托架节点连接设计方案

在设计厂房中，由于生产工艺的需要，经常采用托架式代替柱子完成拔柱工作。这里，屋架与托架、托架与柱子的连接均为铰接。腹杆和弦杆的轴线要求交汇于中心线上。托架应为平面桁架，其杆件重心线应交汇于节点中心上，托架的端支座应交于柱中心线上。托架杆件一般采用由两个角钢组成的T形截面，因此其连接构造与计算，可参照普通角钢屋架的有关要求予以确定。

1）在屋盖系统中，屋架与托架、屋架与柱、托架与柱的连接，应尽量对称布置；屋架（托架）的反力着力点尽量靠近形心，以防由偏心而产生的扭转。图3-29和图3-30所示的节点为常见的铰接连接节点。

支座斜腹杆为下降式的托架（图3-29及图3-30），其支承点在上部。

支座斜腹杆为上升式的托架（图3-31），其支承点在下部。

图3-29 托架与钢柱的连接节点

图3-30 托架与混凝土柱上的短钢柱连接节点

2）托架与钢柱（短钢柱）的连接，如图3-29和图3-30所示，上部主要支承节点采用普通C级螺栓加支托的连接形式，托架的支座垂直反力R由托架的支承端板（垂直端板）传给焊于钢柱（或短钢柱）上的支托，螺栓只作为连接的构造措施；托架的下弦杆一般按构造采用普通螺栓与钢柱相连。这种做法的节点构造和连接可按以下要求确定。

①在托架端部与钢柱相连的托架垂直端板厚度，可按式（3-30）计算确定。

②托架上部主要支承节点处的端板与支座节点板的连接角焊缝，可按式（3-31）计算强度。

③支承托架上部端板的支托，一般采用厚度为30～40mm的钢板作成，其宽度为托架支承板宽度加50～60mm，高度不应小于180mm。支托与钢柱的连接一般采用三面围焊的角缝焊，焊脚尺寸不应小于10mm，其强度可参考式（3-32）计算。

④托架上部主要支承节点处的托架支承端板与钢柱连接所采用的普通C级螺栓，一般按构造要求成对配置（6M20）螺栓。

图3-31 托架与混凝土柱的连接节点

a）屋架与托架中的分离式竖腹杆相连 b）屋架与托架中的十字形截面竖腹杆相连(www.zuozong.com)

⑤托架下部端节点处的下弦杆采用水平连接板和普通C级螺栓紧固；此时连接处一侧采用的螺栓不应少于2M20。

3）直接支承于混凝土柱上的托架（图3-31），其支座节点的构造与计算，可参照梯形钢屋架支座节点的有关要求确定。

图3-31b所示的屋架与托架的十字形截面竖腹杆相连所需摩擦型高强度螺栓的数目，可按式（3-57）计算。

式中 R——屋架支座垂直反力；

N^bH_v——一个摩擦型连接的高强度螺栓的抗剪承载力设计值。

4）中间屋架与托架的连接，当厂房柱为钢柱或设在混凝土柱上的短钢柱时，为了统一屋架的端部构造，托架中用以连接屋架的竖腹杆，可采用与钢柱或短钢柱截面相同的工字形截面（图3-32a）。但此时，工字形截面竖腹杆的强度，当边列托架或连于托架两侧的屋架

图3-32 中间屋架与托架中部竖腹杆的连接节点

a）托架中部竖腹杆为工字形截面 b）托架中部竖腹杆为分离式双角钢组合T字形截面 c）托架中部竖腹杆为双角钢组合十字形截面

支座垂直反力不相等时，应按偏心受拉杆件计算。另外，屋架与工字形截面竖腹杆的连接细部构造可参照上述第2）条有关要求确定。

一般情况下，托架中用以连接屋架的竖腹杆，可采用由两个角钢组成的分离式竖腹杆（图3-32b）和由两个角钢组成十字形截面的竖腹杆（图3-32c）。

图3-32b所示中间屋架与托架的连接形式，其细部及其连接，应根据屋架支座垂直反力的大小及其连接形式，参照梯形钢屋架支座节点的有关要求确定。

图3-32c所示中间屋架与托架中十字形截面竖腹杆连接所需摩擦型连接的高强度螺栓数目，可按式（3-57）计算确定。