鋼結構課程設計——27m跨工業(yè)廠房普通鋼屋架設計

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上鋼結構課程設計27m跨工業(yè)廠房普通鋼屋架設計 學 院： 土木與環(huán)境工程學院 班 級： 姓 名： 學 號： 指導教師： 北京科技大學 2014年07月目錄專心-專注-專業(yè)1.設計任務書1.1 設計內(nèi)容27m跨工業(yè)廠房普通鋼屋架設計1.2 設計目的通過課程設計，進一步了工業(yè)廠房鋼結構的結構型式、總體布置、受力特點和構造要求等；培養(yǎng)和鍛煉學生綜合運用鋼結構材料、連接和基本構件設計原理進行鋼屋架設計計算和解決實際工程問題的能力。1.3設計任務及要求(1)完成設計計算書一份，設計計算書內(nèi)容應包括以下內(nèi)容：設計基本資料、設計依據(jù)選擇鋼屋架的材料，并明確提出對保證項目的要求；確定屋

2、架形式及幾何尺寸，屋架及支撐布置（SC上弦支撐，XC下弦支撐，CC垂直支撐，GG剛性系桿，LG柔性支撐）；進行荷載匯集、桿件內(nèi)力計算、內(nèi)力組合，選擇各桿件截面；節(jié)點設計：設計下弦節(jié)點、上弦節(jié)點、再分式腹桿節(jié)點、支座節(jié)點、屋脊節(jié)點及下弦中央節(jié)點等。填板設置； 材料統(tǒng)計(2)繪制鋼屋架施工圖一張（A3）屋架幾何尺寸和內(nèi)力簡圖（1:100）；構件詳圖：屋架正立面圖軸線圖比例1:20（1：30），節(jié)點及桿件比例1:10(1:15)，上、下弦平面圖，端部側面圖、跨中及中間部位剖面圖；零件或節(jié)點大樣圖（1:5）； 材料表；設計說明。所繪圖紙應符合房屋建筑制圖統(tǒng)一標準（GB 500012010）和建筑結構制

3、圖標準（GB-T50105-2010）的要求。2.設計計算書2.1 設計資料 某機械廠成品組裝車間跨度為27m，廠房總長度90m，柱距6m，車間內(nèi)設有兩臺300/50kN中級工作制吊車。廠房平面圖、剖面圖及屋架結構形式見圖2-1（以長度90m為例）。圖2-1 廠房平面、剖面及屋架形式示意圖1.車間柱網(wǎng)布置：長度90m；柱距6m ；跨度27m2.屋架采用的鋼材為Q235B鋼，焊條為E43型。3.屋面材料：預應力大型屋面板4.柱的混凝土強度等級為C25，屋面坡度i=1/10；5.廠房工作溫度高于-20，無侵蝕性介質，地震設防烈度為6度，屋架下標高為12.5m；采用1.5×6 m預應力混凝

4、土大型屋面板，級防水，卷材屋面，屋架采用梯形鋼桁架，兩端鉸支在鋼柱上。6.屋面活荷載標準值為0.7 kN/m2，雪荷載標準值為0.45 kN/m2，基本風壓0.35 kN/m2，基本雪壓（不與活荷載同時考慮）0.45 kN/m22.2 設計依據(jù)1.鋼結構課程設計指導 張志國 張慶芳 武漢理工大學出版社2.鋼結構設計規(guī)范（GB50017-2003），北京：中國計劃出版社3.建筑結構荷載規(guī)范（GB50009-2012），北京：中國建筑工業(yè)出版社4.鋼結構基本原理 何若全 中國建筑工業(yè)出版社5.房屋建筑制圖統(tǒng)一標準（GB50001-2010）6.建筑結構制圖標準（GB-T50105-2010）2.3

5、 屋架形式及主要尺寸確定屋面材料為預應力混凝土大型屋面板，采用無檁屋蓋體系，梯形鋼屋架，屋面坡度i=1/10。屋架計算寬度L0=L-2×0.15=27-2×0.15=26.7m，中間高度取H=3350mm，在27m軸線處端部高度h0=2000mm，在26.7m的兩端高度為：h0=2015mm。屋架跨中起拱高度按f=L0/500計算，取60mm。鋼材選用Q235B鋼，焊條為E43型，手工焊。根據(jù)車間長度、屋架跨度和荷載情況，設置上、下弦橫向水平支撐、垂直支撐和系桿。如圖2-2所示：圖2-2 屋架形式2.4 支撐布置根據(jù)廠房長度（90m>60m）、跨度及荷載情況，設置三道

6、上、下弦橫向水平支撐。因柱網(wǎng)采用封閉結合，廠房兩端的橫向水平支撐設在第一柱間，該水平支撐的規(guī)格與中間柱間支撐的規(guī)格有所不同。在所有柱間的上弦平面設置了剛性與柔性系桿，以保證安裝時上弦桿的穩(wěn)定，在各柱間下弦平面的跨中及端部設置了柔性系桿，以傳遞山墻風荷載。在設置橫向水平支撐的柱間，于屋架跨中和兩端各設一道垂直支撐。屋架支撐布置見圖2-3所示：圖2-3(a)屋架上弦支撐布置圖2-3(b)垂直支撐1-1圖2-3(c)垂直支撐2-2符號說明：GWJ-（鋼屋架）；SC-（上弦支撐）：XC-（下弦支撐）； CC-（垂直支撐）；GG-（剛性系桿）；LG-（柔性系桿）備注：某車間所設計的屋蓋無吊車、無天窗、無

7、振動設備，不必進行有關這些的計算。2.5 屋架的內(nèi)力計算2.5.1 計算的基本假定節(jié)點均為鉸接；所有桿件的軸線均位于同一平面內(nèi)，且同心交匯于節(jié)點；荷載均作用于節(jié)點。2.5.2荷載計算屋面活荷載與雪荷載不同時考慮，取較大的荷載標準值進行計算，故屋面活荷載取0.7kN/m2進行計算；荷載計算中，因屋面坡度較小，風荷載對屋面為吸力，起卸載作用，對重屋蓋可不考慮。屋架沿水平投影面積分布的自重（包括支撐）可按經(jīng)驗公式gk=0.12+0.011lkN/m2計算。荷載計算如表2-1所示：表2-1 荷載計算表荷載名稱標準值（kN/m2）設計值（kN/m2）預應力混凝土大型屋面板(包括灌縫）1.41.4

8、5;1.351.89改性瀝青防水層0.40.4×1.350.5420厚1:2.5水泥砂漿找平層0.40.4×1.350.54150厚加氣混凝土保溫層0.480.48×1.350.648懸掛管道0.100.10×1.350.135屋架和支撐自重0.120+0.011×27=0.4170.417×1.350.563永久荷載總和3.1974.316屋面活荷載0.70.7×1.40.98可變荷載總和0.70.982.5.3 荷載組合設計屋架時應考慮以下三種荷載組合情況：（1）第一種荷載組合：全跨永久荷載+全跨可變荷載全跨節(jié)點永久荷載

9、及可變荷載：F=4.16+0.98×1.5×6=47.664kN（2）第二種荷載組合：全跨永久荷載+半跨可變荷載全跨節(jié)點永久荷載：F1=4.316×1.5×6=38.844kN半跨節(jié)點可變荷載：F2=0.98×1.5×6=8.82kN（3）第三種荷載組合：全跨屋架（包括支撐）自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷載:全跨節(jié)點屋架自重：F3=0.563×1.5×6=5.067kN半跨節(jié)點屋面板自重及活荷載：F4=(1.89+0.98)×1.5×6=25.830kN備注：上述三種荷載組合，其中（1）、（

10、2）種組合為使用階段荷載情況，（3）為施工階段荷載情況。2.5.4 內(nèi)力計算屋架在上述3種荷載組合作用下的計算簡圖如圖2-4所示。用電算先解得F=1的屋架各桿件的內(nèi)力系數(shù)（F=1作用于全跨、左半跨、右半跨）:（a）全跨永久荷載+全跨可變荷載計算簡圖（b）全跨永久荷載+半跨可變荷載計算簡圖（c）全跨屋架包括支撐+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷載計算簡圖圖2-4 屋架計算簡圖然后求出各種荷載情況下的內(nèi)力進行組合，計算結果詳細見表2-2：表2-2 屋架構件內(nèi)力組合表桿件名稱內(nèi)力系數(shù)（F=1)內(nèi)力組合值計算內(nèi)力全跨左半跨右半跨第一種組合Fx第二種組合第三種組合F1×+ F2×F1&#

11、215;+ F2×F3×+ F4×F3×+ F4×上弦AB0.000.000.000.000.000.000.000.000.00BC-9.93-7.47-3.09-473.30-451.61-401.38-243.27-130.13-473.30CD-9.93-7.47-3.09-473.30-451.61-401.38-243.27-130.13-473.30DE-15.74-11.27-5.60-750.23-710.81-660.80-370.86-224.40-750.23EF-16.32-11.85-5.60-777.87-738.

12、45-683.33-388.78-227.34-777.87FG-16.32-11.85-5.60-777.87-738.45-683.33-388.78-227.34-777.87GH-18.61-11.86-8.45-887.03-827.49-797.42-400.64-312.56-887.03HI-19.10-12.36-8.45-910.38-850.94-816.45-416.04-315.04-910.38IJ-19.10-12.36-8.45-910.38-850.94-816.45-416.04-315.04-910.38下弦ab5.344.101.56254.53243.

13、59221.19132.9667.35254.53bc13.269.744.40632.02600.98553.88318.77180.84632.02cd18.1812.157.56866.53813.35772.86405.95287.39866.53de17.759.879.87846.04776.53776.53344.88344.88846.04斜腹桿aB-10.04-7.70-2.93-478.55-457.91-415.84-249.76-126.55-478.55Bb7.945.832.65378.45359.84331.79190.82108.68378.45bD-6.46-

14、4.43-2.55-307.91-290.00-273.42-147.16-98.60-307.91Dc4.612.822.25219.73203.94198.9196.2081.48219.73cf-3.50-1.30-2.76-166.82-147.42-160.30-51.31-89.03-166.82fG-2.70-0.49-2.76-128.69-109.20-129.22-26.34-84.97-128.69Ef0.730.730.0034.7934.7928.3622.553.7034.79Gd0.73-0.741.8434.7921.8344.58-15.4251.2334.7

15、9dg1.142.90-2.2054.3469.8624.8880.68-51.0554.34gJ1.883.63-2.2089.60105.0453.62103.29-47.3089.60Hg0.670.670.0031.9331.9326.0320.703.3931.93豎桿Aa-1.00-1.000.00-47.66-47.66-38.84-30.90-5.07-47.66Cb-1.00-1.000.00-47.66-47.66-38.84-30.90-5.07-47.66Ec-1.50-1.500.00-71.50-71.50-58.27-46.35-7.60-71.50Ff-1.00

16、-1.000.00-47.66-47.66-38.84-30.90-5.07-47.66Hd-1.50-1.500.00-71.50-71.50-58.27-46.35-7.60-71.50Ig-1.00-1.000.00-47.66-47.66-38.84-30.90-5.07-47.66Je0.000.000.000.000.000.000.000.000.002.6 桿件截面設計2.6.1 上弦桿整個上弦桿采用等截面，按最大設計內(nèi)力的HI、IG桿設計，根據(jù)表2-2，有N=-910.38kN。在屋架平面內(nèi)計算長度為l0x=l0=1.507m。本屋架為無檁體系，可以認為大型屋面板只起到剛性系

17、桿作用。根據(jù)支撐布置和內(nèi)力變化情況，取在屋架平面外計算長度l0y為支撐點間的距離，即：l0y=3×1.507=4.521m 根據(jù)屋架平面外上弦桿的計算長度，上弦截面選用兩個不等肢角鋼，短肢相并，如圖2-5所示。圖2-5 上弦桿截面圖腹桿最大內(nèi)力N=-478.55kN，查單臂式桁架節(jié)點板厚度選用表可知，中間節(jié)點板厚度選用10mm，支座節(jié)點板厚度選用12mm。設=60，查Q235鋼穩(wěn)定系數(shù)表可知 =0.807。需要截面積 A=Nf=910.38×1030.807×215=5247.0mm2需要回轉半徑ix=l0x=25.1mmiy=l0y=75.4mm根據(jù)需要的A 、

18、ix、iy ，查角鋼型鋼表，初選2L180×110×10，即 A=5674cm2，ix=31.3mm，iy=87.1mm按所選角鋼進行驗算：x=l0xix=.3=48.15<=150y=l0yiy=.1=51.91<=150由于 y>x，只需求出y，查軸心受力穩(wěn)定系數(shù)表，y=0.847,則：NA=910.38×1030.847×5674=189.43MPa<215MPa所以所選用的截面2L180×110×10符合上弦桿的要求。上弦截面如圖2-5所示。2.6.2 下弦桿整個下弦桿采用同一截面，按最大內(nèi)力所在的cd

19、桿計算，根據(jù)表2-2有N=866.53kN。又有：屋架平面內(nèi)取節(jié)點間軸線長度 l0x=l0=3.000m屋架平面外根據(jù)支撐布置取 l0y=26700/2=1.3350m所需截面面積為：A=Nf=866.53×=4030.37mm2選用2L160×100×10，因為l0yl0x，故用不等肢角鋼，短肢相并，如圖2-6所示：圖2-6 下弦桿截面圖該截面特征如下：A=5064mm2>4030.37mm2（符合要求）ix=28.5mm，iy=77.8mm長細比計算：x=l0xix=.5=105.26<=350y=l0yiy=.8=171.59<=350=N

20、A=866.53×=171.12MPa<215MPa對Y軸換算長細比：所以選用截面滿足要求，下弦桿截面如圖2-6所示。2.6.3 端斜桿aB桿件軸力N=-478.55kN，l0x=l0y=2539mm。因為l0x=l0y，故采用不等肢角鋼，長肢相并，使ixiy，選用角鋼2L140×90×10，a=12mm，其截面特性為：A=4452mm2，ix=44.7mm，iy=37.0mm對該截面驗算如下：x=l0xix=.7=56.80<=150y=l0yiy=.0=68.62<=150因為b2t=9010=9<0.48l0yb2=0.48×

21、;=13.54所以可取yz=y1+1.09b24l0y2t2=68.62×1+1.09××102=76.23<150由于yz>x，只需求yz，查軸心受壓桿穩(wěn)定系數(shù)表，得yz=0.733，于是有：=NyzA=478.55×1030.733×4452=146.65MPa<215MPa滿足要求。填板每個節(jié)間放兩塊，填板間距：la=84.6cm<40i=40×4.47=178.8cm斜端桿aB截面如下圖2-7所示。圖2-7 斜端桿aB桿截面圖2.6.4 腹桿（1）腹桿cf-fG此桿在f節(jié)點處不斷開，采用通長桿件。Ncf

22、=-166.82kN，NfG=-128.69kN再分式桁架中的斜腹桿，在桁架平面內(nèi)的計算長度取節(jié)點中心間距l(xiāng)0x=2086mm，在桁架平面外的計算長度：選用2L110×10，a12mm，查角鋼規(guī)格表得A42.52， 由于，只需求。查表0.699，則:再分腹桿截面如圖2-8所示：圖2-8 再分腹桿cf-fG截面圖（2）腹桿dg-gJ此桿在g節(jié)點處不斷開，采用通長桿件。Ndg=54.34kN，NgJ=89.60kN再分式桁架中的斜腹桿，在桁架平面內(nèi)的計算長度取節(jié)點中心間距l(xiāng)0x=2248mm，在桁架平面外的計算長度：選用2L63×5，a12mm，查角鋼規(guī)格表得A12.29， 斜

23、腹桿受拉則:滿足要求。再分腹桿截面如圖2-9所示：圖2-9 再分腹桿dg-gJ截面圖（3）斜腹桿bD桿件軸力：N=-307.91kN計算長度： l0x=0.8×2873=2298mm，l0y=2873mm因為l0xl0y，故采用不等肢角鋼，長肢相并，使ixiy。設，查Q235鋼的穩(wěn)定系數(shù)表，可得，則需要的截面積為A=Nf=307.91×1030.807×215=1774.65mm2需要的回轉半徑：ix=l0x=32.3mmiy=l0y=47.9mm根據(jù)需要的A 、ix、iy ，查角鋼型鋼表，初選2L110×10，即 A=4252cm2，ix=33.8mm

24、，iy=50.0mm按所選角鋼進行驗算：x=l0xix=.8=68.0<=150y=l0yiy=.0=57.5<=150由于 x>y，只需求出x，查軸心受力穩(wěn)定系數(shù)表，x=0.740,則：NA=307.91×1030.740×4252=97.86MPa<215MPa所以所選用的截面2L110×10符合要求。斜腹桿bD截面如圖2-10所示。圖2-10 斜腹桿bD截面圖（4）斜腹桿Bb試取Bb桿的截面分bD相同，即腹桿Bb截面為2L110×10，并對兩桿進行強度和剛度驗算：強度驗算：NA=378.45×=89.0MPa<

25、;215MPa滿足強度要求。剛度驗算：計算長度：l0x=0.8×2622=2098mm，l0y=2622mmx=l0xix=.8=62.1<=150y=l0yiy=.0=52.4<=150滿足剛度要求。（5）腹桿Dc試取Dc桿的截面與Cf相同，即腹桿Dc截面為2L110×10，并對桿進行強度和剛度驗算：強度驗算：NA=219.73×=51.68MPa<215MPa滿足強度要求。剛度驗算：計算長度：l0x=0.8×2873=2298mm，l0y=2873mmx=l0xix=.8=68.0<=150y=l0yiy=.0=57.5<

26、;=150滿足剛度要求。2.5.6 豎桿Hd桿件軸力：N=-71.50kN計算長度： l0x=0.8×3050=2440mm，l0y=3050mm由于桿件內(nèi)力較小，按選擇，需要的回轉半徑為：ix=l0x=16.3mmiy=l0y=20.3mm查型鋼表，選截面的ix和iy較上述計算的ix和iy略大些。選用2L63×5，其截面特性為：A=1229mm2，ix=19.4mm，iy=30.4mm對該截面驗算如下：x=l0xix=.4=125.77<=150y=l0yiy=.4=100.46<=150由于 x>y，只需求出x，查軸心受力穩(wěn)定系數(shù)表，x=0.406,則

27、：NA=71.501×1030.406×1229=143.29MPa<215MPa所以所選用的截面2L63×5符合要求。豎桿截面如圖2-11所示：圖2-11 豎桿截面圖其余各桿件的截面選擇結果見表2-3。表2-3 屋架桿件截面選擇表名稱桿件編號內(nèi)力/kN計算長度/cm截面規(guī)格截面面積/回轉半徑/cm長細比容許長細比穩(wěn)定系數(shù)計算應力上弦HI、IJ-910.38150.7452.1180×110×1056.743.138.7148.1551.911500.847189.43下弦cd866.533001335160×100×

28、1050.642.857.78105.26171.59150171.12腹桿aB-478.55253.9253.9140×90×1044.524.423.7056.8068.621500.733146.65Bb378.45209.8262.2110×1042.523.385.0062.0752.441500.803110.84bD-307.91229.8287.3110×1042.523.385.0067.9957.461500.74097.86Dc219.73229.8287.3110×1042.523.385.0067.9957.46150

29、0.74069.83CffG-166.82-128.69208.6393.4110×1042.523.385.0061.7278.681500.69956.13Ef34.79151.2189.063×512.291.943.0477.9462.171500.70340.27Gd34.79261.2326.563×512.291.943.04134.64107.401500.37176.30DggJ54.3489.60224.8405.463×512.291.943.04115.88133.361500.33372.90Hg31.93162.8203.56

30、3×512.291.943.0483.9266.941500.66738.95豎桿Aa-47.66161.2201.563×512.291.943.0483.0966.281500.63860.78Cb-47.66184.0230.063×512.291.943.0494.8575.661500.59565.18Ec-71.50208.0260.063×512.291.943.04107.2285.531500.517112.53Ff-47.66104.0130.063×512.291.943.0453.6142.761500.84146.11

31、Hd-71.50244.0305.063×512.291.943.04125.77100.331500.406143.29Ig-47.66122.0152.563×512.291.943.0462.8950.161500.79560.06Je0.00268.0335.063×512.291.943.04138.14110.201500.360.002.7 節(jié)點設計各桿件的內(nèi)力由表2-2查得。設計步驟：由腹桿內(nèi)力計算腹桿與節(jié)點板連接焊縫的尺寸，即和，然后根據(jù)的大小按比例繪出節(jié)點板的形狀和尺寸，最后驗算下弦桿與節(jié)點板的連接焊縫。采用E43 焊條時，角焊縫的抗拉、抗壓和

32、抗剪強度設計值=160。2.7.1 上弦節(jié)點2.7.1.1 上弦節(jié)點“A”設Aa桿的肢背和肢尖焊縫，所需焊縫長度為：肢背：肢尖：取 為了便于在上弦上擱置大型屋面板，上弦節(jié)點板的上邊緣可縮進上弦肢背8mm，用槽焊縫將上弦角鋼和節(jié)點板連接起來。槽焊縫作為兩條角焊縫計算，槽焊縫強度設計值乘以0.8的折減系數(shù)。計算時可略去屋架上弦坡度的影響，而假定集中荷載P與上弦垂直。上弦肢背槽焊縫內(nèi)的應力由下面計算得到：肢尖焊縫承擔弦桿內(nèi)力N=0KN，肢背采用塞焊縫，承受節(jié)點荷載F=29.34KN。上弦與節(jié)點板間焊縫長度為140mm，則 焊縫強度滿足要求。圖2-12 上弦節(jié)點“A”2.7.1.2 上弦節(jié)點“B”設B

33、b桿的肢背和肢尖的焊縫，所需焊縫長度為肢背： ，肢尖：，按構造取。Bb與節(jié)點板連接焊縫計算：N=-549.06KN。設Ba桿的肢背和肢尖的焊腳尺寸為，所需焊縫長度為肢背： ，肢尖：，取。為了便于在上弦上擱置大型屋面板，上弦節(jié)點板的上邊緣可縮進上弦肢背8mm。用槽焊縫將上弦角鋼和節(jié)點板連接起來。槽焊縫作為兩條角焊縫計算，槽焊縫強度設計值乘以0.8的折減系數(shù)。計算時可略去屋架上弦坡度的影響，而假定集中荷載P與上弦垂直。上弦肢背槽焊縫內(nèi)的應力由下面計算得， 根據(jù)以上求得的焊縫長度，并考慮桿件之間的間隙以及制作、裝配等誤差，按比例作出節(jié)點圖（見圖2-13），從而確定節(jié)點板的尺寸為360×60

34、0mm。肢尖焊縫承擔弦桿內(nèi)力N=-537.8KN，肢背采用塞焊縫，承受節(jié)點荷載。焊縫是安全的，可不驗算。上弦與節(jié)點板間焊縫長度為600mm，則焊縫強度滿足要求。圖2-13 上弦節(jié)點“B”2.7.1.3 上弦節(jié)點“C”設Aa桿的肢背和肢尖的焊縫，所需焊縫長度為肢背： ，肢尖：，按構造取為了便于在上弦上擱置大型屋面板，上弦節(jié)點板的上邊緣可縮進上弦肢背8mm。用槽焊縫將上弦角鋼和節(jié)點板連接起來。槽焊縫作為兩條角焊縫計算，槽焊縫強度設計值乘以0.8的折減系數(shù)。計算時可略去屋架上弦坡度的影響，而假定集中荷載P與上弦垂直。上弦肢背槽焊縫內(nèi)的應力由下面計算得到：， 肢尖焊縫承擔弦桿內(nèi)力N=0KN，肢背采用塞

35、焊縫，承受節(jié)點荷載。上弦與節(jié)點板間焊縫長度為130mm，則焊縫強度滿足要求。2.7.1.4 上弦節(jié)點“D”設bD桿的肢背和肢尖的焊縫，所需焊縫長度為:肢背： ，肢尖：，取。設cD桿的肢背和肢尖的焊縫，所需焊縫長度為:肢背： ，肢尖：，取。為了便于在上弦上擱置大型屋面板，上弦節(jié)點板的上邊緣可縮進上弦肢背8mm。用槽焊縫將上弦角鋼和節(jié)點板連接起來。槽焊縫作為兩條角焊縫計算，槽焊縫強度設計值乘以0.8的折減系數(shù)。計算時可略去屋架上弦坡度的影響，而假定集中荷載P與上弦垂直。上弦肢背槽焊縫內(nèi)的應力由下面計算得， 根據(jù)以上求得的焊縫長度，并考慮桿件之間的間隙以及制作、裝配等誤差，按比例作出節(jié)點圖，從而確定

36、節(jié)點板的尺寸為360×450mm。肢尖焊縫承擔弦桿內(nèi)力N=300.18KN，肢背采用塞焊縫，承受節(jié)點荷載。槽焊縫是安全的，可不驗算。上弦與節(jié)點板間焊縫長度為450mm，則焊縫強度滿足要求。上弦節(jié)點“D”如圖2-14所示：圖2-14 上弦節(jié)點“D”2.7.1.5 上弦節(jié)點“E”設cE的內(nèi)力很小，焊縫長度取，設 Ef桿的肢背和肢尖的焊縫，所需焊縫長度為肢背： ，肢尖：，按構造取為了便于在上弦上擱置大型屋面板，上弦節(jié)點板的上邊緣可縮進上弦肢背8mm。用槽焊縫將上弦角鋼和節(jié)點板連接起來。槽焊縫作為兩條角焊縫計算，槽焊縫強度設計值乘以0.8的折減系數(shù)。計算時可略去屋架上弦坡度的影響，而假定集中

37、荷載P與上弦垂直。上弦肢背槽焊縫內(nèi)的應力由下面計算得到：， 肢尖焊縫承擔弦桿內(nèi)力N=34.63KN，肢背采用塞焊縫，承受節(jié)點荷載。上弦與節(jié)點板間焊縫長度為300mm，則焊縫強度滿足要求。上弦節(jié)點“E”如圖2-15所示：圖2-15 上弦節(jié)點“E”2.7.1.6 上弦節(jié)點“F”設Aa桿的肢背和肢尖的焊縫，所需焊縫長度為肢背： ，肢尖：，按構造取為了便于在上弦上擱置大型屋面板，上弦節(jié)點板的上邊緣可縮進上弦肢背8mm。用槽焊縫將上弦角鋼和節(jié)點板連接起來。槽焊縫作為兩條角焊縫計算，槽焊縫強度設計值乘以0.8的折減系數(shù)。計算時可略去屋架上弦坡度的影響，而假定集中荷載P與上弦垂直。上弦肢背槽焊縫內(nèi)的應力由下

38、面計算得到：，肢尖焊縫承擔弦桿內(nèi)力N=0KN，肢背采用塞焊縫，承受節(jié)點荷載。上弦與節(jié)點板間焊縫長度為130mm，則焊縫強度滿足要求。2.7.1.7上弦節(jié)點“G”設fG桿的肢背和肢尖的焊縫，所需焊縫長度為:肢背： ，肢尖：，取。設dG桿的肢背和肢尖的焊縫，所需焊縫長度為:肢背： ，肢尖：，取。為了便于在上弦上擱置大型屋面板，上弦節(jié)點板的上邊緣可縮進上弦肢背8mm。用槽焊縫將上弦角鋼和節(jié)點板連接起來。槽焊縫作為兩條角焊縫計算，槽焊縫強度設計值乘以0.8的折減系數(shù)。計算時可略去屋架上弦坡度的影響，而假定集中荷載P與上弦垂直。上弦肢背槽焊縫內(nèi)的應力由下面計算得， 根據(jù)以上求得的焊縫長度，并考慮桿件之間

39、的間隙以及制作、裝配等誤差，按比例作出節(jié)點圖，從而確定節(jié)點板的尺寸為220×460mm。肢尖焊縫承擔弦桿內(nèi)力N=85.02KN，肢背采用塞焊縫，承受節(jié)點荷載。槽焊縫是安全的，可不驗算。上弦與節(jié)點板間焊縫長度為460mm，則焊縫強度滿足要求。上弦節(jié)點“G”如圖2-16所示：圖2-16 上弦節(jié)點“G”2.7.1.8 上弦節(jié)點“H”dH的內(nèi)力很小，焊縫長度取，gH的內(nèi)力很小，焊縫長度取，為了便于在上弦上擱置大型屋面板，上弦節(jié)點板的上邊緣可縮進上弦肢背8mm。用槽焊縫將上弦角鋼和節(jié)點板連接起來。槽焊縫作為兩條角焊縫計算，槽焊縫強度設計值乘以0.8的折減系數(shù)。計算時可略去屋架上弦坡度的影響，而

40、假定集中荷載P與上弦垂直。上弦肢背槽焊縫內(nèi)的應力由下面計算得到：， 根據(jù)以上求得的焊縫長度，并考慮桿件之間的間隙以及制作、裝配等誤差，按比例作出節(jié)點圖，從而確定節(jié)點板的尺寸為230×300mm。肢尖焊縫承擔弦桿內(nèi)力N=29.34KN，肢背采用塞焊縫，承受節(jié)點荷載。槽焊縫是安全的，可不驗算。上弦與節(jié)點板間焊縫長度為460mm，則焊縫強度滿足要求。上弦節(jié)點“H”如圖2-17所示：圖2-17 上弦節(jié)點“H”2.7.1.9 上弦節(jié)點“I”設Ig桿的肢背和肢尖的焊縫，所需焊縫長度為:肢背： ，肢尖：，。為了便于在上弦上擱置大型屋面板，上弦節(jié)點板的上邊緣可縮進上弦肢背8mm。用槽焊縫將上弦角鋼和

41、節(jié)點板連接起來。槽焊縫作為兩條角焊縫計算，槽焊縫強度設計值乘以0.8的折減系數(shù)。計算時可略去屋架上弦坡度的影響，而假定集中荷載P與上弦垂直。上弦肢背槽焊縫內(nèi)的應力由下面計算得， 肢尖焊縫承擔弦桿內(nèi)力N=0kN，肢背采用塞焊縫，承受節(jié)點荷載。上弦與節(jié)點板間焊縫長度為130mm，則焊縫強度滿足要求。2.7.2 屋脊節(jié)點“J” 弦桿一般用與上弦桿同號角鋼進行拼接，為使拼接角鋼與弦桿之間能夠密合，并便于施焊，需將拼接角鋼進行切肢、切棱。拼接角鋼的這部分削弱可以靠節(jié)點板來補償。拼接一側的焊縫長度可按弦桿內(nèi)力計算。N=-986.97kN。設肢尖、肢背焊腳尺寸為10mm，則需焊縫長度為，取=270mm拼接角

42、鋼長度取2270+20560mm<600mm。上弦與節(jié)點板間的焊槽，假定承受點載荷，驗算略。上弦與節(jié)點板的連接焊縫應該按照上弦內(nèi)力的15%計算。設肢尖焊縫，節(jié)點板長為500mm,節(jié)點一側弦桿焊縫的計算長度為220 mm。焊縫應力為：焊縫強度滿足要求。節(jié)點形式如圖2-18所示：圖2-18 屋脊節(jié)點“”3.7.3 端部支座節(jié)點“a”為了便于施焊，下弦桿角鋼水平肢的底面與支座底板的凈距離取160mm。在節(jié)點中心線上設置加勁肋，加勁肋的高度與節(jié)點板的高度相等，厚度14mm。（1）支座底板的計算支座反力：設支座底板的平面尺寸采用，如僅考慮有加勁肋部分的底板承受支座反力，則承壓面積為。驗算柱頂混凝土

43、的抗壓強度：式中：混凝土強度設計值，對C20混凝土，。支座底板的厚度按屋架反力作用下的彎矩計算，節(jié)點板和加勁肋將底板分為四塊，每塊板為兩相鄰邊支承而另兩相鄰邊自由的板，每塊板的單位寬度的最大彎矩為：式中：底板下的平均應力，即=8.58。兩邊支承之間的對角線長度，即系數(shù)，由查表確定。為兩邊支承的相交點到對角線的垂直距離。由此得：查表得0.0546。則單位寬度的最大彎矩為：底板厚度：，取t20mm。所以底板尺寸為。（2）加勁肋與節(jié)點板的連接焊縫計算焊縫長度等于加勁肋高度，也等于節(jié)點板高度。由節(jié)點圖得焊縫長度為440mm，計算長度lw450-16-20414（mm）（設焊腳尺寸hf8mm，切角20m

44、m），每塊加勁肋近似的按承受R/4計算，R/4作用點到焊縫的距離為e140/270 mm。則焊縫所受剪力V及彎矩M為：焊縫強度驗算：39.09N/mm2，滿足要求。（3）節(jié)點板、加勁肋與底板的連接焊縫計算設焊縫傳遞全部支座反力，其中每塊加勁肋各傳，節(jié)點板傳遞。節(jié)點板與底板的連接焊縫長度，所需焊腳尺寸為：取。每塊加勁肋與底板的連接焊縫長度為：所需焊縫尺寸：所以取。節(jié)點形式如圖2-19所示:圖2-19 端部支座節(jié)點“a”2.7.4 下弦節(jié)點2.7.4.1 下弦節(jié)點“b”設 bB 桿的肢背和肢尖焊縫 ，所需焊縫長度為：肢背：肢尖：取，。設 bD桿的肢背和肢尖焊縫 ，所需焊縫長度為：肢背：肢尖：取，。bC桿的內(nèi)力很小，焊縫尺寸可按構造確定，取。根據(jù)以上求得的焊縫長度，并考慮桿件之間的間隙以及制作、裝配等誤差，按比例作出節(jié)點詳圖，從而確定節(jié)點板的尺寸為370×550mm。下弦與節(jié)點板連接到焊縫長度為550mm，焊縫承受節(jié)點左、右弦桿的內(nèi)力差NNbc-Nab711.89-305.14406.75kN。驗算肢背焊縫的強度：焊縫強度滿足要求。節(jié)點如圖2-20所示：圖2-20 下弦節(jié)點