文档介绍：10 钢管结构
吴冲
同济大学桥梁工程系
******@tongji.
《公路钢结构桥梁设计规范》
一般规定
。
;矩形管的最大外边缘尺寸与壁厚之比不应大于
,分析桁架杆件内力时可将节点视为铰接
符合各类节点相应的几何参数的适用范围;
在桁架平面内杆件的节间长度或杆件长度与截面高度(或直径)之比不小于12(弦杆)和24(腹杆)时。
一般规定
当弦杆与腹杆连接节点偏心满足公式(-1)的范围限制,在计算节点和受拉弦杆承载力时,可不计偏心弯矩影响。对受压弦杆必须考虑偏心弯矩的影响,偏心弯矩M按公式(-2)计算。
不计偏心弯矩影响
考虑偏心弯矩的影响,偏心弯矩
e——偏心,即两腹杆中心线在弦杆上的交点偏离弦杆中心线的距离;
DN ——节点两侧弦杆轴力之差值;
d0 ——圆形弦杆外径;
h0 ——连接平面内的矩形弦杆截面高度。
一般规定

可采用高强度螺栓和焊接连接(-1a)、b)所示);对于小直径的钢管,不便采用栓接和焊接时,可采用法兰连接(-1c)所示)
-1钢管对接连接
一般规定

当要连接的钢管轴线方向不同时,可采用节点板连接、腹杆与弦杆相贯焊连接,-2、3所示。
-2 节点板连接

a)无偏心的相贯焊连接 b)有偏心的相贯焊连接
-3腹杆与弦杆相贯焊连接
构造要求
:
弦杆的外部尺寸不应小于腹杆的外部尺寸。
在弦杆与腹杆连接处不应将腹杆插入弦杆内。
弦杆与腹杆或两腹杆轴线之间的夹角不宜小于30o。
弦杆与腹杆的连接节点处,除搭接节点外,宜避免偏心。
腹杆端部应采用自动切割机切割,腹杆壁厚小于6mm时可不切坡口。
对K型及N型节点,宜采用间隙节点,不宜采用搭接节点。采用间隙节点时,腹杆间的距离不应小于两腹杆壁厚之和。
构造要求
在搭接的K形或N形节点中,搭接率应按式()计算,并应满足的要求。
()
式中:p 、q 。
在搭接节点中,当腹杆厚度不同时,薄壁管应搭接在厚壁管上;当腹杆强度不同时,低强度管应搭接在高强度管上。
K型及N型节点可采用直接焊接在弦杆上的节点板连接;节点板的钢材等级不应低于弦杆的钢材等级。
构造要求
钢管结构焊缝应满足以下要求:
弦杆与腹杆的连接焊缝,应沿全周连续焊接,并应从趾部的全熔透角焊缝、匀顺过渡到鞍部的部分熔透角焊缝和跟部的角焊缝,。
考虑疲劳作用时不应在矩形管截面转角处起止焊缝。
考虑疲劳作用时节点角焊缝的有效厚度不应小于腹杆壁厚。
钢管结构相贯焊缝分区示意图
。大直径钢管拱肋、桥墩在集中荷载作用下,其节点部位应设置环形加劲钢板。
构造要求
, 时可不设加劲板。。
。

b——环形加劲钢板的宽度(mm),;
t——环形加劲钢板的板厚,;
d0——钢管的外径(mm)。
构造要求
,除应按第5章要求进行抗疲劳设计外,还应满足如下抵抗风振疲劳的构造要求:
钢管外径应符合公式()的规定:
且()
l——构件长度或构件有效屈曲长度(m);
d0——钢管的外径(m);
t——钢管的壁厚(mm)。
* * 当对构件采取了风致振动控制措施,并通过风洞实验确认了其效果,以及不直接承受风载作用时,钢管外径可不受公式()的限制。
对按公式()设计的钢管
构件端部应进行周边焊接,焊缝
一般采用角焊缝。当小于时,应
。