提高交错桁架弦杆局部抗弯承载力的方法与流程

【技术领域】

本发明涉及一种建筑构件的制作方法，具体涉及一种提高交错桁架弦杆局部抗弯承载力的方法，属于建筑工程技术领域。

背景技术：

在交错桁架结构体系中，在结构的高度方向隔层、结构纵向隔跨布置桁架，桁架的上下弦杆可以采用上翼缘窄，下翼缘宽的不等翼缘h型钢构件(图1)，楼板铺设在不等翼缘弦杆的下翼缘上，楼板厚度超过弦杆高度，使得整个楼面很平整。交错桁架中，桁架与柱往往通过铰接节点连接，这导致桁架弦杆两侧靠近柱的节间(图2)的跨中弯矩比其他节间大，当桁架纵向柱距较大时，可能导致该节间桁架弦杆的跨中弯矩超过截面的抗弯承载力，而其他节间的抗弯承载力仍然足够。为了使桁架弦杆的抗弯承载力足够，常规的方法是加大弦杆截面的高度，然而，加大弦杆的截面高度可能使弦杆的上翼缘超出楼板的上平面，影响建筑的使用。

因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种创新的提高交错桁架弦杆局部抗弯承载力的方法，以克服现有技术中的所述缺陷。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种提高交错桁架弦杆局部抗弯承载力的方法，其在不改变弦杆高度的情况下，在弦杆弯矩局部过大的范围内，在弦杆的下翼缘底部焊接一块钢板，提高该部位的抗弯承载力。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：提高交错桁架弦杆局部抗弯承载力的方法，其包括如下步骤：

1)，根据桁架弦杆的截面尺寸确定弦杆截面惯性矩i，根据弦杆的钢材型号确定弹性模量e和强度设计值fd，得到弦杆的抗弯承载力设计值m1，m1＝fd*e*i；

2)，分析计算桁架的结构受力，并得到桁架两侧靠近柱的节间弦杆的弯矩最大值m2，当m2>m1时，两侧节间抗弯承载力不足，需要焊接钢板；

3)，钢板的长度a根据两侧节间弯矩超出m1的范围确定，一般可取a＝0.5*l(l为桁架两侧节间的跨度)；

4)，钢板的厚度t根据公式估算，式中h为弦杆的高度；

5)，在桁架的两侧节间，以跨中为中心，长度区域为a的范围内增大弦杆截面的下翼缘厚度，增大值为t，然后进行分析计算，根据计算结果调整确定最终需要焊接钢板的厚度t，使得钢板与桁架弦杆焊接后得到的截面的抗弯承载力满足要求；

6)，钢板的宽度b比弦杆下翼缘的宽度大40mm；

7)，在桁架的两侧节间，以跨中为中心，长度区域为a的范围内焊接钢板，钢板与弦杆下翼缘对中，在弦杆长度、宽度方向，将钢板与弦杆进行角焊缝焊接。

本发明的提高交错桁架弦杆局部抗弯承载力的方法进一步为：所述步骤6)中，钢板在弦杆下翼缘的两侧各多出20mm。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.避免了因桁架弦杆抗弯承载力不足而加大弦杆截面高度，进而造成桁架上翼缘超出叠合板上平面的现象；

2.在弦杆弯矩局部过大的地方焊接钢板，与弦杆全长范围内增大截面高度相比，节省了用钢量；

3.钢板宽度方向略宽于弦杆下翼缘宽度，便于焊接。

【附图说明】

图1是不等翼缘h型钢构件；

图2为桁架需要焊接钢板区域的示意图；

图3为需要焊接的钢板；

图4为钢板与弦杆下翼缘焊接构造图；

图5为另一视角的钢板与弦杆下翼缘焊接构造图。

其中，图中编号1代表不等翼缘h型钢弦杆；编号2代表弦杆下翼缘的下端面；编号3代表钢板；标号4代表弦杆与钢板在弦杆长度方向的角焊缝；标号5代表弦杆与钢板在弦杆宽度方向的角焊缝。

【具体实施方式】

请参阅说明书附图1至附图4所示，本发明为一种提高交错桁架弦杆局部抗弯承载力的方法，包括如下步骤：

1)，根据桁架弦杆的截面尺寸确定弦杆截面惯性矩i，根据弦杆的钢材型号确定弹性模量e和强度设计值fd，得到弦杆的抗弯承载力设计值m1，m1＝fd*e*i；

2)，分析计算桁架的结构受力，并得到桁架两侧靠近柱的节间弦杆的弯矩最大值m2，当m2>m1时，两侧节间抗弯承载力不足，需要焊接钢板；

3)，钢板的长度a根据两侧节间弯矩超出m1的范围确定，一般可取a＝0.5*l(l为图2中桁架两侧节间的跨度)；

4)，钢板的厚度t根据公式估算，式中h为图1中弦杆的高度；

5)，在桁架的两侧节间，以跨中为中心，长度区域为a的范围内增大弦杆截面的下翼缘厚度，增大值为t，然后进行分析计算，根据计算结果调整确定最终需要焊接钢板的厚度t，使得钢板与桁架弦杆焊接后得到的截面的抗弯承载力满足要求；

6)，钢板的宽度b比弦杆下翼缘的宽度大40mm；在钢板与弦杆下翼缘对中时，钢板在弦杆下翼缘的两侧各多出20mm；

7)，在桁架的两侧节间，以跨中为中心，长度区域为a的范围内焊接钢板，钢板与弦杆下翼缘对中，在弦杆长度、宽度方向，将钢板与弦杆进行角焊缝4、5焊接。

待全部焊接完成后，再在弦杆上铺设楼板。

以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种提高交错桁架弦杆局部抗弯承载力的方法，包括如下步骤：1)，计算弦杆的抗弯承载力设计值M1；2)，分析计算桁架的结构受力，并得到桁架两侧靠近柱的节间弦杆的弯矩最大值M2，当M2>M1时，两侧节间抗弯承载力不足，需要焊接钢板；3)，确定钢板的长度a；4)，计算钢板的厚度t；5)，确定最终需要焊接钢板的厚度T；6)，确定钢板的宽度b；7)在桁架的两侧节间，以跨中为中心，长度区域为a的范围内焊接钢板，钢板与弦杆下翼缘对中，在弦杆长度、宽度方向，将钢板与弦杆进行角焊缝焊接。本发明在不改变弦杆高度的情况下，在弦杆弯矩局部过大的范围内，在弦杆的下翼缘底部焊接一块钢板，提高该部位的抗弯承载力。

技术研发人员：蒋路;张洋;马荣奎
受保护的技术使用者：浙江绿筑集成科技有限公司
技术研发日：2016.11.22
技术公布日：2017.11.10