轻型屋面三角形钢屋架米跨度

1、轻型屋面三角形钢屋架米跨度作者：日期：钢结构课程设计题目 12m 轻型屋面三角形钢屋架设计 指导教师 付 建 科学生 杨朗学号 01101 3专业 材料成型及控制工程班级 2 1106班完成日期 ?24 年? 月 9 日轻型屋面三角形钢屋架设计说明书学 生: 孟杰 学号： 1 10614指导教师 : 付建科（ 三峡大学 机械与材料学院 ）1 设计资料与材料选择设计一位于杭州市近郊的单跨屋架结构（封闭式 ） ，要求结构合理 , 制作方便，安全 经济。原始资料与参数如下： 、单跨屋架总长 36m,跨度 12m，柱距 S 4m； 、屋面坡度 i=1 3，恒载 . kN/mm2,活（雪）载 0.3k

2、mm2； 、屋架支承在钢筋混凝土柱顶，混凝土标号 C2，柱顶标高 6m; 、屋面材料 : 波形石棉瓦 （ 820728）； 、钢材标号 : 235-B.F, 其设计强度为 215 m2 、焊条型号 :E 型； 、荷载计算按全跨永久荷载 +全跨可变荷载 （ 不包括风荷载 ） ，荷载分项系数取 : =12, =1.4。2 屋架形式及几何尺寸对于于屋面坡度较大 （i 1 ）的屋盖结构多用三角形钢屋架 , 而且三角形芬克式 轻型钢屋架一般均为平面桁架式， 其构造简单， 受力明确，腹杆长杆受拉 , 短杆受压，受 力较小,且制作方便 ,易于划分运送单元，适用于坡度较大的构件自防水屋盖。本课题采 用八节间的

3、三角形芬克式轻钢屋架。已知屋面坡度i 1, 即,屋面倾角 :arctan(1/3) 18.43屋架计算跨度：屋架跨中高度：上弦长度:l0上弦节间长度 : lsin 0.3162 cos 0.9487 L0L-00=200-3001170mm h L0 i2L02cosl0117001950mm2311700 6157.89mm2 0.94870 1539.47mm4上弦节间水平投影长度 : a l cos 1539.47 0.9487 1462.5mm根据已知几何关系 ,求得屋架各杆件的几何长度如图 1 所示（因对称，仅画出半榀屋3 屋架支撑布置屋架的支撑 . 在房屋两端第一个柱间各设置一道上

4、弦平面和下弦平面横向支撑（如图2）。 在与横向支撑同一柱间的屋架长压杆 D 2 和 D 2处各设置一道垂直支 撑, 以保证长压杆平面的计算长度符合规范要求。 . 对于有檩屋架 ,为了协调支撑 , 在各屋架的下弦节点和各设置一道通 长柔性水平系杆，始、终端连于屋架垂直支撑的下端节点处。 . 上弦横向支撑和垂直支撑节点处的水平系杆均由该处的檩条代替。3.2 屋面檩条及其支撑1. 确定檩条 波形石棉瓦长 1820 m， 因此最大檩条间距要求搭接长度150mm，且每张瓦至少要有三个支承点，a max182031150 835mm则半榀屋面所需檩条数np1539.47 4 1 8.4根835考虑到所需平

5、面横向支撑节点处必须设置檩条，实际取半跨屋面檩条数np9 根，檩条间距ap4 1539.47 769.74 apmax 835mm91可以满足要求。这里我们试选用 8 槽钢，查型钢表可得 I101cm4 ，Wx 25.3cm3 , Wy 5.79cm3 。檩条在屋面荷载 q 的作用下将绕截面的两个主轴弯曲。 若荷载偏离截面的弯曲中心， 还将受到扭矩的作用 , 但屋面板的连接能起到一定的阻止檩条扭转的作用， 故设计时可不 考虑扭矩的影响 , 而按双向受弯构件计算。 型钢檩条的壁厚较大， 可以不计算其抗剪和局 部承压强度。2檩条验算. 荷载计算恒载 gk 0.3kN /m 2 1Mx pyl 2

6、0.74 16 1.48kN / m 881 l 2 1M ypx( )20.25 4 0.125kN / my 8 x 2 8,活载 sk 0.3kN / m2 ，则檩条均布荷载设计值2qGgkQsk 1.2 0.3 1.4 0.3 0.78kN / m2图 3 所示实腹式檩条在屋面竖向荷载 q 作用下，檩条截面的两个主轴方向分布承 受 px qsin 和 py qcos 分力作用。则. 强度验算px qsin 0.78 0.3162 0.25kN /m2Mx18pyL2My檩条承受双向弯曲时，按下列公式计算强度2 py qcos 0.78 0.9487 0.74kN / m2MxMyxWn

7、x查表可知截面塑性发展系数1.05， y 1.20, 故1.480.1251.05 25.3 1.2 5.79 所以满足要求。2 2 20.0737kN /mm2 73.7N /mm2 215N / mm2刚度验算当檩条间设有拉条时 , 檩条只需计算垂直于屋面方向的最大挠度，计算挠度时 , 荷载应取其标准值。荷载标准值：qy (gksk)apcos(0.3 0.3)0.76970.94870.44kN /m则53 ?qyl3 ? EI x50.444000311l 38438452.06 105101 104567.4150能满足刚度要求。4 屋架的内力计算4.1 杆件的轴力载荷计算：恒载 0

8、.3kN /m2,活载 0.3kN / m2，屋面水平投影面上的荷载设计值为2q Ggk Qsk 1.2 0.3 1.4 0.3 0.78kN / m2为求杆件轴力，把荷载化成节点荷载：p qas 0.78 1.54 4 4.8kN 由于屋架及荷载的对称性，只需计算半榀屋架的杆件轴力。由建筑结构静力计算 手册查得内力系数，计算出各杆内力如表。图表1 杆件内力系数及内力值杆件内力系数内力设计值全跨AB1 077 . 4屋面BC 10 75- 1. 0荷载CD-10.44-69.63的E10.12670内力-10 570.04系数129.006 .032-6.0 40 2B-1 D-4-0.95-

9、6.34C-1 C-41.501 0C2-1 90-12 67-045030.022-43.0020.010.6M 0, 计算时屋架及支撑自重仅考虑上2 上弦杆的弯矩 屋架上弦杆在节间荷载作用下的弯矩 , 按下列近似公式计算： 上弦杆短节间的最大正弯矩 M1 0.8M 0 其他节间的最大正弯矩和节点负弯矩M 2M 0 是视上弦节间杆段为简支梁时的最大弯矩 弦杆重量。上弦杆节间集中荷载节间简支梁最大弯矩P qas21M 0 Pa030.78 1.463 4212.28 1.46332.28kN1.11kN / m端节间最大正弯矩M1 0.8M 00.8 1.11 0.888kN /m其它节间最大

10、正弯矩和节点负弯矩 M2 0.6M0 0.6 1.11 0.666kN /m5、屋架杆件截面设计根据弦杆最大内力 Nmax 73.84kN 查钢结构设计指导与实例精选 P59 页表 3 12 钢屋架节点板厚度选用表，可选择支座节点板厚度 8mm中, 间节点板厚度 6mm。角钢规格不宜小于 454 或 3，有螺栓孔时，角钢的肢宽须满足螺栓 间距要求。放置屋面板时 , 上弦角钢水平肢宽须满足搁置尺寸要求。5上弦杆 整个上弦杆采用等截面通长杆，以避免采用不同界面时的杆件拼接。 弯矩作用平面内的计算长度 l ox 153.9cm 侧向无支撑长度 l1 2 153.9 307.8cm对于由两个角钢组成的

11、 T 形截面压弯构件，一般只能凭经验或参考已有其它设计图 纸试选截面而后进行验算，不合适时再作适当调整，直至合适为止。试选上弦杆截面为 280 7，查钢结构设计得其主要参数 :2 3 3A 21.8cm2 , r 9mm, ix 2.46cm , iy 3.60cm， WX max 29.4cm3 , WXmin 11.4cm3截面塑性发展系数 X1 1.05 , X2 1.20条件215N /mm2刚度验算 （截面无削弱 ）轴心压力 :N73.84kN最大正弯矩 （ 节间）: MXM 1 0.888kN ?m最大负弯矩 （ 节点）: M XM 2 0.666kN ?m正弯矩截面：NMXNM1

12、73.841030.888 106AnXWXmaxAX 1WX max21.81021.05 29.4 10333.87 28.77262.64N /mm22f 215N /mm2负弯矩截面：NMXNM273.841030.666 106AnXWX maxAX2WXmin21.81021.20 11.4 103N AnMXXWnX取 A B段上弦杆（最大内力杆段 ） 验算:33.87 48.682282.55N /mm2 f 215N / mm2由以上计算知上弦杆强度满足要求. 弯矩作用平面内的稳定性计算应按下列规定计算： 对角钢水平肢 1 NmX M Xf 215N /mmXW1X (1 1

13、.25 N )N EXXA（ ） 对角钢竖直肢 2215N / mm2mX M XNXW2X (1 1.25 )NEX其中式 （c） 仅当弯矩使较大翼缘即角钢水平肢受压时才需计算参见图,可见上弦杆段 AB的内力最大，最大正弯矩在节间， 最大负弯矩在节点处 在节间，正弯矩使角钢水平肢受压， W1X WXmax; 在节点处 ,负弯矩使角钢水平肢受拉，W1X W X min 。 因所考虑杆段相当于两端支承的构件、杆上同时作用有端弯矩和横向荷载并使构件 产生反向曲率的情况 ,故按规范第 . 2条取等效弯矩系数 max 0.85loXiX153.92.4662.56150属 b 类截面，查钢结构P339

14、 页附表 1-2b 类截面轴心受压杆件的稳定系数0.794 。W2X欧拉临界力 NEX2EA2X杆段 B 轴心压力 N用最大正弯矩进行验算3WX min 11.4cmXAmX M XNNEX)XW1X (1 1.252 3 22 206 103 21.8 102 10 3 1132.48kN62.56273.84kNNNEX: M X M173.84 0.06521132.4830.888kN ?m， X 1.05，W1X WXmax 29.4cm3 ，10320.794 21.8 10273.840.85 0.888 1061.05 29.4 103 (1 1.25 0.0652)42.66

15、 26.62269.28N / mm22215N / mm2mX M XNXW2X (1 1.25)NEX73.84 1030.85 0.888 10621.8 102 1.2 11.4 103 (1 1.25 0.0652)33.87 60.07290.94 f 215N / mm2用最大负弯矩进行计算M X M 2 0.666kN ?m, XX2 1.20, W1X3WX min 11.4cmNXAmX M XNNEX)XW1X (1 1.2573.84 10320.794 21.8 1020.85 0.666 1061.20 11.4 103 (1 1.25 0.0652)42.66 4

16、5.42288.08 f 215N /mm2由以上计算知平面内长细比和稳定性均满足要求。弯矩作用平面外的稳定性验算条件N yAtxMxbW1x2215N / mm2因侧向无支撑长度 稳定性。等效弯矩系数轴心压力l1为307.8cm,故应验算上弦杆 AC 段在弯矩作用平面外的0.85N1tx mx73.84kN , N 271.70kN计算长度l oyl1(0.750.25NN21307.8 (0.750.25 71.70) 305.57cm73.84属类截面，查钢结构loy oyiyP39305.573.60页附表84.8815017-2类截面轴心受压杆件的稳定系数X 0.678用最大正弯矩进

17、行验算 :Mx0.888kN ?m ， W1x Wxmax 29.4cm3对弯矩使用角钢水平肢受压的双角钢式计算：M1T 形截面 , 规范规定完整体稳定系数 b 可按下NyAtxMx bW1x1 0.0017 y f y 1 0.0017 84.88 1 0.8557 y 23573.84 1030.85 0.888 1060.678 21.8 102 0.8557 29.4 10349.96 30279.96N / mm22215N/ mm2用最大负弯矩进行验算： M x M 20.666kN ?m,W1x Wxmin 11.4cm3对弯矩使角钢水平肢受拉的双角钢 稳定系数 b 1.0 。T

18、 性截面，规范附录一公式规定取受弯构件整体NtxM xyAbW1x73.84 1030.85 0.666 1060.678 21.8 1021.011.4 10349.96 49.66299.62N /mm22215N /mm2 .4 条 )平面外长细比和稳定性均满足要求。 . 局部稳定性验算 条件 （ 规范第 5.4.1 条和翼缘自由外伸宽厚比15 2f3y5 15腹板高厚比 h0/tw应满足 : 当1.0时，h015tw1518当1.0 时， h0 18tw对由 2807 组成的性截面压弯构件：翼缘 b b t r 80 7 9 9.1 15, 满足局部稳定性要求， t t 7别为 1.0

19、 和 1.2 无误。且前面计算所取 x 分h0腹板tb t r 9.1, 亦满足要求。 t所选所选杆截面完全满足各项要求，截面适用。5、下弦杆 （ 轴心受拉杆件）整个下弦不改变截面 , 采用等截面通长杆。在下弦节点“2”（拼接节点 ）处, 下弦杆角钢水平肢上开有直径为 d0 17.5mm的安装 螺栓孔。因此算下弦杆强度时 , 必须考虑及此。此外,选截面时还要求角钢水平肢 （开孔肢） 的边长 63mm, 以便开 d0 17.5mm 的孔。首先按杆段 A1 （ 该段截面上无孔）的强度条件和下弦杆的长细比条件来选择截 面。杆段 A 1轴心拉力 N 70.04kN下弦杆的计算长度为：lox 162.0

20、5cm （取下弦杆 23段的长度 ）loy 2 162.05cm 324.10cm需要An70.04 10321510 23.26cm2ixlox162.053500.463cm2A 7.18cm , ix1.02cm，i y 2.77cm ，r6mm截面塑性发展系数x1 1.05 ，x21.20.强度验算杆段 A 1: An A 7.18cm2，N 49.58103269.05N /mm2 f 215N /mmAn7.18102节点“2”：N70.04kN （杆 A 1的轴力）AnA 2d0t 7.18221.75 0.4 5.78cm2324.10350查钢结构 P32页附表 4,选用 2

21、 56 6 4，短边相连，其相关参数为oy0.93cmiyNAn70.04 1035.78102下弦杆强度满足要求。. 长细比验算162.051.02158.873502215N / mm2xoxixloy 324.10 iy 2.77117.0350下弦杆长细比满足要求。 所以所选下弦杆截面适用 .3 腹杆（ 轴心受力构件 ） 1短压杆 B 1、D-4N 6.34kN , l 51.32cm 因内力较小、 杆件较短 ,拟采用单角钢截面、 通过节点板单面连接。 先按长细比要求 试选截面，然后进行验算。斜平面计算长度l0 0.9l 0.9 51.3246.19cml 0 46.190.31cm需

22、要minmin 150查钢结构 P32页附表 3,选用L40: A 3.09cm2,imin iy0 0.79cml0imin46.190.7958.47150对于 b类截面，查钢结构 P39页附表 17-2,0.818单面连接的单角钢构件按轴心受压计算稳定性时的强度设计值折减系数（规范第3.22 条）:R 0.6 0.0015 0.6 0.0015 58.47 0.688225.08N / mm2R f 147.86N /mm2R f 0.688 215 147.86N /mm2需要i l 0imin92.371500.264cm选用 44： A 3.09cm2 ，imini y 00.79

23、cml092.37imin0.79116.92150对于 b 类截面 , 查表有0.455又要满足， R0.6 0.00150.6 0.0015 116.92 0.77520.775 215 166.71N / mm212.671032A 0.455 3.09 10 2290.12N / mm22166.71/ mm2故所选截面适合。3.拉杆 C1和C10.0kN ， l ox 162.05cm , loy 162.05cm需要310.0 103 10 20.47cm2215ixl ox162.050.463cm350iyl oy162.053500.463cm选用 404，截面22A 6.1

24、8cm2 0.92cm2 ，i x 1.22cm0.61cm , i y1.88cm 0.61cm 。可以满足使用要求。长吊杆E30 , l 195.0cm。因吊杆不连垂直支撑, 故按拉杆长细比条件选择截面。采用单面连接的单角钢截面 l 0.9195.0175.5cm需要iminlo175.5 0.50cm350选用 404： A 3.09cm2 ， imin i0y 0.79cm, 可以满足要求。5拉杆 E 4和 4 2324.10cm30.02kN , lox 162.05cm , loy 2 162.05cm需要满足,ixloxiyloy330.02 103 10 2 1.40cm221

25、5162.05 0.463cm350324.10 0.926cm350选用 2L40 4， T形截面： A 6.18cm2 1.40cm2 ， ix 1.22cm 0.463cm,iy 1.88cm 0.926cm, 可以满足使用要求。5.4、填板设置于尺寸选择两杆承载不大，中间可以不需要设置填板。6、屋架节点设计角焊缝强度设计值 （E43 型焊条）ffw 160N /mm2。布置桁架杆件时， 原则上应使杆件形心线与桁架几何轴线重合， 以免杆件偏心受力 为便于制造 , 通常取角钢肢背至形心距离为 mm的整倍数。屋架各杆件轴线至各杆件角 钢背面的距离 Z0 按下表采用，表中 Z0为杆件重心线至角

26、钢背面的距离。表 屋架各杆件轴线至各杆件角钢背面的距离Z0杆件名称杆件截面重心距离Z0 （ ）轴线距离Z0 （m）备注上弦杆802235下弦杆56 3510短压杆 - 、 D-440411.315单面连接拉杆 E-4 2-4401. 15中央吊杆 E34011.31短边单面连接长压杆 C-24 41131单面连接拉杆 -1 -4 0 411.31屋架各腹杆与节点板间连接焊缝的焊脚尺寸 hfi 和焊缝实际长度 i （=wi+10m）按钢结构 P20第 .4 节进行计算，列于下表中。所需焊缝计算长度 wi由下列计算 公式得到：双角钢形截面杆件wikiN2 0.7hfi f fwmax 8h fi，

27、40mm单面连接的单角钢杆件lwikiN2 0.7hfi(0.85) ffwmax 8hfi ，40mm式中ki 角钢背部 （ i 1）或趾部（i 2 ）角焊缝的轴力分配系数。 对等边角钢: k1 0.7 ，k2 0.3；对短边相连的不等边角钢： k1 0.75， k2 0.25;.85 单面连接单角钢角焊缝强度设计值的折减系数 （规范第 3. . 条）。腹杆与节点板间的连接角焊缝尺寸杆件 名称杆件 截面杆件 内力 （k ）角钢背部焊缝 （mm）角钢趾部焊缝（ mm）hf1l w1l1hf w22短压杆B-1、D-4 04-6.3 k405044050拉杆C-4 40 410 01kN4405

28、44050吊杆 E- 40 4长压杆C- 40 4-12.67K 44054400长拉杆2- E 4 04 .0 K 440540根据运输允许的最大尺寸 , 把屋架划分为六个运送单元 : 每半跨分为两个小桁架 （AC-2 桁架与 C E-桁架）以及左右跨中的两节水平下弦杆和中央吊杆，在节点 E、C、2、 和 C、 2处设置工地拼接。（一） 支座节点 A1. 下弦杆与节点板间连接焊缝计算N 70.04kN ，k1 0.75, k2 0.25取角钢背部焊脚尺寸 hf1 4mm，角钢趾部焊脚尺寸 hf 2 3mm，按焊缝连接强度要求得：背部 l w1k1N2 0.7hf1f fw0.75 70.04

29、 1032 0.7 4 16058.63mm 59mm趾部lw2k2N2 0.7hf 2 f fw0.25 70.04 1032 0.7 3 16026.06mm 26mm实际焊缝长度采用角钢背部 l1 60mm、趾部 l2 30mm2. 按以下方法、步骤和要求画节点大样，并确定节点板尺寸1）严格按几何关系画出汇交于节点A的各杆件轴线 （ 轴线至杆件角钢背面的距离 Z0按表采用）;（ ）下弦杆与支座底板之间的净距取 135mm（符合大于 130mm和大于下弦杆角钢水平肢 宽的要求）；（） 按构造要求预定底板平面尺寸为 a b 220mm 220mm, 使节点 A 的垂直轴线通过 底板的形心 ;

30、（4）节点板上部缩进上弦杆角钢背面 t1 2mm 6mm（式中 t1 8mm为节点板厚度） ，取2上、下弦杆端部边缘轮廓线间的距离为 25mm 和根据下弦杆与节点板间的连接焊缝长度 等，确定节点板尺寸如图所示。3上弦杆与节点板间连接焊缝计算N 73.84kN ， p1 p 2.4kN （节点荷载）2节点板与角钢背部采用塞焊缝连接 （取hf1 t1 4mm）, 设仅承受节点荷载 p1。因 p1值很2 小，焊缝强度不必计算 , 一定能满足要求。 令角钢趾部角焊缝承受全部轴心力 N 及其偏心弯矩 M 的共同作用，其中M N 80 Z0 10 3 73.84 80 25 10 3 4.06kN ?m取

31、趾部焊脚尺寸 hf2 4mm，由节点图中量得实际焊缝长度 l2 250mm （全长焊满时 ）, 计算长度：lw2 l2 10mm 240mm 60hf 2 240mm取最大 lw2 60hf 2 240mm计算：6M6 4.06 1062 0.7hf 2lw222 0.7 4 2402275.5N / mm2N2 0.7hf 2lw2373.84 1032 0.7 4 24054.9N / mm2f 2 2fff2可见焊缝强度满足要求。 4. 底板计算 支座反力C20 混凝土75.5 21.2254.9282.73N / mm2f fw 160N / mm2R 5P 24kN2fc 10N /

32、mm2锚 3 栓直径采用20，底板上留矩形带半圆形孔； 锚栓套板采用 70 20 70 ，孔径 22a b 底 板 与 钢 筋 混 凝 土 柱 顶 面 间 的 接 触 面 面 积An1 52 222 22 2 4 5 ? 424.37cm224触面上压qR24 103220.57N / mm2 fc 10N /mm2An2424.37 102（1） 底 板 面 积 A应力满足混凝土轴心抗压强度要求 , 预定底板尺寸 a b 220mm 220mm适合。 （2）底板厚度底板被节点板和加劲肋划分成四块相同的相邻边支承的小板 , 板中最大弯矩 （ 取单位板宽 计算）:M q 1a12(1)式中（ 参

33、阅图）：22斜边22 1 22 1.2a114.8cm1 2 222 1 22 1.2斜边上之高b12214.87.4cmb1 7.4 a1 14.80.5 ，查表得0.060 ,代入式 (1):2M 0.060 0.57 1 14.8 10 加劲肋与底板间水平连接焊缝 749.1N按底板抗弯强度条件 （注:当 b1/a1 0.3时, 按悬伸长度为 b1的悬臂板计算），需要底板厚度：t 6Mf 2156 749.1 4.57mm采用 t 12mm，所以底板选用 220 12 220。 5节点板、加劲肋与底板间水平连接焊缝计算 因底板为正方形 , 故节点板和加劲肋与底板的连接焊缝各承担支座反力的

34、50%。（1）节点板与底板间水平连接焊缝承受轴心力R 24 12kN22焊缝计算长度lw2 220 10 420mm需要hfN0.7 lw f12 1030.21mm0.7 420 1.22 160构造要求 hf 1.5 t1.5 84.24mm，采用hf5mm，满足要求。承受轴心力焊缝计算长度lw4 70 10240mm需要hf N0.7 l w f12 1030.37mm0.7 240 1.22 160按构造要求可采用hf 5mm 满足要求。6. 加劲肋与节点板间竖向连接焊缝计算 加劲肋厚度采用 8mm ，与中间节点板等厚。 每块加劲肋与节点板间竖向连接焊缝受力：焊缝计算长度需要V12M

35、V ?b4R1246kN220lwhf10 3400.33kN ?m80 10 110mm6M1fw2 0.7lw2 ? f2 0.7lw2 0.7lw f fw26M /lwV226 0.33/110326 103 21.220.24mm构造要求hf 1.5 tmax1.5 8 4.24mm采用 hf 5mm, 满足要求。由以上计算可见 ,底板和加劲肋及其连接焊缝均是构造控制 , 这是因为本设计屋架荷载较 小之故。（二） 上弦一般节点 B、C、D、E1. 按以下方法、步骤和要求绘制节点 B的详图 :（） 严格按几何关系画出汇交于节点 B的各杆件轴线 （轴线至各杆件角钢背面的距离 Z0 按表采

36、用 ）;（ ）节点板上部缩进上弦杆角钢背面 6mm 、取上弦杆与短压杆轮廓间距为 15mm, 和根 据短压杆与节点板间的连接焊缝尺寸等 , 确定节点板尺寸 ;（ ）标注节点详图所需各种尺寸。2. 上弦杆与节点板间连接焊缝计算N1 73.84kN ，N2 71.70kN ，P 4.8kN节点荷载 P假定全部由上弦杆角钢背部塞焊缝承受 ,取焊脚尺寸 hf1 t2 6 3mm（ t2为 f1 2 2 0.7 110 160 节点板厚度 ）, 因 P值很小焊缝强度不必计算。上弦杆角钢趾部角焊缝假定承受节点两侧弦杆内力差 N N1 N 2及其偏心弯矩 M 的共同作用 ,其中：N 80 Z0102.14

37、80 25 10 3 0.12kN?m由图中量得实际焊缝长度 l2 150mm ,计算长度 lw2l2 10mm 140mm需要hf26M /l w22 0.7lw2 ffwN2N N1 N2 73.84 71.70 2.14kN22.14 103 20.068mm1 6 0.12 /1402 0.7 140 160 1.22构造要求 hf2 1.5 tmax 1.5 6 3.7mm, 采用hf2 4mm，满足要求其它上弦一般节点 （ 节点 C 和 D ） 的设计方法、步骤等与节点 B 相同，节点详图如图示 （ 三）屋脊拼接节点 EN 67.50kN , P 4.8kN1.拼接角钢的构造和计算

38、拼接角钢采用与上弦截面相同的 280。拼接角钢与上弦杆件连续焊缝的焊脚尺寸取hf 5mm，为保证两者紧贴和施焊以保证焊缝质量 , 铲去拼接角钢角顶棱角1 r 9mm（ r为角钢内圆弧半径 ）切短拼接角钢竖肢t hf 5mm 7 5 5 17mm如图所示。拼接接头每侧的连接焊缝共有四条，按连接强度条件需要每条焊缝的计算长度：lwN4 0.7hf f fw67.50 1034 0.7 5 16030.13mm拼接处左、右弦杆端部空隙取 40mm，需要拼接角钢长度La 2 lw 1080 7 40? 12.5 2 cos为保证拼接处的刚度，实际采用拼接角钢长度 La 400mm 。此外，因屋面坡度较

39、大，因将拼接角钢的竖肢剖口：3 2 80 7 18 44mm ，采用2.545mm。如图示, 先钻孔再切割，然后冷弯对齐焊接。2. 绘制节点详图绘制方法、步骤和要求与上弦一般节点 B 基本相同 , 腹杆与节点板间连接焊缝尺寸按表采 用。为便于工地拼接，拼接处工地焊一侧的弦杆与拼接角钢和受拉主斜杆与跨中吊杆上 分别设置直径为 17.5mm和13mm的安装螺栓孔 , 节点详图如图所示。3.拼接接头每侧上弦杆与节点板间连接焊缝计算 弦杆轴力的竖向分力 Nsin 与节点荷载 P/2 的合力:PV Nsin67.50 0.31624.8 16.3kN设角钢背部的塞焊缝承受竖向合力的一半 , 取 hf15

40、mm, 需要焊缝计算长度 （因 P/2很小, 不计其偏心影响） :lw1V/22 0.7hf1 ffw16.3 103/27.28mm2 0.7 5 160由图中量得实际焊缝长度为 300mm ，远大于 lw1 7.28mm ，因此认为焊缝满足计算要求。w1在计算需要的 lw1 时没有考虑斜焊缝的强度设计值增大系数。再设角钢趾部与节点板间的角焊缝承受余下的 V / 2以及当屋脊两侧屋面活荷载不对称作 用时可能引起的弦杆内力差 N和由 N引起的弯矩 M 的共同作用,并取N 0.15N 0.1567.50 10.13kNM N 110 Z0 10 3 10.13110 25 10 3 0.86 kN ? m取hf 2 5mm，由图量得趾部实际焊缝长度l2150 mm , 其计算长度l w2 l2 10mm150 10 140mm焊缝中应力Vcos20.7hf 2l w216.3 103 0.948727.89N /mm22 0.7 5 140Vsin22 0.7hf 2lw216.3 1030.316222.63N /m