鋼結(jié)構(gòu)屋架計算書

一、設(shè)計資料1、車間平面尺寸為150mX30m,柱距7.5m,跨度為30m,術(shù)網(wǎng)采用封閉結(jié)合，車間內(nèi)有兩臺15t/3t中級工作制軟鉤橋式吊車。2、屋面采用長尺復(fù)合屋面板，板厚100m，檁距不大于1800mm，檁條采用冷彎薄壁斜卷邊Z形鋼Z250X75X20X2.5，屋面坡度，'=1/20。3、鋼屋架簡支在鋼筋混凝土柱頂上，柱頂標(biāo)高9.000m，柱上端設(shè)有鋼筋混凝土連系梁。上柱截面為400mmX400mm，所用混凝土強度等級為C30，軸上抗壓強度設(shè)計值fc=14.3N/mm2?？癸L(fēng)柱的柱距為6m，上端與層架上弦用板鉸連接。4、鋼材用Q235—B，焊條采用E43系列型。5、屋架采用平坡梯形屋架，無天窗，外形尺寸如圖1所示。圖1屋架外形尺寸及腹桿布置形式6、該車間建于深圳近郊。7、屋蓋荷載標(biāo)準(zhǔn)值：屋面活荷載0.50kN/m2基本雪壓So0kN/m2基本風(fēng)壓W00.75kN/m2復(fù)合屋面板自重0.30kN/m2檁條自重0.0821kN/m2屋架及支撐自重0.45kN/m28、運輸單元最大尺寸長度為15m，高度為4.0m。二、屋架幾何尺寸及檁條布置1、屋架幾何尺寸屋架上弦節(jié)點用大寫字母A，B，C…連續(xù)編號，下弦節(jié)點以及再分式腹桿節(jié)點用小寫字母a，b，c…連續(xù)編號。由于梯形屋架跨度L=30m>24m，為避免影響使用和外觀，制造時應(yīng)起拱。屋架f=L/500=60mm計算跨度氣=L-2x0.15=30-2x0.15=29.7m。起拱后屋架桿件幾何尺寸和節(jié)點編號如圖2所示(基中虛線為原屋架，實線為起拱后屋架)。

圖2屋架幾何尺寸運輸單元的最大尺寸為長度15m，高度4m。此屋架跨度30m，高度3.3m，所以可將屋架從屋脊處斷開，取一半屋架作為運輸單元，長度為15m，高度為2.85m。兩個運輸單元分別在工廠里面制作完成后，再運輸至施工現(xiàn)場進行拼接。2、檁條布置采用長尺復(fù)合面析，單坡內(nèi)不需要搭接，在屋架上弦節(jié)點設(shè)置檁條，水平檁距為1.5m。檁條跨度l7.5m>6m，在跨中三分點處設(shè)置兩道拉條，為檁條提供兩個側(cè)向支撐點。由于風(fēng)荷載較大，故在屋檐和屋脊處都設(shè)置斜拉條和剛性撐桿，以將拉條的接力直接傳遞給屋架。檁條、拉條和撐桿的設(shè)置如圖3所示。圖3檁條、拉條和撐桿的布置三、支撐布置1、上弦橫向水平支撐上弦橫向水平支撐應(yīng)設(shè)置在廠房兩端的第一個柱間，且間距不宜超過60m。本車間長度為150m，因此需要布置四道橫向水平支撐，如圖4所示。圖4上弦橫向水平支撐2、下弦橫向和縱向水平支撐屋架跨度L=30m>24m，且車間內(nèi)有兩臺15t/3t中級工作制軟鉤橋式吊車。故應(yīng)設(shè)置下弦橫向和縱向水平支撐。下弦橫向水平支撐與上弦橫向水平支撐布置在同一柱間，如圖5所示。圖5下弦橫向和縱向水平支撐3、垂直支撐垂直支撐必須設(shè)置。對于本屋架結(jié)構(gòu)，在跨度中央設(shè)置一道中間垂直支撐，在屋架兩端各設(shè)置一道垂直支撐。垂直支撐只設(shè)置在有橫向水平支撐的同一柱間的屋架上，如圖6所示。"7[XIXlIlli[X1X1IIIIIIXEX1Illi1X1X1iiiiixzxziiiii.二150圖6垂直支撐4、系桿沒有設(shè)置橫向水平支撐的屋架，其上下弦的側(cè)向支撐點由系桿來充當(dāng)。上弦平面內(nèi)屋脊和屋檐處需要設(shè)置剛性系桿，其它支撐點處設(shè)置柔性系桿。本屋蓋結(jié)構(gòu)中，檁條長細(xì)比入二78<200,故可兼充上弦平面的剛性和柔性桿。下弦平面設(shè)置兩道柔性系桿，采用Z45x5的單角鋼。四、荷載與內(nèi)力計算1、荷載計算永久荷載復(fù)合屋面板自重0.3kN/亞檁條自重0.821kN/m2屋架及支撐自重0.45kN/亞永久荷載總和：0.832kN/m2可變荷載活荷載：屋面活荷載：0.5kN/m2風(fēng)荷載：w=。日日w。。=1.0，日=1.0，w=0.75kN/m2，迎風(fēng)面^=0.6，背風(fēng)kzszozzos面r=-0.5。故迎風(fēng)面wk=-0.45kN/m2,背風(fēng)面Wk=-0.375kN/m2。2、荷載組合（1）組合一：全跨永久荷載+全跨活荷載（永久荷載與活載大小接近，活荷載起控制作用）q=1.2x0.832+1.4乂0.5=1.70kN/m2屋架上弦節(jié)點荷載為P=qA=1.70x1.5x7.5=19.13kN（2）組合二:全跨永久荷載+半跨活荷載全跨永久荷載：q=1.2x0.832=1.00kN/m2P=qlb=1.00x1.5x7.5=11.25kN1半跨活荷載:q=1.4x0.5=0.7kN/m2P=qlb=0.7x1.5x7.5=7.88kN2（3）組合三:全跨屋架及支撐自重+半跨屋面板重+半跨施工荷載全跨屋架及支撐自重q=1.0x0.45=0.45kN/m2P=qlb=0.45x1.5x7.5=5.06kN3半跨屋面板重+半屋面活荷載q=1.2x（0.3+0.082）+1.4x0.5=1.16kN/m2P=qlb=1.16x1.5x7.5=13.03kN4（4）組合四：全跨永久荷載+風(fēng)荷載迎風(fēng)面：q5=1.0x0.832-1.4x0.45=0.202>0背風(fēng)面：q6=1.0x0.832-1.4x0.375=0.307>0可見，風(fēng)吸力不會引起屋架桿件內(nèi)力由拉力變?yōu)閴毫?，不需要考慮該組合。上述組合中，端部節(jié)點荷載取跨中節(jié)點荷載值的一半。2、內(nèi)力計算本設(shè)計采用數(shù)值法計算桿件在單位節(jié)點力作用下各桿件的內(nèi)力系數(shù)（單位節(jié)點分別作用于全跨、左半跨和右半跨），內(nèi)力計算結(jié)果如表1所示。

表1屋架桿件內(nèi)力組合表桿件名稱內(nèi)力系數(shù)P=1組合一組合二組合三計算內(nèi)力(kN)全跨①左半跨②右半跨③PX①P1X①+P2X②P1X①+P2X③P3X①+P4X②P3X①+P4X③上弦桿AB0.000.000.000.000.000.000.000.000.00BC-11.66-8.44-3.22-222.98-197.62-156.49-168.93-100.91-222.98CD-11.66-8.44-3.22-222.98-197.62-156.49-168.93-100.91-222.98DE-17.88-12.32-5.56-342.01-298.17-244.96-250.93-162.95-342.01EF-17.88-12.32-5.56-342.01-298.17-244.96-250.93-162.95-342.01FG-20.41-13.15-7.27-390.52-333.25-286.94-274.59-198.01-390.52GH-20.91-13.64-7.27-400.05-342.77-292.54-283.58-200.53-400.05HI-20.91-13.64-7.27-400.05-342.77-292.54-283.58-200.53-400.05IJ-19.56-9.98-9.58-374.16-298.64-295.56-228.94-223.85-374.16JK-19.56-9.98-9.58-374.16-298.64-295.56-228.94-223.85-374.16下弦桿ab6.394.721.67122.22109.0985.0093.8754.04122.22bc15.2010.754.45290.80255.74206.06217.03134.87290.80cd19.3212.916.42369.63319.06267.94265.92181.38369.63de20.4011.918.48390.19323.34296.32258.44213.76390.19斜腹桿aB-11.45-8.46-2.99-219.00-195.48-152.31-168.20-96.82-219.00Bb8.626.082.54164.84144.81116.97122.7676.72164.84bD-6.94-4.55-2.40-132.82-113.95-96.98-94.39-66.34-132.82Dc4.762.752.0291.1475.2469.4959.9050.3991.14cF-3.45-1.51-1.94-66.00-50.71-54.10-37.13-42.74-66.00Fd1.930.251.6836.8423.6434.8713.0031.5836.84df-0.271.69-1.96-5.1310.32-18.4720.69-26.9120.7/-26.9fl0.482.44-1.969.2624.70-10.0134.29-23.1034.3/-23.1Gf0.660.660.0012.5312.537.3711.853.3112.50Ig-1.56-3.101.54-29.88-42.02-5.43-48.3412.1812.1/-48.3ge-2.15-3.691.54-41.19-53.32-12.08-59.019.199.2/-59.0gK0.680.680.0012.9112.917.5912.213.4212.91豎桿Aa-0.50-0.500.00-9.57-9.57-5.63-9.05-2.53-9.57Cb-1.00-1.000.00-19.13-19.13-11.25-18.09-5.06-19.13Ec-1.00-1.000.00-19.13-19.13-11.25-18.09-5.06-19.13Gd-1.50-1.500.00-28.70-28.70-16.88-27.14-7.59-28.70Hf-1.00-1.000.00-19.13-19.13-11.25-18.09-5.06-19.13Jg-1.00-1.000.00-19.13-19.13-11.25-18.09-5.06-19.13Ke3.251.631.6362.2349.4249.4237.6637.6662.23

五、桿件截面設(shè)計1、節(jié)點板厚度對于梯形屋架，節(jié)點板厚度由腹桿最大內(nèi)力（一般在支座處）按下表取用:梯形桁架腹桿內(nèi)力或三角形屋架弦桿端節(jié)間內(nèi)力（kN）W180181—300301—500501—700701—950中間節(jié)點板厚（mm）68101214支座節(jié)點板厚（mm）810121416本屋架中腹桿最大內(nèi)力N=219kN，因些中間節(jié)點板厚取8mm，支座節(jié)點板厚取10mm2、桿件計算長度系數(shù)及截面形式（1）上弦桿面內(nèi)計算長度系數(shù)七=1.0。根據(jù)上弦橫向水平支撐的布置方案（圖4）面外計算長度

系數(shù)ry=4.0。氣,=4七，根據(jù)等穩(wěn)定原則，采用兩不等邊角鋼短肢相并組成的T形截面。（2）下弦桿與上弦桿類似，面內(nèi)計算長度系數(shù)七=1.0，由圖5可知，面外計算長度、=6m。下弦桿受拉，不需要考慮穩(wěn)定性，因此下弦桿采用兩等肢角鋼組成的T形截面。（3）支座腹桿（aA、aB）面內(nèi)和面外計算長度系數(shù)都為1.0，采用兩等肢角鋼組成的T形截面。（4）再分式腹桿（df、fI）面內(nèi)計算長度系數(shù)七=1.0,面外計算長度系數(shù)(N)(N)=2x0.75+0.25rNkNi7=2x0.75+0.25xk=1.92>1.0采用兩不等邊角鋼短肢相并組成的T形截面。再分式腹桿（Ig、ge）面內(nèi)計算長度系數(shù)氣=1.0,面外計算長度系數(shù)(N)0.75(N)0.75+0.25rNkN17=2x0.75+0.25xk穿]59.07=1.90>1.0采用兩不等邊角鋼短肢相并組成的T形截面。（5）跨中豎腹桿（Ke）采兩個等肢角鋼組成的十字形截面，斜平面內(nèi)計算長度系數(shù)為0.9（6）其它腹桿面內(nèi)計算長度系數(shù)七=0.8，面外計算長度系數(shù)ry=1.0,根據(jù)等穩(wěn)定原則，采用兩等肢角鋼組成的T形截面。3、上弦桿上弦桿需要貫通，各桿截面相同，按GH、HI桿的最大內(nèi)力設(shè)計，即N=-400kN。計算長度l=l=1512mm，l「=4/=6048mm。截面選用2Z140X90X8,短肢相并，肢背間

距a=8mm，所提供的截面幾何特性為:A=36.076cm2,i=2.59cm,i=6.65cm。(1)剛度驗算X=-or='5'.2=58.38<[X]=150

xix2.59X=~o^=6。4.8=90.95<[X]=150,滿足。i6.65(2)整體穩(wěn)定驗算bjt=140/8=17.5<0.56//b=0.56x6048/140=24.2，因此繞y軸彎扭屈曲的換算長細(xì)比X=X=90.95400x103，上弦桿繞y軸彎扭屈曲，按b類截面查得穩(wěn)定系數(shù)中400x103=180.0N/mm2<f=215N/mm2，滿足中A0.616x36.076x1024、下弦桿下弦桿需要貫通，各桿截面相同，按de桿的最大內(nèi)力設(shè)計，即N=390.2kN。計算長度l=l=6000mm，l=6000mm截面選用2/75x6，肢背間距a=8mm，所提供的截面幾何0x特性為：A特性為：A=17.59cm2,i=2.31cm,i=3.38cm。(1)剛度驗算X=-ox=6。。=259.7<[X]=350xi2.31X=-oy=i3.311600=181.3<[lX=-oy=i3.31(2)強度驗算390.2x10390.2x103=221.8N/mm2，A17.59x1022218=1.03<1.05，滿足2155、再分式腹桿df-fIN汽=34.3kN；再分式腹桿在f節(jié)點處不斷開，采用通長桿件，最大拉力N廣20.7kN,最大壓力Nf=-26.9kN,Nf=-23.1kN。以最大壓力確定時，N=-26.9kN。計算長度10=l=2234mm，10=1.92/=1.92x2234=4289mm。截面選用2/90x56x5。短肢相并，肢背間距a=8mm，所提供的截面幾何特性為:A=14.42cm2,i=1.59cm,N汽=34.3kN；(1)剛度驗算

l223.4=—or=—orix=140.5<LX」=1501.59=-oy=42=97.5<[x]=—or=—orixi4.40(2)整體穩(wěn)定驗算bjt=90/5=18<0.561/b=0.56x4289/90=26.69，因此繞y軸彎扭屈曲的換算長細(xì)比X=M=97.5，yzx，yzx斜腹桿繞X軸彎曲屈曲，按B類截面查得穩(wěn)定系數(shù)中=0.343,則26.9x103X26.9x103X=-or=ix桿件軸力為N=62.2kN，計算長度l=l=0.9/=0.9x3675=3307.5mm。截面選0u0v=54.3N/mm2<f=215N/mm2，滿足中A0.343x14.42x102以最大拉力N=34.3kN,1=1=2234mm，1=1=2234mm。剛算驗算223.4=140.5<LX」=3501.592234=50.8<[x]=350,滿足4.40強度驗算34.3x103--=23.8N/mm2<f=215N/mm2，滿足A14.42x1026、豎腹桿Ke2/45x4，十字形截面，肢背間距a=8mm，所提供的截面幾何特性為：A=A=6.972cm2,ix=1.74cm,i=2.51cm。(1)剛度驗算X=￡=3307=190.0<[x]=350i1.74u=-0r二招=131.8<[x]=350,滿足i2.51v(2)強度驗算A6.972x10262.2x103=89.2N/mm2<f=215N/mm2A6.972x102六、節(jié)點設(shè)計1、下弦節(jié)點“b”(1)腹桿與節(jié)點板的連接焊縫(a)“Bb”桿桿件軸力N=164.8kN，截面2/50x4,節(jié)點板厚8岫肢背和肢支的內(nèi)力分配系數(shù)分別為a=0.7、P=0.3,角焊縫強度設(shè)計值f-=160N/mm2。肢背焊縫焊腳尺寸取h=4mm<f-i>h/,min<h/,max=4mm=1.2/=1.2x4=4.8mmmin所需焊縫長度aN+2hi2x0.7/zfw/af0.7x164.8x103c,+2x4=137mm2x0.7x4x160取,=140mmi<62A.M>10/2f-i=62x4=248mm=10x4=40mm肢尖焊縫焊腳尺寸取>h=t=4mmh=4mm</-minmin,,f.2<h=t=4mmIf,maxmin所需焊縫長度,(3Nw0.3x164.8x103……=+2/7=+2x4=63.2mm2x0.7"f?-兒22x0.7x4x160f，2f取/2=70mm<62hf-2>10/2f-2=62x4=248mm=10x4=40mm表2桿件截面驗算表桿件名稱截面特性桿件特性設(shè)計參數(shù)截面規(guī)格A(cm2)i(cm)i(cm)計算內(nèi)力(kN)L(mm)RxRy力x上弦Ig、gf2Z140X90X8*36.082.596.65-400.001512.001.004.0058.389(下弦de2Z75X617.592.313.38390.206000.001.001.00259.7417斜腹桿aB2Z80X515.822.483.56219.002047.001.001.0082.545'Bb2Z50X47.791.542.35164.802485.000.801.00129.0910bD2Z70X411.142.183.14-132.802787.000.801.00102.288Dc2Z45X46.971.382.1691.002793.000.801.00161.9112cF2Z63X49.961.962.87-66.003127.000.801.00127.6310Fd2Z45X46.971.382.1636.803116.000.801.00180.6414df、fl2Z90X56X5*14.421.594.40-26.90/34.302234.001.001.92/1.00140.50/140.5097.4：Gf2Z45X46.971.382.1612.501965.000.801.00113.919(【g、ge2Z90X56X5*14.421.594.40-59.00/12.102225.001.001.90/1.00139.9496.0：gK2Z45X46.971.382.1612.902525.000.801.00146.3811豎腹桿Aa2Z45X46.971.382.16-9.601819.001.001.00131.818,Cb2Z45X46.971.382.16-19.102161.000.801.00125.2810Ec2Z45X46.971.382.16-19.102550.000.801.00147.8311Gd2Z56X48.781.732.59-28.702925.000.801.00135.2611Hf2Z45X46.971.382.16-19.101463.000.801.0084.816'Jg2Z45X46.971.382.16-19.101838.000.801.00106.558.Ke2Z45X46.971.742.5162.203307.000.900.90171.0511注：帶*號的截面為短肢相并不等邊雙角鋼截面，不帶*號的為長肢相并不等邊雙角鋼截面或等邊雙角鋼截面。(b)“bD”桿桿件軸力N=-132.8kN,截面為2/70x4,節(jié)點板厚8mm，肢背和肢尖的內(nèi)力分配系數(shù)分別為a=0.7、p=0.3,角焊縫強度設(shè)計值fw=160N/mm2。所需焊縫長度h=4mm\|>h.f,min["、f,max=t=4mm=1.2t=1.2x4=4.8mmminaN0.7x132.8x103.,…l=—+2h=+2x4=112mm12x0.7hfwf』2x0.7x4x160肢背焊縫焊腳尺寸取f,1f\<62h=62x4=248mm取〈120mm<>I。/=10x4=40mmf,1hf,2=4mm〈f,minminl<h=t=4mmf,maxmin所需焊縫長度PN=2x0.7hfw?0.3x132.8x103+2h=+2x4=52.5mmf,22x0.7x4x160肢尖焊縫焊腳尺寸取f>h=t=4mmf,2f\<62h=62x4=248mm取<60mm]>10h=10x4=40mm1f,2(c)“Cb”桿桿件軸力N=-19.1kN，截面為2/45x4，節(jié)點板厚8mm，肢背和肢尖的內(nèi)力分配系數(shù)分別為a=0.7、p=0.3,角焊縫強度設(shè)計值fw=160N/mm2。肢背焊縫焊腳尺寸取hf,1|>h=4mm<f，min]"、f,maxt=4mm1.2t=1.2x4=4.8mmmin所需焊縫長度2x0.7hf1fw+2hf10.7xl9.1x103c/M+2x4=23mm2x0.7x4x160取l=50mm>max(10h,40+2h)=48mm肢尖焊縫焊腳尺寸取|>hh=4mm]<^f,minf,max=t=4mm=t=4mmmin所需焊縫長度"+2h2x0.7hfwf,2

f,2f0.3x19.1x1032x0.7x4x160+2x4=14mm取l=50mm>max(10h,40+2h)=48mm(2)節(jié)點詳圖根據(jù)上述焊長度以及桿件截面，并考慮桿件之間應(yīng)有的間隙、制作和裝配等誤差，按比例繪出節(jié)點詳圖，如圖7所示，從而確定節(jié)點板尺寸為(2)節(jié)點詳圖根據(jù)上述焊長度以及桿件截面，并考慮桿件之間應(yīng)有的間隙、制作和裝配等誤差，按比例繪出節(jié)點詳圖，如圖7所示，從而確定節(jié)點板尺寸為290mmX250mm。圖7下弦節(jié)點“b”(3)下弦與節(jié)點板的連接焊縫下弦與節(jié)點板的連接焊縫長度l=290mm，所受的力為左右兩下弦桿的內(nèi)力差A(yù)N=290.8-122.2=168.6kN。下弦桿截面為2/75x6，節(jié)點板厚8mm，肢尖與肢背的焊腳尺寸都取h_5mm]>h.=1.5^^=1.5x娠=4.2mm

f—[<h「m=1.2tma=1.2x6=7.2mm焊縫計算長度l=l-2hf=290-2x5=280mm<60hf=300mm受力較大的肢背處的焊縫應(yīng)力為aAN2x0.7hl0.7x168.6x1032x0.7x5x280=60.21N/mm2<fw=160N/mm2，滿足2、上弦節(jié)點“B”腹桿與節(jié)點板的連接焊縫“Bb”桿與節(jié)點板連接的焊縫尺寸和節(jié)點“b”相同“aB”桿桿件軸力N=219kN，截面為2/aAN2x0.7hl0.7x168.6x1032x0.7x5x280=60.21N/mm2<fw=160N/mm2，滿足肢背焊縫焊腳尺寸取

h=5mm>h=1.5\：t=1.5x%'8=4.2mm<h=1.2t=1.2x5=6mmh=5mm所需焊縫長度所需焊縫長度0.7x219x103l=i2x0.7hfifw+l=i2x0.7hfifw/，i2x0.7x5x160J<62h=62x5=310mm取〈150mm]>10h廣=10x5=50mmTOC\o"1-5"\h\z1f,1肢尖焊縫焊腳尺寸取>h=1.5=1.5x&=4.2mmhf,2=5mm<f,minmax<h=t=5mmIf,maxhf,2所需焊縫長度l=2"l=2"+2h2x0.7hfwf,2

f,2f0.3x219x1032x0.7x5x160+2x5=69mm取l=70mm>max(10h,40+2h)=50mm(2)節(jié)點詳圖根據(jù)上述的焊縫長度以及桿件截面，并考慮桿件之間應(yīng)有的間隙、制作和裝配等誤差，按比例繪出節(jié)點詳圖，如圖8所示，從而確定節(jié)點板尺寸為(2)節(jié)點詳圖根據(jù)上述的焊縫長度以及桿件截面，并考慮桿件之間應(yīng)有的間隙、制作和裝配等誤差，按比例繪出節(jié)點詳圖，如圖8所示，從而確定節(jié)點板尺寸為360mmX230mm。圖8上弦節(jié)點“B”(3)上弦與節(jié)點板的連接焊縫上弦與節(jié)點板的連接焊縫長度l=360mm，所受的力為左右兩上弦桿的內(nèi)力差A(yù)N=230.0-0=230kN以及節(jié)點荷截P=19.13kN。上弦桿截面為2Z140x90x8，節(jié)點板厚8mm。(a)上弦肢背與節(jié)點板的槽焊縫上弦肢背與節(jié)點板的槽焊縫承受節(jié)點荷載P，槽焊縫按兩條hf=0.5t=4mm的角焊縫計算。屋面傾角a=arctan(1/8)，節(jié)點荷載P的偏心距e=35mm。槽焊縫所受的應(yīng)力為Psina19.13x103x0.1242x0.7Psina19.13x103x0.1242x0.7hfl0.97N/mm22x0.7x5x(360—2x5)6Pecosa+2x0.7hl2x0.7hfl2Pcosa19.13x103x0.992+2x0.7x5x(360—2x5)6x19.13x103x0.992x3512.39N/mm22x0.7x5x(360—2x5)2(12.39)I1.22；2+0.972-10.2N/mm2<0.8f；-0.8x160-128N/mm2，滿足。（b）上弦肢尖與節(jié)點板的連接焊縫上弦肢尖的兩條角焊縫承擔(dān)偏心荷載AN，偏心距e=70mm，取焊角尺寸h-5mm<h-5mm<f-1.5J-1.5x、：8=4.2mm>hf,min<h-1—2-8—2-6mmmaxmax肢尖焊縫所受的應(yīng)力為AN223x1032x0.7hflAN223x1032x0.7hfl-91.02N/mm22x0.7x5x(360—2x5)6ANe2x0.7hfl26x223x103x70109.22N/mm22x0.7x5x(360—2x5)2(r、2(109.22￥I1.22J+91.022-127.66N/mm2<f《-160N/mm2,滿足。3、有工地拼接的下弦節(jié)點“e”（1）拼接角鋼的截面和長度拼接角鋼與下弦桿共有4條角焊縫，都位于角鋼的肢尖，承擔(dān)節(jié)點兩側(cè)弦桿中較小的內(nèi)力設(shè)計值N2，對于下弦桿，可偏安全地取N2-A2f。下弦截面為2/75x6,A=17.6cm2。焊腳尺寸取為h-6mm<>hh-6mm<>hf,min<hf,max-1.5pt-1.5x78=4.2mmmax—t—2—8—2—6mmmax所需的拼接角鋼總長度為+2h4+2h4x0.7hfwfkfJf+20—2x17.6x102x215+2x6]+20-326mm14x0.7x6x160-340mm。（2）下弦桿與節(jié)點板的連接角焊縫（2）下弦桿與節(jié)點板的連接角焊縫“e”節(jié)點處N1-N2-390.2kN，0.15N^-58.53kN，則N-0.15N^-58.53kN下弦桿截面為2/75x6，節(jié)點板厚8mm，肢背和肢尖的內(nèi)力分配系數(shù)分別為a-0.7、&=0.3，角焊縫強度設(shè)計值f《-160N/mm2。

肢背焊縫焊腳尺寸取>h=1.5=1.5x■78=4.2mmhf,1=5mm<f,minmax<h=1.2t=1.2x8=9.6mmIf,maxminhf,1所需焊縫長度,aNl,aNl=12x0.7hf1fw+2hf,10.7x58.53x1032x0.7x5x160+2x5=47mm取l=50mm>max(10h,40+2h)=50mm肢尖焊縫焊腳尺寸取>h=1.5—=1.5x&=4.2mmhf,2=5mm<f,minmax<h=t=6mmhf,2f,maxmin所需焊縫長度=2x0.7hf2fw+2hf,20.3x58.53x1032x0.7x5x160+2x5=26mm=2x0.7hf2fw+2hf,2取l=50mm>max（10h,40+2h）=50mm。（3）腹桿與節(jié)點板的連接角焊縫焊縫尺寸列表計算如表3所示?！癒e”桿與節(jié)點板的連接焊縫尺寸為：肢背h=4mm，l=60mm，肢尖力于=4mm，l2=50mmh=4mm，l=60mm，尺寸為：肢背氣=5mm，l=50mm，肢尖h=5mm，l=50mm。⑷節(jié)點詳圖根據(jù)上述焊縫長度以及桿件截面，并考慮桿件之間應(yīng)有的間隙、制作和裝配等誤差，按比例繪出節(jié)點詳圖，如圖9所示，圖中屋架右半邊運輸單元上的構(gòu)件必須在工地裝配后才能與節(jié)點板焊接，已以工地焊縫代號標(biāo)明。圖9下弦節(jié)點“e”4、屋脊節(jié)點“K”（1）拼接角鋼的截面和長度圖9下弦節(jié)點“e”與“e”節(jié)點類似，拼接角鋼采用上弦桿同號角鋼，頂部截去棱角，寬度為12mm，垂直肢截去七+1+5mm，見圖10所示。

拼接角鋼與上弦桿共有4條角焊縫，都位于角鋼的肢尖，承擔(dān)節(jié)點兩側(cè)弦桿中較小的內(nèi)力設(shè)計值N2=-374.2kN。上弦桿截面為2Z140x90x8，焊腳尺寸為_6mm\>h.=1.5TTJ=1.5x屈4.2mm<h=t一2=8一2=6mmIf,maxmax所需的拼接角鋼總長度為=2N

2

=2N

2

4x0.7hfw

ff)+2h+30=f7c(374.2x1032x"4x0.7x6x160、+2x6+30=332mm7取l=340mms（2）腹桿與節(jié)點板的連接焊縫焊縫尺寸列表計算，如表3所示?！癒e”桿與節(jié)點板的連接焊縫尺寸為：肢背h=4mm,l=60mm，肢尖h=4mm,l=50mm。“gK”桿與節(jié)點板的連接焊縫尺寸為：肢背氣尺寸為：肢背氣Lmm，l=50mm，肢尖h=4mm，l=50mm。（3）節(jié)點詳圖根據(jù)上述焊縫長度以及桿件截面，并考慮桿件之間應(yīng)有的間隙、制作和裝配等誤差，按比例繪出節(jié)點詳圖，如圖10所示，圖中屋架右半邊運輸單元上的構(gòu)件必須在工地裝配后才能與節(jié)點板焊接，已以工地焊縫代號標(biāo)明。圖10屋脊節(jié)點“K”（4）上弦桿與節(jié)點板的連接焊縫工地裝配后才能與節(jié)點板焊接，已以工地焊縫代號標(biāo)明。圖10屋脊節(jié)點“K”上弦肢背與節(jié)點板的槽焊縫長度l1=135mm，承受節(jié)點荷載P=9.6kN，肢尖焊縫長度l=143mm，承受偏心荷載0.15N=56kN。上弦桿截面為2/140x90x8，節(jié)點2板厚8mm。（a）槽焊縫按兩條氣=0.5t=4mm的角焊縫計算。屋面傾角a=arctan（1/8），節(jié)點荷截P的偏心距e=84mm。槽焊縫所受的應(yīng)力為

Psina9.6x103x0.124t===1.67N/mm2Psinaf2x0.7hl2x0.7x4x(135-2x4)Pcosa6Pecosaa=+—f2x0.7hl2x0.7hfl29.6x103x0.9926x9.6x103x84x0.992+=66.5N/mm2，滿足2x0.7x4x(135-2x4)2x0.7x4x(135-2x4)2<0.8Pf=0.8x1.22x160=150.2N/mm2(b)上弦肢尖與節(jié)點板的連接焊縫上弦肢尖的兩條角焊縫承擔(dān)偏心荷載0.15N=56kN，偏心距e=70mm,取焊腳尺h(yuǎn)=6mm>h=1.5J=1.5xw8=4.2mmf,min<hmax=t—h=6mm>h=1.5J=1.5xw8=4.2mmf,min<hmax=t—2=8—2=6mmf,maxmax肢尖焊縫所受的應(yīng)力為0.15N56x103T===51N/mm2f2x0.7hl2x0.7x6x(142-2x6)6x56x103x70_6x0.15Ne廣2x0.7h12—2x0.7x6x(142-2x6)2—,fw(163.16￥I1.22J+512=143N/mm2<f；=160N/mm2,滿足為便于施焊，下弦桿角鋼水平肢的底面與支座底板的凈距不小于水平肢的邊長，且不小于130mm，取130mm。在節(jié)點中心線上設(shè)置加勁助，加勁助的高度與節(jié)點板相同，厚度都為10mm。(1)支座底板的尺寸(a)底板的平面尺寸支座的反力R=191.3kN，錨拴直徑d=20mm，錨拴孔直徑d°=2d=40mm，底板的平面尺寸構(gòu)造采用240mmX240mm。驗算柱頂混凝土的抗壓強度:A=A-dj(2+兀殘)=240x240-402x(1+兀「4)=54743mm2R191.3x103a===3.49N/mm2<f14.3N/mm2A54743c(b)底板的厚度節(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，所受應(yīng)力a=3.49N/mm2兩支承邊之間的對角線長度以及支承邊交點到對角線的距離分別為：a=--2x_=162.6mm,b=a=81.3mm1212b：a=0.5，查得P=0.0602，則單位寬度的最大彎矩為11M=阮a2=0.0602x3.49x162.62=5554.7N-m/m底板厚度為t=,，*^=、，~5554.6=13mm，根據(jù)構(gòu)造要求，取t=20mm。f205（2）節(jié)點板的尺寸（a）腹桿與節(jié)點板的連接焊縫焊縫尺寸列表計算，如表3所示?！癆a”桿與節(jié)點板的連接焊縫尺寸為：肢背h=4mm,l=50mm，肢尖h=4mm,l=50mm?！癮B”桿與節(jié)點板的連接焊縫尺寸為：肢背h=5mm，l=150mm，肢尖h=5mm，l=60mm。（b）下弦桿與節(jié)點板的連接焊縫“ab”桿在支座節(jié)點板處斷開，其焊縫尺寸的計算與腹桿相同，詳見表3所示。肢背h=5mm，l=90mm，肢尖h=5mm，l=50mm。（c）節(jié)點詳圖根據(jù)上述焊縫長度以及桿件截面，并考慮桿件之間應(yīng)有的間隙、制作和裝配等誤差，按比例繪出節(jié)點詳圖，如圖11所示。圖11支座節(jié)點“a”（3）加勁助的尺寸加勁肋的高度和厚度與節(jié)點板相同，分別為400mm和10mm；底部外邊緣與底板大致齊平，寬度為115mm，為避免3條互相垂直的角焊縫相交于一點，加勁肋底端角部切除15mm，從軸線交點開始往上，加勁助的寬度逐漸減小，頂部寬度取為h400b=60mm>擊+40=+40=53mm，滿足加勁助的平面尺寸詳見圖11所示。（4）加勁助與節(jié)點板的連接焊縫一個加勁肋受力b191.3240x=47.8kN2240+240焊縫受力V=F=47.8kNM=47.8焊縫受力M=47.8x115+152x10-3=3.11kN-m節(jié)點板和加勁助厚度都為10mm，焊腳尺寸取為h=5mmJ>h.=1.57^=1.5x而=4.7mm

/<h,=1.2t.=1.2xlO=12mm焊縫計算長度l=l-c-2h=400-15-2x5=375mm焊縫應(yīng)力47.8x103=18.2N/mm22x0.7hl2x0.7x5x3756M6x3」1x106=18.96N/mm22x0.7h122x0.7x5x3756Mb-f-(18.96￥I1.22J+18.22=23.93N/mm2<f；=160N/mm2，滿足（5）加勁助、節(jié)點板與底板的連接焊縫設(shè)焊縫傳遞全部支座反力R=191.3kN，加勁助和節(jié)點板厚10mm，底板厚20mm，焊腳尺寸取為h=8mm<>hf,min<hf,max=1.5ft=1.5x、20=6.7mmh=8mm<>hf,min<hf,max焊縫總計算長度Zl=2x(240—2x8)+4(115-15—2x8)=784mm

w焊縫應(yīng)力R191.3x103b=Z—==43.6N/mm2〈-fw=1.22x160=195.2N/mm2，滿足fw其它弦桿腹桿的焊縫尺寸和焊縫強度驗算以計算表形式列出，詳見表3?表6所示。

表3腹桿和下弦桿端部焊縫尺寸計算表桿件名稱計算內(nèi)力(kN)aP肢背焊縫長度肢尖焊縫長度hf,min(mm)hf,max(mm)hf,1(mm)lw,1(mm)l1(mm)hf,min(mm)hf,max(mm)hf,2(mm)lw,2(mm)l2(mm)豎腹桿Aa-9.600.700.304.004.804.0040.0050.004.004.004.0040.0050.00Cb-19.100.700.304.004.804.0040.0050.004.004.004.0040.0050.00Ec-19.100.700.304.004.804.0040.0050.004.004.004.0040.0050.00Gd-28.700.700.304.004.804.0040.0050.004.004.004.0040.0050.00Hf-19.100.700.304.004.804.0040.0050.004.004.004.0040.0050.00Jg-19.100.700.304.004.804.0040.0050.004.004.004.0040.0050.00Ke62.201.000.004.004.804.0069.4280.004.004.004.0040.0050.00斜腹桿aB-219.000.700.304.246.005.00136.88150.004.205.005.0058.6670.00Bb164.840.700.304.004.804.00128.78140.004.004.004.0055.1970.00bD-132.820.700.304.004.804.00103.77120.004.004.004.0044.4760.00Dc91.140.700.304.004.804.0071.2080.004.004.004.0040.0050.00cF-66.000.700.304.004.804.0051.5660.004.004.004.0040.0050.00Fd36.840.700.304.004.804.0040.0050.004.004.004.0040.0050.00df20.700.750.254.246.005.0040.0050.004.245.005.0040.0050.00fl34.300.750.254.246.005.0040.0050.004.245.005.0040.0050.00Gf12.500.700.304.004.804.0040.0050.004.004.004.0040.0050.00Ig-48.300.750.254.246.005.0040.0050.004.245.005.0040.0050.00ge-59.000.750.254.246.005.0040.0050.004.245.005.0040.0050.00gK12.910.700.304.004.804.0040.0050.004.004.004.0040.0050.00下弦ab122.200.700.304.749.605.0076.3890.004.746.005.0040.0050.00de390.200.700.304.249.605.00243.88260.004.246.005.00104.52120.00表4下弦桿內(nèi)部節(jié)點處焊縫驗算表節(jié)點名稱計算內(nèi)力(kN)aPl(mm)肢背焊縫驗算肢尖焊縫驗算結(jié)論hf,1(mm)lw,1(mm)Tf(N/mm2)hf,2(mm)lw,2(mm)Tf(N/mm2)b168.60.70.3290528060.2528025.80612滿足下弦節(jié)點c78.80.70.3260525031.5525013.50857滿足d20.60.7