桁架结构的设计与制作要注意哪些问题呢

大兴安岭钢结构设计公司01-142阅读0评论

桁架结构设计与制作过程中，需关注**材料选择、基础施工以及钢构件制作与安装等**方面的问题。桁架作为建筑结构中常用的一种形式，其设计制作的质量直接影响到整个工程的安全性和稳定性。具体分析如下：，，1. **材料选择**：材料是桁架结构安全的基础。钢管作为桁架的主要材料，其品质直接影响到结构的寿命和安全性。在施工前应对钢管进行严格的质量检验，确保材质、规格和性能符合设计要求。，，2. **基础施工**：基础的施工质量直接关系到整个桁架的稳定性。应根据设计图纸进行，保证基础的尺寸、标高和位置符合设计要求。应考虑到当地的气候条件和地质情况，确保基础的承载力和稳定性满足要求。，，3. **钢构件制作与安装**：钢构件的制作需要按照设计图纸进行下料、切割、成型、焊接等工序，保证钢构件的尺寸精度和焊接质量。在吊装时，应保证水平，均匀离开地面，并使用防跳绳装置，确保吊装过程的安全。，，4. **连接节点设计**：连接节点的强度由结构保证，无需验算。在设计和制作过程中，应充分考虑连接节点的设计，确保其有足够的强度和稳定性。，，5. **施工条件**：在选择桁架形式时应综合考虑其用途、材料和支承方式、施工条件，力求制造和安装所用的材料和劳动量为最小。，，6. **规范规定**：在进行桁架结构设计时，应遵守相关的规范规定，如立体桁架的高度取跨度的1/12~1/16，拱架厚度和失高也应符合相应规定。，，7. **模型与分析**：对于钢结构桁架屋面设计，建议采用二维钢桁架设计模块进行结构建模，并结合实际情况，考虑次弯矩效应。，，桁架结构设计与制作的注意事项涵盖了从材料选择、基础施工到钢构件制作与安装等多个方面。每一个环节都至关重要，需要严格按照规范要求执行，以确保桁架结构的安全、稳定和耐久性。

桁架结构设计要注意的问题

结构受力方面
- 对于钢管桁架，桁架杆件多为轴心受力，杆件相连应尽可能避免偏心，杆件轴心线在一个平面内，节点内多杆件相连时要求杆件轴心线汇交于一个点；且主管的外部尺寸不小于支管的外部尺寸，主管的壁厚不小于支管的壁厚，杆件相贯时要求大管贯小管，支管不得插入主管内；杆件相贯时，杆件之间的夹角不小于30度；多管相交时，要注意杆件之间的相贯次序，保证每根杆件均能做到全周连续焊接。
- H型钢桁架深化设计过程中，H型钢上下弦杆焊接H型钢的翼缘板拼接长度不小于2倍板宽；腹板拼接宽度不小于300mm，长度不小于600mm（设计有特别要求的按设计执行）；H型钢桁架现场对接，上下弦杆对接焊缝不能在同一位置，上下错开大于200；H型钢桁架上下弦杆如果材料截面需要变截，变截位置不能设置在节点处（一般结构设计图中变截位置设置在节点处），同时可将变截位置与现场对接位置合并，减少上下弦杆对接焊缝。
- 角钢桁架应以杆件形心为轴线，连接螺栓中心线应尽可能的靠近杆件形心线，节点处各轴线应交于一点，尽量避免偏心；当同一弦杆采用两种不同截面材料时，截面的改变位置应在节点处，杆件的重心线要与桁架的形心线重合，若要求上皮在同一标高时，可采用钢板垫平。
钢筋桁架布置方面（桁架钢筋混凝土叠合板中）
- 钢筋桁架应沿主要受力方向布置；距离板边不应大于300mm，间距不宜大于600mm。当桁架叠合板为单向板且短跨较小时，钢筋桁架应沿次受力方向布置，跨端1/4跨度范围内应设置钢筋桁架；钢筋桁架布置应避开预留洞口，当避开有困难时，考虑到施工过程中的有利作用，洞口处钢筋桁架应在预制底板安装后或设备安装时断开。
- 钢筋桁架上、下弦钢筋直径不宜小于8mm，腹杆钢筋直径不应小于4mm；腹杆钢筋与上、下弦钢筋采用电阻电焊，焊缝要满足《钢筋桁架楼承板》(JG/T368 - 2012)的要求；下弦钢筋的间距一般为固定值，其受制作设备影响，一般为75、80mm，由制作单位提供；钢筋桁架的高度与底部钢筋位置关系、桁架叠合板的厚度、制作设备性能有关。
结构组成及尺寸方面（桁架钢筋混凝土叠合板中）
- 桁架叠合板竖向构成包括叠合层和预制底板：叠合层由保护层、顶部钢筋层和预埋管线层组成；预制底板由桁架钢筋锚固层，底部钢筋层和保护层组成。叠合层中保护层为15mm，顶部钢筋层不小于16mm(2层钢筋)，预埋管线层为20mm(不考虑管线交叉时)、30mm(入户电缆穿管时)、40mm(考虑管线交叉时)，理论总厚度不应小于51mm，考虑施工误差等其他因素不应小于60mm；预制底板桁架钢筋锚固层不小于30mm，底部钢筋层不小于16mm(2层钢筋)，保护层15mm，因此总厚度不宜60mm；当叠合板厚度大于180mm宜采用空心叠合板。
- 桁架叠合板厚度不宜小于120mm，其合理跨度对于单向板(跨厚比35 - 40)不宜小于4.2 - 4.8m；对于双向板(跨厚比45 - 50)不宜小于5.4 - 6.0m。同时跨度亦受预制底板厚度、脱模、吊装、运输、制作和蒸养设备等条件限制，合理使用跨度为3 - 6m。
材料相关方面
- 预制底板在工厂模台上制作时，由于质量容易控制，同时高强度混凝土有利于脱模、吊装及运输环节，所以应采用高强度混凝土，强度等级不宜低于c30；拼缝混凝土与叠合层混凝土等级相同，并与之同时浇筑；预制底板与现浇层的结合面必须设置粗糙面，面积不宜小于结合面的80%，凹凸深度不应小于4mm。

桁架结构制作要注意的问题

节点制作方面
- 钢管桁架杆件相贯时，支管与主管的连接焊缝，应沿全周连续焊接并平滑过渡；多管相交时，要注意杆件之间的相贯次序，保证每根杆件均能做到全周连续焊接；桁架分段制作时，上下弦的分段点需要错开，分段点一般要设置对接衬管以保证对接焊缝质量，要采取相应措施避免设置对接衬管后妨碍桁架安装的现象。
- 箱形截面桁架腹杆与弦杆、腹杆之间连接多为相贯连接（腹杆为圆钢管、方钢管或矩形管时），杆件的对接需保证焊缝质量，采用利于现场焊接的连接节点形式，一般多采用顶端预留盖板或侧面开盖板的形式；箱体壁板的连接顺序及连接焊缝位置需考虑箱体内加劲板的装配，以保证无法采用电渣焊的加劲板能通过装配工艺达到4面围焊；箱形截面桁架腹杆与弦杆现场连接时，多采用在弦杆节点位置设置牛腿以简化现场焊缝保证焊接质量。
- 角钢桁架除支座节点外，其余采用钢板连接的节点宜采用同一厚度的钢板，支座节点比其他节点厚2mm以上；节点板的形状一般多采用矩形或梯形，通常情况下需要有两条边相互平行，节点板一般伸出角钢边缘10 - 15mm。
构件加工方面
- H型钢桁架深化时要注意控制桁架的外型整体尺寸，加工时采取整体放样制作，避免现场安装时出现错边。
整体结构方面
- 桁架结构由众多的构件和节点组成，需要精确的加工和拼装，特别是当跨度较大或高度较高时，需要考虑吊装、安装和调整等问题，制作难度较大。