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文档简介

1、梯形钢屋架设计一设计资料单跨双坡封闭式厂房,屋面离地面高度约为20米,屋架铰支于钢筋混凝土柱柱顶。屋面材料采用1.5m×6m钢筋混凝土大型屋面板,屋面板上设150mm加厚加气混凝土保温层,再设20mm厚水泥砂浆找平层,防水屋面为二毡三油上铺小石子。结构重要性系数0=1.0,地区基本风压=0.45KN/m2,冬季室外计算温度高于-20。屋面坡度i=1/10,屋架间距6m,厂房长度132m,屋架跨度24m,基本雪压0.40KN/m2。钢筋混凝土柱子的上柱截面为400m×400m,混凝土强度等级为C25。厂房内有中级工作制桥式吊车,起重量Q300KN。屋面均布活荷载标准值(不与雪

2、荷载同时考虑,按水平投影面积计算)为0.5 KN/m2,施工检修集中荷载标准值取1.0KN。不考虑地震设防。二屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置。结构选用无檩屋盖方案,平坡梯形屋架。参照梯形钢屋架图集(05G511),端部高度取H0=1990mm,中部高度H=3190mm(约为L/6.5)。屋架杆件几何长度见图1(跨中起拱L/500)。上下弦支撑和系杆布置见图2。因连接件区别,屋架分别给出W1、W2两种编号。钢材采用Q235C,焊条采用E43,手工焊。三荷载和内力计算1、荷载计算二毡三油上铺小石子0.35KN/m2找平层20mm0.4KN/加气混凝土保温层150mm1.13 KN/混凝土大型屋

3、面板(包括灌缝)1.5 KN/屋架和支撑自重0.12+0.011L=0.120.011×24=0.38KN/永久荷载总和3.76 KN/屋面活荷载(雪荷载为0.45KN/m2)0.5KN/m2可变荷载0.5 KN/注:1、根据建筑结构荷载规范第条,检修荷载折算0.2KN/的活荷载进行计算,不大于屋面活荷载,不予考虑。2、根据建筑结构荷载规范(GB50009-2001)第条,屋面坡度<20o,不考虑雪荷载不均匀分布,雪荷载为0.4KN/,小于屋面活荷载。 3、屋面坡度不大,对荷载影响较小,风荷载对屋面为吸力,对重屋盖可不予考虑。各荷载均按水平投影面积计算。2、荷载组合按可变荷载控

4、制设计的组合Fd=(1.2×3.76+1.4×0.5)×1.5×6=47KN按永久荷载控制设计的组合Fd=(1.35×3.76+1.4×0.7×0.5)×1.5×6=51KN可见永久荷载起控制作用,故结点荷载取为50KN,支座反力Fd=51×8=408KN考虑以下三种组合(1)全跨恒荷载全跨活荷载:F=(1.35×3.76+1.4×0.7×0.5)×6×1.5=50KN(2)全跨恒荷载:F1=1.35×3.76×6×

5、1.5=46KN半跨活荷载:F2=1.4×0.7×0.5×6×1.5=4.5KN(3)全跨屋架荷载:F3=1.35×0.38×6×1.5=4.6KN半跨屋面恒荷载半跨活荷载:F4=(1.35×1.51.4×0.7×0.5)×6×1.5=23KN荷载全跨布置荷载右半跨布置荷载左半跨布置注:边节点荷载均为P/2屋架几何尺寸mm 屋架内力设计KN 图1内力计算表杆 件名 称杆件内力系数组合一1.35恒+1.4活组合二N左= F1× +F2×N右= F1×

6、; +F2×组合三N左= F3×+F4×N右= F3×+F4×计算内力P=1全跨在左半跨在右半跨上弦杆1819、2021、2223、2425下弦杆1234斜腹杆2728293031323334竖杆2643444546四、杆件截面设计按腹杆最大内力计算N=-444KN(压力),查钢结构设计手册,节点板厚度选用10mm,支座节点板厚度选用12mm。计算时均取10mm,计算结果偏保守。受拉腹杆设计中采用先验算面积,后选截面的方式计算;其他杆件均采取先根据经验假定钢材,后验算承载力的方式。1、上弦杆件设计整个上弦采用同一截面,按最大内力计算N=-763

7、KN(压力)设计。 计算长度:屋架平面内取节点间轴线距离 l0x=150.8cm 屋架平面外取两块屋面板跨度 l0y=300.0cm由于l0y=2 l0x,故截面选用两不等肢角钢,短边相并。选用2L180×110×12,A=67.4cm²,ix=3.10cm,iy=8.75cm,x=l0x/ ix=150.8/3.10=48.6<=150;y=l0y/iy=300/8.75=34.3<=150(满足要求)b/t=180/10=18>0.56×l0y/b1=0.56×300/18=9.3 yz=3.1(b1/t)1+(l0y2t

8、2)/(52.7b24)=3.1×(180/12)×1+(3002×122)/(52.7×1104)=46.5由于x>yz,按b类截面查表得=0.863=N/xA=763000/(0.863×6740)=132MPa<215MPa。所选截面适合。填板每个节间放置一块(满足l1范围内不少于两块),la=150.8/2=75.4cm<40i1=5.78×40=231.2cm。2、下弦杆件设计整个下弦杆采用同一截面,按最大内力N=759KN(拉力)。计算长度:屋架平面内取节点间轴线距离l0x=300cm屋架平面外根据支撑布

9、置取 l0y=600.0cm由于l0y=2 l0x,故截面选用两不等肢角钢,短边相并。连接支撑的螺栓孔中心至节点板边缘的距离超过100mm,可不考虑螺栓孔的削弱。选用2L160×100×10,A=50.6cm²,ix=2.85cm,iy=7.70cm,x= l0x/ ix=300/2.85=105.3<=350;y= l0y/ iy=600/7.70=77.9<=350刚度满足要求拉杆强度验算:=N/ An=759000/5060=150MPa<215MPa所选截面适合。填板每个节间放置一块(满足l1范围内不少于两块),la=300/2=150c

10、m80i1=5.14×80=411.2cm。3、斜腹杆设计斜腹杆27N=-444KN(压力),l0y= l0x=253.6cm因为l0y= l0x,故采用不等肢角钢,长肢相并,使ix=iy,选用2L125×80×10,a=10mm。A=39.42cm²,ix=3.98cm,iy=3.31cm, x= l0x/ ix=253.6/3.98=63.7<=150;y= l0y/ iy=253.6/3.31=76.6<=150,b2/t=10/1=10<0.48l0y/b2=0.48×253.6/8=15.2yz=y1+1.09b24

11、/(l0y2t2)= 76.61+1.09×84/(253.62×12)=81.9<=150刚度满足要求。yz>y,用yz按b类截面查表得=0.676=N/xA=444000/(0.676×3942)=167MPa<215MPa。所选截面适合。斜腹杆中部填板放置两块(满足l1范围内不少于两块),la=253.6/3=84.5cm<40i1=2.35×40=94cm。 斜腹杆28N=344KN(拉力),l0x=0.8l=208.7cm,l0y= l=260.9cm,计算所需净截面面积:An=N/f=357.24×103/2

12、15=1661.6mm2选用2L90×6,A=21.27cm²,ix=2.79cm,iy=4.05cmx= l0x/ ix=208.7/2.79=74.8<=350;y= l0y/ iy=260.9/4.05=64.4<=350,刚度满足要求。拉杆强度验算:=N/ An=344000/2127=162MPa<215MPa所选截面适合。填板每个节间放置两块(满足l1范围内不少于两块),la=260.9/3=87cm80i1=2.79×80=223.2cm。 斜腹杆29N=-274KN(压力),l0x=0.8l=229.6cm,l0y=l=287.0

13、cm,选用2L100×6。A=23.86cm²,ix=3.10cm,iy=4.44cm,x= l0x/ ix=229.6/3.1=74.1<=150;y= l0y/ iy=287.0/4.44=64.6<=150,b/t=100/6=16.7>0.58 l0y/b=0.58×287/10=16.6yz=3.9(b/t)1+(l0y2t2)/(18.6b4)=3.9×(100/6)×1+(28702×62)/(18.6×1004)=75.4<=150刚度满足要求。yz>x,用yz按b类截面查表得=

14、0.717=N/A=274000/(0.717×2386)=161MPa<215MPa。 所选截面适合。斜腹杆中部填板放置两块(满足l1范围内不少于两块),la=287/3=95.7cm<40i1=3.1×40=124cm。 斜腹杆30N=185 KN(拉力),l0x=0.8l=228.7cm,l0y= l=285.9cm,计算所需净截面面积:An=N/f=192.4×103/215=895mm2选用2L63×5,A=12.29cm²,ix=1.94cm,iy=2.96cmx= l0x/ ix=228.7/1.94=118<=

15、350;y= l0y/ iy=285.9/2.96=96.6<=350,刚度满足要求。拉杆强度验算:=N/An=185000/1229=151MPa<215MPa所选截面适合。填板每个节间放置两块(满足l1范围内不少于两块),la=285.9/3=95.3cm80i1=1.94×80=155.2cm。 斜腹杆31N=-123KN(压力),l0x=0.8l=250.4cm,l0y=l=313.0cm,选用2L80×6。A=18.79cm²,ix=2.47cm,iy=3.65cm,x= l0x/ ix=250.4/2.47=101.4<=150;y=

16、 l0y/ iy=313.0/3.65=85.9<=150,刚度满足要求。b/t=80/6=13.3<0.58l0y/b=0.58×313/8=22.7yz=y1+0.475b4/(l0y2t2)=85.91+0.475×804/(31302×62)=90.6yz<x,用x按b类截面查表得=0.546=N/A=123000/(0.546×1879)=120MPa<215MPa。所选截面适合。斜腹杆中部填板放置三块(满足l1范围内不少于两块),la=313/4=78.3cm<40i1=2.47×40=98.8cm。

17、斜腹杆32N=59(活荷载不利布置时出现较大拉力),l0x=0.8l=249.5cm,l0y=l=311.8cm,计算所需净截面面积An=N/f=61.4×103/215=286mm2,考虑不宜使用过小的截面,选用2L56×5。A=10.83cm²,ix=1.72cm,iy=2.69cmx= l0x/ ix=249.5/1.72=145<=350;y= l0y/ iy=285.9/2.96=116<=350,刚度满足要求。拉杆强度验算:=N/An=59000/1083=55MPa<215MPa所选截面适合。填板每个节间放置两块(满足l1范围内不少

18、于两块),la=311.8/3=103.9cm80i1=1.72×80=137.6cm。 斜腹杆33N=-35KN(安装时可能产生大小相近的拉力和压力,以杆件受压力进行偏于保守的设计),l0x=0.8l=271.7cm,l0y=l=339.6cm,为方便订料,在已选截面中选用2L63×5。A=12.29cm²,ix=1.94cm,iy=2.96cm,x= l0x/ ix=271.7/1.94=140.1<=150;y= l0y/ iy=339.6/2.96=114.7<=150,刚度满足要求。b/t=63/5=12.6<0.58 l0y/b=0.

19、58×339.6/6.3=31.3yz=y1+0.475b4/(l0y2t2)= 114.7×1+0.475×634/(33962×52)=117.6yz<x,用x按b类截面查表得=0.309=N/A=35000/(0.309×1229)=93MPa<215MPa。所选截面适合。斜腹杆中部填板放置三块(满足l1范围内不少于两块),la=339.6/4=67.9cm<40i1=1.94×40=77.6cm。 斜腹杆34N=-62KN(可变荷载不利布置时产生较大压力),l0x=0.8l=270.7cm,l0y=l=338

20、.4cm,为方便订料,在已选截面中选用2L80×6。A=18.79cm²,ix=2.47cm,iy=3.65cm,x= l0x/ ix=270.7/2.47=109.6<=150;y= l0y/ iy=338.4/3.65=92.7<=150,刚度满足要求。b/t=80/6=13.3<0.58 l0y/b=0.58×338.4/8=24.5yz=y1+0.475b4/(l0y2t2)= 92.7×1+0.475×804/(33842×52)=99.0yz<x,用x按b类截面查表得=0.422=N/A=62000

21、/(0.422×1879)=79MPa<215MPa。所选截面适合。斜腹杆中部填板放置三块(满足l1范围内不少于两块),la=338.4/4=84.6cm<40i1=2.47×40=98.8cm。4、竖杆截面计算边竖杆26N=-25KN(压力),l0x=l0y=l=199cm,选用2L63×5。A=12.29cm²,ix=1.94cm,iy=2.96cm,x= l0x/ ix=199/1.94=103.4<=150;y= l0y/ iy=199/2.96=66.8<=150,刚度满足要求。b/t=63/5=12.6<0.58

22、l0y/b=0.58×200.6/6.3=18.5yz=y1+0.475b4/(l0y2t2)=66.81+0.475×634/(19902×52)=70.2yz<x,用x按b类截面查表得=0.533=N/A=25000/(0.533×1229.000)=39MPa<215MPa。所选截面适合。竖杆中部填板放置两块(满足l1范围内不少于两块),la=199/3=66.3cm<40i1=1.94×40=77.6cm。 竖杆43N=-51KN(压力),l0x=0.8l=183.2cm,l0y=l=229cm,选用2L63×

23、;5。A=12.29cm²,ix=1.94cm,iy=2.96cm,x= l0x/ ix=183.2/1.94=94.4<=150;y= l0y/ iy=229/2.96=77.4<=150,刚度满足要求。b/t=63/5=12.6<0.58 l0y/b=0.58×229/6.3=21.1yz=y1+0.475b4/(l0y2t2)=77.41+0.475×634/(22902×52)=81.8yz<x,用x按b类截面查表得=0.592=N/A= =72MPa<215MPa。所选截面适合。竖杆中部填板放置两块(满足l1范围内

24、不少于两块),la=229/3=76.3cm<40i1=1.94×40=77.6cm。 竖杆44N=-51KN(压力),l0x=0.8l=207.2cm,l0y=l=259cm,选用2L63×5。A=12.29cm²,ix=1.94cm,iy=2.96cm,x= l0x/ ix=207.2/1.94=106.8<=150;y= l0y/ iy=259/2.96=87.5<=150,刚度满足要求。b/t=63/5=12.6<0.58l0y/b=0.58×259/6.3=23.8yz=y1+0.475b4/(l0y2t2)=87.51

25、+0.475×634/(25902×52)=91.4yz<x,用x按b类截面查表得=0.512=N/A=83MPa<215MPa。所选截面适合。竖杆中部填板放置三块(满足l1范围内不少于两块),la=259/4=64.8cm<40i1=1.94×40=77.6cm。 竖杆45N=-51KN(压力),l0x=0.8l=231.2cm,l0y=l=289cm,选用2L63×5。A=12.29cm²,ix=1.94cm,iy=2.96cm,x= l0x/ ix=231.2/1.94=119.2<=150;y= l0y/ iy=

26、289/2.96=97.6<=150,刚度满足要求。b/t=63/5=12.6<0.58 l0y/b=0.58×289/6.3=26.6yz=y1+0.475b4/(l0y2t2)=97.61+0.475×634/(28902×52)=101.9yz<x,用x按b类截面查表得=0.441=N/A=51000/(0.441×1229)=96MPa<215MPa。所选截面适合。竖杆中部填板放置三块(满足l1范围内不少于两块),la=289/4=72.3cm<40i1=1.94×40=77.6cm。 中竖杆46N=97K

27、N(拉力),l0x=0.9l=287.1cm,l0y=l=319cm,选用2L63×5。A=12.29cm²,ix=1.88cm,iy=2.96cm,i1=1.25cm,x= l0x/ ix=287.1/1.94=147.9<=350;y= l0y/ iy=319/2.96=107.8<=350,刚度满足要求。拉杆强度验算:=N/A=97000/1229=79MPa<215MPa。所选截面适合。竖杆中部填板放置三块(满足l1范围内不少于两块),la=289/4=72cm<80i1=1.25×80=100cm。注:钢结构设计规范第条规定,计算

28、填板时,十字形截面取单角钢的最小i,即斜平面i1。屋架杆件一览表杆件内力KN计算长度cm截面形式角钢规格截面面积cm²回转半径cm长细比稳定系数minMpa施工图L0xL0yixiymax上弦-763150.83002L180×110×10短边相并56.753.138.6355.81500.829下弦7592006002L160×100×10短边相并50.62.857.70105.33501502斜腹杆27-444 253.6253.62L125×80×10长肢相并39.423.983.3181.91500.67616742

29、8344 208.7260.92L90×621.272.794.0574.8350162529-274 229.62872L100×623.863.104.4475.41500.717161730185 228.7285.92L63×512.291.942.96118350151831-123 250.43132L80×618.792.473.65101.41500.546120103259 249.5311.82L56×510.831.722.69145350551133-35 271.7339.62L63×512.291.942.

30、96140.11500.309931334-62 270.7338.42L80×618.792.473.65109.61500.4227914/15竖杆26-25 200.6200.62L63×512.291.942.96103.41500.53339343-51 183.22292L63×512.291.942.9694.41500.59272644-51 207.22592L63×512.291.942.96106.81500.51283945-51 231.22892L63×512.291.942.96119.21500.44196124

31、697 287.13192L63×512.291.942.96147.93507916注:1、考虑到腹杆选择截面不宜过多,在设计中已将部分腹杆截面进行调整,多偏于安全。 2、考虑到连接的方便与安全,截面尺寸不宜过小,除杆件32外,设计中将杆件最小截面控制在L63×5。五节点设计侧面角焊缝最小长度不得小于8hf和40mm的较大值,柱距为6m时,hf=5mm,lw>70mm,hf=6mm,lw>60mm。角焊缝有效计算长度为60hf。焊缝长度取值未单独注明,则已考虑起弧、灭弧影响。焊角满足建筑钢结构技术规程的有关规定。=fffw=160×1.22=195.

32、2MPa1、下弦节点2(1)杆件28的内力为344KN,采用三面围焊,焊缝均取hf=5mm,正面角焊缝长度为lw3=90mm。N3=0.7hflw3fffw=2×0.7×5×90×1.22×160=123.0KN肢背:lw1=(0.67N-N3/2)/(2×0.7hfffw)=(0.67×357.24-123.0/2)×103/(2×0.7×5×160)=159mm取lw1=160mm肢尖:lw2=(0.33N-N3/2)/(2×0.7hfffw)=(0.33×35

33、7.24-123.0/2)×103/(2×0.7×5×160)=51mm取lw2=90mm(2)杆件29的内力为-274KN,采用三面围焊,焊缝均取hf=5mm,正面角焊缝长度为lw3=100mm。N3=0.7hflw3fffw=2×0.7×5×100×1.22×160=137KN肢背:lw1=(0.67N-N3/2)/(2×0.7hfffw)=(0.67×274-137/2)×103/(2×0.7×5×160)=103mm取lw1=110mm肢

34、尖:lw2=(0.33N-N3/2)/(2×0.7hfffw)=(0.33×2744-137/2)×103/(2×0.7×5×160)=20mm取lw2=100mm(3)杆件43的内力为-51KN,采用三面围焊,焊缝均取hf=5mm,正面角焊缝长度为lw3=63mm。N3=0.7hflw3fffw=2×0.7×6×63×1.22×160=86KN>51KN,侧面焊缝根据构造取最小值肢背:取lw1=70mm肢尖:取lw2=70mm(4)下弦杆焊缝验算下弦杆与节点板连接焊缝承受两相邻

35、弦内力之差。N=577-237=340KN肢背焊缝验算,hf=5mmf=0.67N/(2×0.7hflw)=0.67×340×106/(2×0.7×5×400)=81MPa<215MPa2、下弦节点3(1)杆件30的内力为185KN,采用三面围焊,焊缝均取hf=5mm,正面角焊缝长度为lw3=63mm。N3=0.7hflw3fffw=2×0.7×5×63×1.22×160=86KN肢背:lw1=(0.67N-N3/2)/(2×0.7hfffw)=(0.67×1

36、85-86/2)×103/(2×0.7×5×160)=72mm取lw1=80mm肢尖:lw2=(0.33N-N3/2)/(2×0.7hfffw)=(0.33×185-86/2)×103/(2×0.7×5×160)=16mm取lw2=70mm(2)杆件31的内力为-123KN,采用三面围焊,焊缝均取hf=5mm,正面角焊缝长度为lw3=80mm。N3=0.7hflw3fffw=2×0.7×5×80×1.22×160=109KN肢背:lw1=(0.6

37、7N-N3/2)/(2×0.7hfffw)=(0.67×123-109/2)×103/(2×0.7×5×160)=25mm取lw1=80mm肢尖:取lw2=80mm(3)杆件44的内力为-51KN,采用三面围焊,焊缝均取hf=5mm,正面角焊缝长度为lw3=63mm。N3=0.7hflw3fffw=2×0.7×6×63×1.22×160=86KN>51KN,侧面焊缝根据构造取值:肢背:取lw1=70mm肢尖:取lw2=70mm(4)下弦杆焊缝验算下弦杆与节点板连接焊缝承受两相邻弦

38、内力之差。N=732-577=155KN肢背焊缝验算,hf=5mmf=0.67N/(2×0.7hflw)=0.67×155×106/(2×0.7×5×340)=45MPa<215MPa3、下弦节点4(1)杆件32的内力为59KN,采用三面围焊,焊缝均取hf=5mm,正面角焊缝长度为lw3=56mm。N3=0.7hflw3fffw=2×0.7×5×56×1.22×160=77KN>61.01KN, 侧面焊缝根据构造取值:肢背:取lw1=70mm,肢尖:取lw2=70mm(2)

39、杆件33的内力为-35KN,采用三面围焊,焊缝均取hf=5mm,正面角焊缝长度为lw3=63mm。N3=0.7hflw3fffw=2×0.7×5×63×1.22×160=86KN>35KN,侧面焊缝根据构造取值:肢背:取lw1=70mm,肢尖:取lw2=70mm(3)杆件45的内力为-51KN,采用三面围焊,焊缝均取hf=5mm,正面角焊缝长度为lw3=63mm。N3=0.7hflw3fffw=2×0.7×6×63×1.22×160=86KN>51KN,侧面焊缝根据构造取值:肢背:取

40、lw1=70mm,肢尖:取lw2=70mm(4)下弦杆焊缝验算下弦杆与节点板连接焊缝承受两相邻弦内力之差。N=759-732=27KN肢背焊缝验算,hf=5mmf=0.67N/(2×0.7hflw)=0.67×27×106/(2×0.7×5×300)=9MPa<215MPa4、上弦结点25(1)杆件28与节点板连接的焊缝计算与下弦节点2中相同,lw1=160mm,lw2=90mm,lw3=90mm(2)杆件27的内力为-444KN,采用三面围焊,焊缝均取hf=5mm,正面角焊缝长度为lw3=125mm。N3=0.7hflw3ff

41、fw=2×0.7×5×125×1.22×160=171KN肢背:lw1=(0.67N-N3/2)/(2×0.7hfffw)=(0.67×444-171/2)×103/(2×0.7×5×160)=189mm取lw1=200mm肢尖:lw2=(0.33N-N3/2)/(2×0.7hfffw)=(0.33×444-171/2)×103/(2×0.7×5×160)=55mm取lw2=130mm为便于在上弦杆搁置屋面板,节点板上边缘缩进

42、8mm,用塞焊把上弦杆和节点板连接起来,焊缝按两条角焊缝计算,坡度较小,不考虑坡度对材料强度的影响,集中荷载与上弦垂直。上弦肢尖焊脚尺寸为hf=8mm,肢背焊脚尺寸为hf=5mm,P=51KN,节点板尺寸为430×347mm2。肢背焊缝验算:f=P/(2×0.7hflw)=51000/(2×0.7×5×420)=18MPafffw肢尖焊缝验算:内力差N=436-0=436KN,弯矩M=Ne=436×(0.11-0.0244)=37KN·mf=N/(2×0.7hflw)=436000/(2×0.7×

43、;8×418)=93MPaf=6M/(2×0.7hflw2)=6×37×106/(2×0.7×8×4182)=123 MPa=132MPa=160 MPa5、上弦结点24(1)杆件44与节点板连接的焊缝计算与下弦节点3中相同,lw1=70mm,lw2=70mm,lw3=63mm(2)肢背焊脚尺寸均为hf=5mm,P=51KN,节点板尺寸为(100+210)×202 mm2。肢背焊缝验算:f=P/(2×0.7hflw)=51000/(2×0.7×5×210)=35MPafffw

44、6、上弦结点23(1)杆件29与节点板连接的焊缝计算与下弦节点2中相同,lw1=110mm,lw2=100mm,lw3=100mm。(2)杆件30与节点板连接的焊缝计算与下弦节点3中相同,lw1=80mm,lw2=70mm,lw3=63mm。(3)上弦肢尖焊脚尺寸hf=8mm,肢背焊脚尺寸为hf=5mm,P=51KN,节点板尺寸为245×285 mm2。肢背焊缝验算:f=P/(2×0.7hflw)=51000/(2×0.7×5×245)=21.7MPafffw肢尖焊缝验算:内力差N=677-436=241KN,弯矩M=Ne=241×(

45、0.11-0.0244)=21KN·mf=N/(2×0.7hflw)=241000/(2×0.7×8×325)=65MPaf=6M/(2×0.7hflw2)= 6×21×106/(2×0.7×8×3252)=99MPa=7、上弦结点22(1)杆件43与节点板连接的焊缝计算与下弦节点2中相同,lw1=70mm, lw2=70mm ,lw3=63mm。(2)肢背焊脚尺寸均为hf=5mm,P=51KN,节点板尺寸为(100+210)×202 mm2。肢背焊缝验算:f=P/(2

46、15;0.7hf lw)=51000/(2×0.7×5×210)=35MPafffw8、上弦结点21(1)杆件31与节点板连接的焊缝计算与下弦节点3中相同,lw1=80mm,lw2=80mm,lw3=80mm。(2)杆件32与节点板连接的焊缝计算与下弦节点4中相同,lw1=70mm,lw2=70mm,lw3=56mm。(3)上弦肢尖焊脚尺寸为hf=8mm,肢背焊脚尺寸hf=5mm,P=51KN,节点板尺寸为260×237 mm2。肢背焊缝验算:f=P/(2×0.7hf lw) =51000/(2×0.7×5×260

47、)=18fffw肢尖焊缝验算:内力差N=763-677=86KN,弯矩M=Ne=86×(0.110-0.0244)=7.5KN·mf=N/(2×0.7hf lw)= 86000/(2×0.7×8×244)=32MPaf=6M/(2×0.7hf lw2)= 6×7.5×106/(2×0.7×8×2442)=68MPa=9、上弦结点20(1)杆件45与节点板连接的焊缝计算与下弦节点4中相同,lw1=70mm,lw2=70mm,lw3=63mm。(2)肢背焊脚尺寸均为hf=5mm,

48、P=51KN,节点板尺寸为(100+210)×202 mm2。肢背焊缝验算:f=P/(2×0.7hf lw)=51000/(2×0.7×5×210)=35MPafffw10、上弦结点19(1)杆件33与节点板连接的焊缝计算与下弦节点3中相同,lw1=70mm,lw2=70mm,lw3=63mm。(2)杆件34的内力为-62KN,采用三面围焊,焊缝均取hf=5mm,正面角焊缝长度为lw3=80mm。N3=0.7hflw3fffw=2×0.7×5×80×1.22×160=109KN肢背:取lw1=8

49、0mm肢尖:取lw2=80mm(3)上弦肢尖焊脚尺寸为hf=8mm,肢背焊脚尺寸hf=5mm,P=51KN,节点板尺寸为225×227 mm2。肢背焊缝验算:f=P/(2×0.7hflw)= 51000/(2×0.7×5×225)=34MPafffw肢尖焊缝验算:内力差N=763-739=24KN,弯矩M=Ne=24×(0.11-0.0244)=2.1KN·mf=N/(2×0.7hf lw)= 24000/(2×0.7×8×209)=1.0MPaf=6M/(2×0.7hf l

50、w2)= 6×2.1×106/(2×0.7×8×2092)=26MPa=11、上弦边结点26(1)杆件26的内力为-25KN,采用三面围焊,焊缝均取hf=6mm,正面角焊缝长度为lw3=63mm。N3=0.7hflw3fffw=2×0.7×6×63×1.22×160=86KN>26KN.肢背:取lw1=70mm肢尖:取lw2=70mm(2)肢背焊脚尺寸为hf=5mm,P=25KN,节点板尺寸为160×185mm2。肢背焊缝验算:f=P/(2×0.7hflw)=51000

51、/(2×0.7×5×160)=24MPafffw12、屋脊节点18(1)弦杆采用同号角钢进行拼接,并将拼接角钢尖角削除,并截去垂直肢的一部分宽度(t+hf+5),拼接角钢的部分削弱,可以借助节点板来补偿。接头一边的焊缝计算长度按弦杆内力计算。设拼接角钢与受压弦杆之间的角焊缝hf=10mm,则一条角焊缝的计算长度为:lw=N/(2×0.7hfffw)=739×103/(4×0.7×10×160)=165mm拼接角钢的长度ls=2(lw+2hf)+弦杆杆端空隙20,拼接角钢长度取400mm,竖肢需切除=12+10+8=

52、30mm,按上弦杆坡度热弯。(2)上弦与节点板之间的塞焊缝只承受节点荷载,焊脚尺寸为hf=5mm,P=26KN,节点板尺寸为肢尖:13、下弦跨中节点5设计(1)下弦接头设于跨中节点处,连接角钢取与下弦杆同截面2L160×100×10,焊脚尺寸hf=10mm,为了使拼接角钢与弦杆之间能够密合,需将拼接角钢的尖角削除,且截去垂直肢的部分宽度(t+hf+5),焊缝计算长度为(3)腹杆34、35、46均采用三面围焊,侧面角焊缝均按构造取值lw=80mm。14、支座节点1为便于施焊,下弦杆角钢水平肢的底面与支座底板的净距取160mm。在节点中心线上设置加劲肋,加劲肋的高度与节点板的高

53、度相等,厚度为12mm。(1)支座底板的计算支座反力R=408KN,混凝土强度C25,fc=11.9MPa,所需地板净面积An=461×1000/11.9=388cm2,选用锚栓直径d=25mm,锚栓孔直径约为50mm,则所需底板毛面积为:A=An+A0=388+2×4×5+3.14×52/4=447.6cm2取底板尺寸为28×28=784 cm2。底板厚度按屋架在反力作用下的弯矩计算,节点板和加劲肋将底板分成四块,每块板为两相邻边支承,另外两边自由。每块板单位宽度的最大弯矩为:M=q12式中 q=R/An=408000/72500=5.6MPa1为两支承边之间的对角线长度,1=198mm由b1/a1决定,查表得=0.056M=0.056×1982×5.6=12295N·mm底板厚度应为t= =18.6mm,取t=20mm(2)加劲肋高度与节点的连接焊缝计算加劲肋高度取与支座节点板相同,t=12mm,一个加劲肋的连接焊缝所受的内力为四分之一的支座反力V=R/4=408/4=102KNM=Ve=102000×(280-12)/4=6834000N·mm设焊脚

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