管桁架弦杆相贯顺序对节点承载力的影响.doc

管桁架弦杆相贯顺序对节点承载力的影响 李芬红1 于曰坤2 宛光辉3 （1、2、3潮峰钢构集团有限公司，杭州 311215） 摘 要：以某工程为例，对纵横向管桁架弦杆相交的节点根据弦杆不同的相贯顺序做了有限元分析，结合《钢结构设计规范》（GB50017-2003） 关键词：钢管结构 施工 节点承载力 相贯顺序 Influence of the Intersecting Order on Joint Capacity In the Pipe Truss Chord Intersection TangGuocai 1 Yu Yuekun 2 Wan Guanghui3 (Triumpher Steel Construction Group Co.,Ltd, Hangzhou 311215) Abstract: Take some project as the example, made the finite element analysis to the intersecting node of truss chord on vertical and horizontal truss which intersected according to different Intersecting order of truss chord，unified the request on the joint capacity of the steel tube structure according to Steel structure Design Code（GB50017-2003） obtained the joint capacity is different when vertical and horizontal truss chord intersect according to different intersecting order of truss chord. Key words: steel tubular structure construction joint capacity intersecting order 管桁架结构传力体系明确，结构整体性能好，刚度大且外表美观）E-mail：txlfh@126.com 纵、横向桁架的弦杆均选用φ219x10的无缝钢管，材质为Q345-B；腹杆选用108x5 和89x5的无缝钢管,材质为Q345-B。 2.1计算简图（见图 1）： 图 1 计算简图 2.2 内力分析 采用结构分析软件SAP2000分析得出轴力图、应力图，分别见图2、图3： 图 2 轴力图 图3 应力图 根据轴力图和应力图的数据分析得出，在结构平面的中间区域，横向桁架的弦杆轴向力较大，在结构平面的纵向边缘区域，纵向桁架弦杆轴向力较大。根据受力情况选用不同区域的两个下弦节点做有限元分析，节点位置见图1： 2.节点分析 不同截面、不同厚度的弦杆相贯顺序应按《钢结构设计规范》（GB50017-2003）） （-1） 式中 ￣参数，，当节点两侧或一侧主管受拉时，则取。-支管外径与主管外径之比；θ-支管轴线与主管轴线之夹角 ￣主管钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值； ￣主管钢材的屈服强度； ￣节点两侧主管轴心压应力的较小绝对值。 主管均受拉力作用时，，， 式中￣主管截面面积，￣主管外径，￣主管壁厚。 由此可得，纵向桁架的弦杆（支管）应力比不应大于0.437，但是根据结构分析得到的纵向桁架的弦杆应力比分别为0.651、0.758，故2.1.1中的情况不满足规范要求。 有限元分析节点处支管的受力情况 ANSYS分析，在支管上施加 0.651x=0.651x310=201.8(MPa)的 0.758x=0.758x310=235.0 ， 考虑材料的塑性发展：计算分析结果如图5： 图 5 Mises 应力云图 由分析结果得： 部分节点区域进入塑性发展阶段； 相贯口应力并非均匀分布，节点部分区域超出钢材承载能力，已破坏；不满足节点承载力要求。 2.1.2将横向桁架弦杆作为支管相贯到纵向桁架弦杆上，即保持纵向桁架的整体性，将横向桁架作为次桁架相贯在横向桁架上； 支管受拉，主管受压，支管受拉 X 型节点，根据《钢结构设计规范》按下列公式（-1）计算支管在管节点处的承载力： （-1） 主管均受压作用 = 0.678 10.3.3-2 横向弦杆应力比应小于0.415，