1、第四節 構架式塔的節點設計4.1 角鋼連接 4.1.1 角鋼連接計算框圖根據角鋼肢寬選螺栓直徑螺栓數量n最大內力Nmax/單個螺栓抗剪力Q，并取整驗算角鋼厚度是否滿足最小厚度要求（凈截面驗算、局部承壓驗算）選擇節點板厚t2（局部承壓驗算）輸出所有節點參數放樣畫節點圖，并驗算節點板凈截面強度4.1.2 角鋼柱的拼接1）標準圖2）角鋼柱采用錯列拼裝，4.6級、4.8級普通螺栓連接節點參數如下表：項目公式，單位M16M20M24M30單獨螺栓設計抗剪承載力Q適應角鋼肢寬B螺栓中距b螺栓端距a角鋼最小厚度螺栓中心至角鋼肢背距離e26.1（35.4）40.8（55.4）58.8（79.8）91.9（12

2、4.7）mm75901001251401601802005365779535435163mm6（8）8（10）10（12）12（15）注：）雙剪連接則表中承載力提高一倍； ）每端螺栓數不應少于6個。連接軸心受力，d為螺栓直徑，括號內為5.6級螺栓，d0為螺孔直徑4.1.3 角鋼與節點板的單剪連接1）標準圖：2）角鋼橫桿、斜桿、橫隔端部單剪連接節點參數連接偏心受力，承載力作折減，其它說明同拼裝項目公式，單位M12M16M20M24M30單獨螺栓設計抗剪承載力Q適應角鋼肢寬B螺栓中距b螺栓端距a角鋼最小厚度t1螺栓中心至角鋼肢背距離e節點板厚度t212.5（17.0）22.2（30.1）34.9（

3、47.4）50（67.9）78.1（106.0）mm455663809011012514016020041536577952735435163mm5（6）6（8）8（10）10（12）12（14）mm6（8）8（10）10（12）12（14）14（16）4.2 鋼管的連接4.2.1 鋼管連接形式的選擇所連桿件截面形式節點及連接形式和編號受力要求壓拉剪彎扭靜力間接動力動力和疲勞靜力間接動力動力和疲勞鋼管圓管（1）對焊（2）相貫線焊（3）普通法蘭（4）端面磨平頂緊法蘭（5）插板雙剪（8）螺栓球節點（9）空心焊接球節點受力大（1）（4）、（9）受力小（5）（8）（1）（2）（3）（5）（8）（9）（

4、1）（2）（3）（8）（9）（1）（2）（3）（9）（1）（2）（3）（5）（9）同拉（1）（2）（3）（9）矩形管（1）對焊（2）相貫線焊（3）法蘭（4）斷面磨平頂緊法蘭（6）雙剪拼接焊（7）雙剪高強螺栓拼接（1）（2）（3）（4）（6）（7）（1）（2）（3）（6）（7）（1）（2）（3）（7）（1）（2）（3）（7）（1）（2）（3）（6）（7）同拉（1）（2）（3）（6）（7）4.2.2 鋼管相貫線焊接相貫線焊縫的分區及坡口形式： ）對于t6mm鋼管，周邊角焊縫hf 1.2t ）對于t8mm鋼管，一般采用三分區方法。 注：趾部用角焊縫）對于t 8mm鋼管，受力很大者（如桁架的支座腹桿，

5、或直接承受動力荷載 的桿件）用四分法 注：趾部坡口焊熔透A區詳圖D區詳圖B區詳圖詳圖A區B區C區D區使用范圍180o150o150o75o75o37.5o37.5o20o坡口角度45o37.5o 60o /2，最大37.5o /2C區詳圖Tl（ 見下表）1.501.702.00180o 70o70o 40o40o 20o4.2.3 鋼管法蘭連接A）構造： 法蘭連接的優點：便于連接，剛度 大，承載力大法蘭連接的缺點：用鋼量大，易發 生焊接變形（1）拉壓兼用型：（2）主要受壓型注：L 8時，“C”、”D”用雙面角焊縫，hf0.8 L （取整）； L 8時， “C”、”D”用坡口焊熔 透；焊縫“B”

6、雙面坡口熔透。B）法蘭的計算 （1）按抗拉選擇螺栓直徑d和個數n。（同時顧及 受壓的均 衡性） 公式： Nn 其中 為螺栓的受拉承載力設計值。 （2）選擇螺栓中心圓直徑r2。 螺栓離管壁距離要超過最大操作距離加焊腳尺寸。 螺栓環向中距要大于最小操作距離加加勁板厚L 。 （3）選擇螺栓中心到法蘭板邊的距離。 使r1r21.2(d+1.5mm) 使加勁板端焊縫能滿足承壓要求。（與環焊縫共同 受力） （4）焊縫計算： 壓力（或絕對值大于壓力的拉力）由法蘭上下兩條環形焊縫和 加勁板的端焊縫共同承擔，按有效截面分擔。 公式： 若用坡口熔透焊，則可將 換為 （對接焊縫抗壓強度） 將加勁板所承擔的壓力按比例

7、取出，作用在加勁板端焊縫的 中心，按彎、剪復合驗算加勁板豎焊縫。 公式：端縫： 側縫： 注：lf焊縫實際長度10mm為角焊縫強度（5） 法蘭盤厚度計算： 按最大平均壓應力作用在三邊支承的近似矩形平板上 （一邊由管壁，二邊由加勁板支撐），查鋼結構設計手 冊計算得到板中最大彎矩Mmax（單位板寬） 。 求板厚： （6） 若是水平梁受彎。則以鋼管受壓外邊緣為轉動中心，螺 栓拉力與其離轉動中心的距離成正比，選擇螺栓。 公式： 然后按拉力最大區域或壓力最大區域求法蘭板厚（同5）， 若有剪力則用相關公式復算在拉、剪復合作用下螺栓承載 力。 （7） 若是受壓型法蘭無拉力，則用端面承壓傳遞壓力，但 螺栓抗剪之

8、合力須滿足下式： （8） 在設計工作中，為了減少計算工作量，對于空間管桁 架中受拉、壓軸向力的鋼管的法蘭連接，可以按表3求 得法蘭的各種設計參數。表中所列為一個8.8級螺栓所 對應的抗拉(壓)承載力。使用時可將桿件實際受拉(壓 力除以表中適當)螺栓的Nt或Na值，求得螺栓數量，再 用鋼管直徑加上表中e值求螺栓中心圓，求出螺栓間距 看其滿足與否。若llmin，則直接取用表中參數即可， 若llmin1.2以上，則重新計算f 。螺栓管壁厚t（mm）最小間距lmin（mm）e（mm）k（mm） f（mm） L（mm）H1（mm）抗拉承載力Nt（KN）抗拉承載力Na（KN）M166，8462222206

9、1005673562222206100568410，12522626208100569452262620810056109M208，10582727228120881446827272481208816012，14583131228120881536831312481208816916，18653535241012088229803535281012088248M2410，12，1464343422814012416978343426814012419016，18，207040402610140124273804040321014012431822，2476444430121401243691

10、0244443612140124441M3014，168041413010160200302954141341016020033618，2080454530101602003271004545341016020037422，24834949321216020043111049494012160200508M3620，2288494932101802883711104949381018028842422，24945353321218028842210053534010180288493法蘭設計參數表4.2.4 鋼管結構的雙剪連接 1）鋼管雙剪連接的構造 在鋼管結構中相對次要的桿件連接時，可采用雙

11、剪連接的形 式，見下圖。 注：焊縫厚度等于較薄焊件厚雙剪連接標準圖2）鋼管雙剪連接的計算框圖次鋼管受拉（壓）夾板角焊縫抗剪節點夾板凈截面受拉（壓）孔壁承壓螺栓抗剪節點中板凈截面受拉（壓）節點板與主鋼管焊縫驗算螺栓布置2M122M162M202M242M304M164M204M244M30所連支管最小管徑min（mm）7395114140180121152219245抗剪承載力設計值（KN）58.56104.55163.36234.34329.4209.1326.73468.48658.8“U”形板厚度156881068810中間夾板厚度281214161812161618加勁板厚度3446684