的作用，支管将轴向力直接传给主管，主管可能出现多种破坏形式。在保证支管轴向力强度(不被拉断)、连接焊缝强度、主管局部稳定、主管壁不发生层状撕裂的前提下，节点的主要破坏模式有以下几种：主管局部压溃，主管壁拉断，主管壁出现裂缝导致冲剪破坏，K形节点可能在支管间主管剪切破坏。节点出现明显的塑性变形或出现初裂缝以后，才会达到最后的破坏。

一般认为有如下破坏准则：

极限荷载准则：使节点破坏、断裂。
    2)极限变形准则：变形过大。
    3)初裂缝准则：出现肉眼可见的裂缝。
    目前国际上公认的准则为极限变形准则，即认为使主管管壁产生过渡的局部变形的承载力为其最大承载力，并以此来控制支管的最大轴向力。
    为了保证相贯节点连接的可靠性，提出以下构造要求：
    1)节点处主管应连续，支管端部应加工成马鞍形直接焊接于主管外壁上，而不得将支管插入主管内。为了连接方便和保证焊接质量，主管外径d应大于支管外径d；主管壁厚t不得小于支管壁厚t。
    2)主管与支管之间的夹角以及两支管间的夹角，不得小于30°，否则，支管端部焊缝不易保证，并且支管的受力性能也欠佳。
    3)相贯节点各杆件的轴心线应尽可能交于一点，避免偏心。
    4)支管端部应平滑并与主管接触良好，不得有过大的局部空隙。当支管壁厚大于6mm时，应切成坡口。
    5)支管与主管的连接焊缝，应沿全周连续焊接并平滑过渡。一般的支管壁厚不大，其与主管的连接宜采用全周角焊缝，当支管壁厚较大时(例如，t》6mm)， 则宜沿支管周边部分采用角焊缝、部分采用对接焊缝。具体来说，凡支管外壁与主管外壁之间的夹角a>120°的区城宜用对接焊缝或带坡口的角焊缝，其余区域可采用角焊缝。角焊缝的焊脚尺寸h不宜大于支管壁厚t的2倍。
    6)若支管与主管连接节点偏心-0.55<e/h(或e/d)《0.25时，在计算节点和受拉主管承载力时，可忽略因偏心引起的弯矩的影响，但受压主管必须考虑此偏心弯矩M=ANe。
    7)对有间隙的K形或N形节点，支管间隙a应不小于两支管壁厚之和。
    8)对搭接的K形或N形节点，当支管厚度不同时，薄壁管应搭在厚壁管上；当支管钢材强度等级不同时，低强度管应搭在高强度管上。搭接节点的搭接率Q=q/p×100%，应满足25%《Q《100%，且应确保在搭接部分的支管之间的连接焊缝能很好地传递内力。

   钢管构件在承受较大横向荷载的部位，其工作情况较为不利，应采取适当的加强措施，防止产生过大的局部变形。钢管构件的主要受力部位应尽量避免开孔，不得已要开孔时，应采取适当的步枪措施，例如在孔的周围加焊补强板等。

   节点的加强要针对具体的破坏模式，主要有：主管壁加厚、主管上加套管、加垫板、加节点板及主管加肋环或内隔板等多种方法。

钢管构件的接长或连接接头宜采用对接焊缝连接。当两管径不同时，宜加变径过渡段，大直径或重要的拼接，宜在管内加短衬管；两直径之差小于50mm时，可采用法兰板连接；轴心受压构件或受力较小的压弯构件也可采用隔板传递内力的形式；对工地拼接也可采用法兰板的螺栓连接。

管桁架结构组成

单榀管桁架由上弦杆、下弦杆和腹杆组成。管桁架结构一般由主桁架、次桁架、系杆和支座共同组成。