葛华 韩根伟 詹杰 杨晓亮 钟睿
四川电力设计咨询有限责任公司 四川成都 610041
摘要：针对管桁架结构构架梁中的钢管节点，查阅相关标准及设计手册，对钢管节点的设计方法进行了汇总，供设计人员参考。
关键词：管桁架构架梁;钢管节点;设计方法
1 前言
近年来随着我国资源节约型、环境友好型社会的推进，为响应国务院的号召和要求，开展新型变电站构架研究，优化变电站构架结构，减少构架用钢量，提高现场组装效率，这对促进电力行业实现由粗放型发展向可持续发展的转变，具有十分重要的意义。
目前，国内大多数高电压等级大跨度构架梁均采用角钢作为腹杆，在“资源节约型、环节友好型”社会背景下，为构造新型变电站构架以减少构架用钢量，提高现场组装效率，管桁架结构构架梁（全梁采用圆钢管）这种新形式被提出。管桁架结构构架梁是基于以上问题提出的一种新型构架梁，与传统采用角钢作为腹杆的构架梁相比的优点：圆管杆件截面绕中和轴分部均匀，对于只承受拉压的桁架单元，应力在截面上均匀分布，从而能减小结构自重、节省钢材；管桁架结构构件之间的连接采用相贯连接，可以省去节点板，使得构造简单，管桁架结构外形相对传统构架梁外形更为美观；传统构架梁通常将单根构件运至现场后进行连接拼装，而管桁架结构则直接在工厂完成焊接，保证焊接质量，可以实现高度的模块化，现场安装时只需将各个模块通过刚性法兰进行拼装即可；管桁架结构整体性能较好，扭转刚度大，在制作、安装、翻身、起吊等施工过程中均更为容易。
对于管桁架结构构架梁，必然需要对钢管节点进行研究，以满足构架形式要求。本文查阅相关标准及设计手册，对钢管节点的设计方法进行了汇总，供设计人员参考。
2直缝焊接无加劲平面圆钢管节点轴心受力承载力计算
直接焊接无加劲的平面圆钢管节点，当支管按轴心受力构件设计时，节点的承载力详表1，支管在节点处的承载力不得小于其轴力。
3直缝焊接无加劲空间圆钢管节点轴心受力承载力计算
直接焊接无加劲的空间圆钢管节点，当支管按轴心受力构件设计时，节点的承载力详表2，支管在节点处的承载力不得小于其轴力。
表1直缝焊接无加劲平面圆钢管节点轴心受力承载力[1][2]
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表2直缝焊接无加劲空间圆钢管节点轴心受力承载力[1][2]
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4 参数适用范围[1][2]
本文各计算公式适用如下参数范围：；；；；；。其中,、分别为主管和支管的外径；，为主管壁厚；，为支管壁厚；为主支管轴线间小于直角的夹角，为空间管节点支管的横向夹角，即支管轴线在主管横截面所在平面投影的夹角。
5 结语
通过对新钢标钢管节点设计方法的汇总，在一定程度上整理及总结了钢管节点的计算公式及相关参数，方便了工程师的理解与学习。
参考文献：
[1] GB 50017-2017 钢结构设计标准[S].
[2] 但泽义. 钢结构设计手册（第四版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2019.