万能杆件结构设计方法探讨

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1、万能杆件结构设计方法探讨刘晓初*杨寿忠，黄泽成，潘波（重庆城建（控股）集团有限责任公司，重庆400013）摘要：介绍了万能杆件结构的特点，对万能杆件设计方法的选择及设计步骤进行了深入地探讨，并针对万能杆件结构设计中存在的常见问题提出了改进措施指出只有深入理解万能杆件结构，了解万能杆件结构的薄弱环节，使用正确的设计方法进行设计•验算•中核，才能真正做好万能杆件结构的设计，关键词：万能杆件；结构；设计中图分类号：TU731.2文献标志码：B文章编号：1009-7767（2010）01-0115-04OnDesignMethodoftheStruct

2、urewithUniversalRodBodyLiuXiaochu，YangShouzhong‘HuangZecheng‘PanBo名称截面/拼装方式螺栓直径/可形成的螺栓剪切面数容许承载力/mm倣数）mm（双剪时，剪切面数为螺栓数的2倍｝tN1(N2)1_120x120x101N12N13N14N1275-710«14>15-20>21'2819.5〜14&1N31_90x90x102N33N34N327691234.3〜68.7N41_75x75x82N43N44N422468121615.2〜51.6N51_75x75x8I

3、N5X2N52223466.5〜17.2表1YNK-M万能杆件主要参数万能杆件是一种为建筑业服务了儿十年的工具式构件，它可以随施工的需要任意组拼。因其具有使用方便'可周转使用'成木低'承载能力大等优点，故仍在广泛使用E社会在发展，安全管理也更严格。万能杆件临时结构，一般作为危险性项H采取措施进行控制，不仅施工单位耍进行详细设计，监理单位或业主聘请的设计咨询单位，也要对这类结构进行设计'分析'验算，有的业主单位英至要求直接由拥有设计资质的设计院来进行设计。部分施工单位'设计院或科研院校的设计人员，对万能杆件了解不够，仅凭杆件截面数值便输入电脑进行

4、计算，对杆件如何连接'节点板样式、螺栓的直径与数量'拼装的要求与限制等完全不了解，对薄弱环节不清楚，对容许承载能力判断不准确，使设计出来的万能杆件结构往往脱离实际，甚至存在严重的设计缺陷和安全隐患，笔者就万能杆件结构的特点及如何进行设计展开讨论，供同行参考。I万能杆件结构1.1万能杆件类型万能杆件型号有很多种，如：北京杆件、甲型、M型杆件（简称M系列），其弦杆N1为」120x120x10；苏式杆件、乙型、西乙型-N型（简称N系列），其弦杆N1为匚100x100x12臥不同类型万能杆件结构和拼装形式基本相同，部分缀板、螺栓直径稍有差异，钢材有Q2

5、35、Q345（l6Mn）等不同材质。近年来，部分新加工的万能杆件，如采用北京杆件系列时，没有「120x120x10的型钢，其N1弦杆直接采用1_125x125x10（2437mn?｝加工，采用Q235号钢，截面比原1-120x120x10（233（）mm?）略大5%.从承载能力上可以直接按北京杆件系列取用，在设计含N1弦杆的支承节点时，还应考虑与标准北京杆件系列有一定的误差。以北京杆件系列YNK-M杆件为例，其主耍杆件'拼法、螺栓数量'抗剪面数量｛考虑螺栓单剪和双剪）、容许承载力如表1所示，不同的材质'杆件系列'杆件截面、螺栓直径与数量，其承

6、载能力不同，在设计时一定要仔细区分、全面考虑。1.2杆件、节点板'螺栓共同控制容许承载力万能杆件结构的容许承载能力不仅受杆件截面控制，还要受拉压状态'螺栓数说、直径、螺栓抗剪能力'节点板抗挤压能力等共同控制，如果某个节点，螺栓数量受到限制，则可能螺栓成为控制容许承载能力的关键。有的时候，螺栓抗剪能力满足了要求，而节点板或杆件的螺栓孔壁挤压又不能满足要求了，为了方便设计，万能杆件结构有1套基于容许应力法的完整的容许承载能力表格。万能杆件结构的容许承载能力一定要根据杆件截面形式'受拉或受压的状态、连接螺栓的直径和数量进行综合分析，查表确定容许承载力

7、，1.3构造要求与万能杆件结构容许承载能力相匹配的，还有一整套的构造耍求。比如，连结角钢N6、支承角钢N7（封头角钢）'缀板N19N20等，N19、N20加强双肢杆件的受压稳定性说6加强弦杆与弦杆连接可靠，N7确保弦杆端部节点的稳定性：还有很多缀板，这些缀板都是必须按规定拼齐的，只有满足构造要求的万能杆件结构，才能有与之相匹配的容许承载能力，1.4万能杆件结构存在的薄弱环节万能杆件结构存在一些薄弱环节（见图1），主耍表现在：1）柱梁转换层节点。门式万能杆件结构，当立柱和梁的受力都比较大时，立柱竖向主杆件采用N1（N2）弦杆，而梁的弦杆也需采用N

8、1（N2）弦杆，此时，就必须有1个竖向N1杆件向水平N1杆件的转换节点，这个节点在标准万能杆件中是没有的，必须新加工1块节点板，水平向接NI，竖向下方