02-27m钢屋架设计例题

#五、节点设计用E43焊条时，角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值fw_160N/mm2各杆件内力由表2查得，最小焊缝长度不应小于8hff1.下弦节点b见图10f329KN329KNaIoC图10下弦节点b斜杆Bb与节点的连接焊缝计算：N=497.1kN设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为6mm和5mm。所需焊缝长度为：2X497.1x103肢背：i=；+12=285.6mm,取l=270mmw2X0.7X6X160wx497.1x103肢尖：i'=-3.2+10=158mm,取l'=170mmwx0.7x5x160w斜杆Db与节点的连接焊缝计算：N=412.77kN设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为6mm和5mm。所需焊缝长度为X421.77X103肢背：l=+12=216.7，取l=250mmTOC\o"1-5"\h\zw2x0.7x6x160wX412.77X103肢尖：l'=32+10=132.8，取l'=150mmwX0.7X5X160w竖杆Cb与节点板连接焊缝计算：N=55.48kN因其内力很小，焊缝尺寸可按构造确定，取焊脚尺寸h=5mm焊缝长度l>40mm，取l=60mm/ww下弦杆与节点板连接焊缝计算：焊缝受力为左右下弦杆的内力差△N=1828.87-329=499.87KN，设肢尖与肢背的焊脚尺寸为6mm,所需焊缝长度为：2X499.87X103肢背：l=+12=260，取l=300mmw2X0.7X6X160wx499.87x103肢尖：l'_j+12=136，取l'=150mmx0.7x6x160节点板尺寸：根据以上求得的焊缝长度，并考虑杆件之间应有的间隙和制作装配等误差按比列作出构造详图，从而定出节点尺寸。如图11所示

C./\/Cac§aC./\/Cac§a幺28^‘»Cb图11节点板b尺寸图12上弦节点B2.上弦节点B斜杆Bb与节点板连接焊缝计算，与下弦节点b中Bb杆计算相同。斜杆Ba与节点板连接焊缝计算，N=619.16kN。设肢背与与肢尖的焊脚尺寸分别为10mm和6mm。所需焊缝长度为2X619.16X103肢背：l二+20=184.27,取l=200mmw2X0.7X10X160wx619.196x103肢尖：i'_3+12=165.6，取l'=180mmx0.7x6x160上弦杆与节点板连接焊缝计算：为了便于在上弦上搁置大型屋面板,上弦节点板的上边缘可缩进上弦肢背8mm。用槽焊缝将上弦角钢和节点板连接起来。槽焊缝可按两条焊缝计算，计算时可略去屋架上弦坡度的影响,而假定集中荷载P与上弦垂直。假定集中荷载P由槽焊缝承受，P=55.3296kN，焊脚尺寸为5mm所需槽焊缝长度为:l=+10=52・3296x1°3+10=59.51mm，取l=65mm2x0.7xhxfw2x0.7x5x160w上弦杆尖焊缝受力为左右上弦杆的内力差△N=619.38-0.0=619.38kN偏心距e=100-24.3=75.7mm设肢尖焊脚尺寸8mm,设需焊缝长度为480mm,则

国N616.3x1032=118.6N/mm2x0.7x8x(480—国N616.3x1032=118.6N/mm2x0.7x8x(480—16)国=2hYlewM6x619.38x10’x68.82=116.\N/mm2o=/WF2x0.7x8x(480—16)2y^f)2+(0)2=：(118-6)2+116.12=150.1N/mm2<160N/mm2f1.224）节点板尺寸：方法同前，如图13所示3.屋脊节点J见图14Hl图14屋脊节点JN=1117.37KN，设肢尖、肢背焊脚尺寸为8mm,则需焊缝长度为Nl=+16=1117.37x103+16=mm，取l=375mmw4x0.7xhxfw2x0.7x8x160w拼接角钢长度取2x375+50=800mm（2）弦杆与节点板的连接焊缝计算：上弦肢背与节点板用槽焊缝，假定承受节点荷载上弦肢尖与节点板用角焊缝，按上弦杆内力的15%计算。N=1117.37x15%=1167.6kN，设焊脚尺寸为8mm,弦杆一侧焊缝长度为250mm，167.6x103=电少_==64N/mm22hl2x0.7x8x(250—16)ewM3o==6x167・6x1°x6&8=124.1N/mm2fWp~2x0.7x8x(250—16)2o■124.1,'(C)2+(国)2=；()2+642=120.2N/mm2<160N/mm2V1.22fV1.22中竖杆与节点板的连接焊缝计算：N=0kN此杆内力很小，焊缝尺寸可按构造确定,取焊脚尺寸h=5mmf焊缝长度l>40mm，取l=60mmww斜杆J2与节点板连接焊缝的计算N=164.55KN，设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为6mm和5mm，所需焊缝长度为：2x164.55x103肢背：S=-+12=81.6mm，取l=100mmw2x0.7x6x160w1x164.55x103肢尖：l'=2+10=50mm，取焊缝长度l'=60mmwx0.7x5x160w节点板尺寸：方法同前，如图15所示节点板J尺寸节点板J尺寸图154.下弦跨中节点e见图16ocS1012.51KN16下弦跨中节点e拼接角钢与下弦杆截面相同，传递内力N=1012.51kN（1拼接角钢与下弦杆截面相同，传递内力N=1012.51kN设肢尖、肢背焊脚尺寸为8mm,则需焊缝长度为+16=1012.51xl03+16=298.5mm，取l=300mmwl=w4x0.7xhxfw2x0.7x8x160拼接角钢长度不小于2x300+12=612mm（2）弦杆与节点板连接焊缝计算：按下弦杆内力的15%计算。N=1012.51x15%=151.9kN设肢背、肢尖焊脚尺寸为6mm,弦杆一侧需焊缝长度为2x151.9x103肢背：l=-+12=87.4mm，取l=90mmw2x0.7x6x160w>48mm,1x151.9x103肢尖l'=32+12=49.6mm:，按构造要求，取焊缝长度>48mm,wx0.7x6x160w取l'=60mm（4）节点板尺寸：方法同前，如图17所示5.端部支座节点aN2寸5.端部支座节点aN2寸'ZOJ17节点板e尺寸（1）为便于施焊,下弦角钢水平肢的底面与支座底板的距离一般不小于下弦伸出肢的宽度,故可取为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度相同，厚度同端部节点板为14mm。支座底板计算：支座反力R=〔52.3296xl8.9+0.5x2x52.3296〕/2=552.01kN取加劲肋的宽度为80mm,考虑底板上开孔，按构造要求取底板尺寸为280mmx400mm,偏安全地取有加劲肋部份的底板承受支座反力，则承压面积为A=280x(2x80+12)=59920mm2验算柱顶混凝土的抗压强度：o=R-552.01x10=9.2N/mm2<f=9.6N/mm2(满足)A=59920cn底板的厚度按支座反力作用下的弯矩计算,节点板和加劲肋将底板分为四块,每块板为两边支承而另两块相邻边自由的板,每块板的单位宽度的最大弯矩为M=恻恻恻22式中恻底板下的平均应力，恻=9.2N/mm2、、啊I两边支承对角线长，2=t(140-14/2)2+1002=166.4mm系数，由b2他2决定。b2为两边支承的焦点到对角线忸2的垂直距离。由相似三角形的关系，得b=^^=84.1mm2166.4勺個2=046,查表得忸=0.0576M=0.0576x9.2x166.42=14672.9N-mm底板厚度*6M/f=^:6x14672.9/215=20.2mm,取t=25mm加劲肋与节点板的连接焊缝计算：偏安全地假定一个加劲肋的受力为支座反力的1/4则焊缝受力V=552・01"03=138x103NV=4M=Ve=138x103x45.7=6.555x106N.mm设焊缝尺寸为6mm,焊缝长度210mm,恻=勿N=138x103=63.72N/mm2f2hZl2x0.7x6x(210-16)ew恻=M=6x4・93x1°6=93.57N/mm2fW2x0.7x6x(200—16)2F,.'(匚)2+個f)2='(6x6.555x106)2+(138x103)2=128.3N/mm2<160N/mm2/1.22x2x0.7x6x19822x0.7x6x198)加劲肋高度不小于210mm即可节点板加劲肋与底板的连接焊缝计算：设底板连接焊缝传递全部支座反力R=552.01kN

节点板、加劲肋与底板连接焊缝总长度:=节点板、加劲肋与底板连接焊缝总长度:=2x(300—16)+4x(100—16—20)=824mm满足要求设焊缝尺寸8mm,验算焊缝应力满足要求1.22xhew552.01x103=98.055N/mm21.22xhewx0.7x8x8244）下弦杆、腹杆与节点板的连接焊缝计算：①竖杆与节点板的连接焊缝计算：N=26.33KN,焊缝尺寸可按构造确定,焊脚尺寸h=5mm，焊缝长度l>40mm。fw