鋼屋架課程設(shè)計
鋼屋架課程設(shè)計,屋架,課程設(shè)計
鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 1 頁 共 30 頁 目錄 一 設(shè)計資料 2 二 屋蓋支撐布置 3 1 上弦橫向水平支撐 3 2 下弦橫向水平支撐 3 3 下弦縱向水平支撐 4 4 垂直支撐 4 5 系桿 4 三 荷載和內(nèi)力計算 5 1 荷載計算 5 2 荷載組合 6 3 桿件內(nèi)力計算 6 四 桿件截面設(shè)計 7 1 上弦桿 7 2 下弦桿 8 3 斜桿 9 4 豎桿 13 五 節(jié)點設(shè)計 16 1 腹桿桿端所需連接焊縫計算 16 2 節(jié)點焊縫驗算 18 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 2 頁 共 30 頁 一 設(shè)計資料 溫州地區(qū)某一單跨廠房總長度 60m 縱向柱距 6m 跨度 18m 建筑平面圖如圖 1 所示 1 結(jié)構(gòu)形式 鋼筋混凝土柱 梯形鋼屋架 柱的混凝土強度等級為C30 屋面坡度i 1 10 L 為屋架跨度 地區(qū)計算溫度高于 20 0C 無侵蝕性介質(zhì) 屋架下弦標(biāo)高為18m 廠房 內(nèi)橋式吊車為1臺30t 中級工作制 2 屋架形式及材料 屋架形式 幾何尺寸及內(nèi)力系數(shù) 節(jié)點荷載 P 1 0 作用下桿件的內(nèi)力 如附圖 2 所示 屋架采用的鋼材為 Q235 鋼 并具有機械性能 抗拉強度 伸長率 屈服點 180 冷彎試驗和碳 硫 磷含量的保證 焊條為 E43 型 手工焊 3 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 水平投影面計 永久荷載 三氈四油 上鋪綠豆砂 防水層 0 5 KN m 2 水泥砂漿找平層 0 5 KN m 2 保溫層 0 55 KN m 2 一氈二油隔氣層 0 05 KN m 2 水泥砂漿找平層 0 4 KN m 2 預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板 1 4 KN m 2 屋架及支撐自重 按經(jīng)驗公式 計算 0 318 KN m 20 12qL 懸掛管道 0 15 KN m 2 可變荷載 屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 0 7KN m 2 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 0 35KN m 2 積灰荷載標(biāo)準(zhǔn)值 1 2 KN m 2 廠房平面圖 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 3 頁 共 30 頁 1990 1350 2290 2590 289 02613 2864 31242530 2864 31241507 51507 51507 5 1507 51507 51507 5 150 A a c e g B C D F G a 18 米跨屋架幾何尺寸 A a 3 470 0 000 6 221 8 993 9 102 9 102 6 502 3 38 2 0 690 0 462 4 739 1 884 0 462 1 0 1 0 0 812 0 5 7 962 9 279 9 279c e g B C D E F G0 5 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 b 18 米跨屋架全跨單位荷載作用下各桿件的內(nèi)力值 內(nèi)力系數(shù)圖 二 屋蓋支撐布置 1 上弦橫向水平支撐 上弦橫向水平支撐布置在房屋兩端的第一開間 沿屋架上弦平面在跨度方向全 長布置 因為上弦橫向水平支撐的間距小于 60m 所以在中間柱間不設(shè)橫向水平支撐 2 下弦橫向水平支撐 屋架跨度為 18m 應(yīng)在上弦橫向水平支撐同一開間設(shè)置下弦橫向水平支撐 且沿 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 4 頁 共 30 頁 屋架下弦在屋架跨度方向全長布置 3 下弦縱向水平支撐 本廠房設(shè)有 1 臺 30t 中級工作制 的橋式吊車 所以應(yīng)在下弦布置縱向水平支撐 4 垂直支撐 垂直支撐應(yīng)設(shè)在上 下弦橫向水平支撐同一開間內(nèi)的兩榀屋架之間 梯形屋架 跨度 L 18m 時 可僅在跨中和兩端各設(shè)置一道 共三道 5 系桿 屋脊節(jié)點以及屋架支座處沿廠房設(shè)置通常的剛性系桿 屋架下弦跨中通常設(shè)置 一道柔性系桿 屋蓋支撐布置如圖 3 所示 上弦橫向水平支撐 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 5 頁 共 30 頁 下弦橫向水平支撐 三 荷載和內(nèi)力計算 1 荷載計算 1 屋面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 三氈四油 上鋪綠豆砂 防水層 0 5 KN m 2 水泥砂漿找平層 0 5 KN m 2 保溫層 0 55 KN m 2 一氈二油隔氣層 0 05 KN m 2 水泥砂漿找平層 0 4 KN m 2 預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板 1 4 KN m 2 屋架及支撐自重 按經(jīng)驗公式 計算 0 318 KN m 20 12qL 懸掛管道 0 15 KN m 2 小計 3 89KN m 2 其中 tan a 1 10 cos a 95 0 tan1 2 1 屋面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 0 7KN m 2 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 0 35KN m 2 積灰荷載標(biāo)準(zhǔn)值 1 2 KN m 2 屋面活荷載 屋面雪荷載 max 屋面積灰荷載 1 9KN 沿水平方向分布 kq 2m 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 6 頁 共 30 頁 2 荷載組合 1 鋼屋架強度和穩(wěn)定性驗算時 僅考慮全跨荷載作用下工況 即全跨永久荷 載 全跨可變荷載 屋架上弦節(jié)點荷載 由永久荷載效應(yīng)控制的組合 F 1 35 3 89 1 4 0 7 0 7 1 2 0 9 1 5 6 0 67 05 kN 其中 1 5m 6m 為預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板面積 含灌縫 屋架上弦節(jié)點荷載 由可變荷載效應(yīng)控制的組合 F 1 2 3 89 1 4 1 9 1 5 6 0 65 95 kN 取 F 67 05 kN 2 屋架撓度計算時 僅考慮全跨永久荷載 全跨可變荷載組合 屋架上弦節(jié)點荷載 由永久荷載效應(yīng)控制的組合 3 89 1 9 1 5 6 0 52 11 kNkF 3 桿件內(nèi)力計算 屋架在全跨滿載荷載作用下的計算簡圖如圖 2 所示 則 全跨滿載作用下的內(nèi)力計算結(jié)果見下表 內(nèi)力計算表 桿件內(nèi)力系數(shù) 桿件名稱 P 1 全跨永久荷載 全跨可變荷載 F 67 05 KN AB 0 0 BD 6 221 417 12 DF 8 993 602 98 上弦桿 FG 9 102 610 29 ac 3 470 232 66 ce 7 962 533 85下弦桿 eg 9 279 622 16 aB 6 502 435 96 斜腹桿 cB 4 739 317 75 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 7 頁 共 30 頁 cD 3 382 226 76 eD 1 884 126 32 eF 0 690 46 26 gF 0 462 30 98 aA 0 5 33 53 cC 1 0 67 05 eE 1 0 67 05 豎腹桿 gG 0 812 54 44 四 桿件截面設(shè)計 1 上弦桿 整個上弦桿采用等截面 按 FG 桿件的最大設(shè)計值進行內(nèi)力設(shè)計 N 610 29 kN 計算長度 1507 5mm 2d 2 1507 5 3015mm 按大型屋面與屋架保證三oxloyl1 點可靠焊縫考慮 取兩屋面板的寬度 最大腹桿壓力為 435 96 kN aB 腹桿 由屋架節(jié)點板厚度參考表可知 支座節(jié) 點板厚度取 t 12mm 中間節(jié)點板厚度取 t 10mm 因為 2 截面宜采用 兩個不等肢角鋼相并 截面類型為 b 類 如圖所示 oylx y xx 10mm 設(shè) 60 查表得 所需面積為 80 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 8 頁 共 30 頁 234 5172807 619mfNA 需要回轉(zhuǎn)半徑為 clix 650 mliy 025 310 根據(jù)需要的 A ix iy 查角鋼型鋼表 選用 2 140 90 8 短肢相距 10mm A 36 077 ix 2 59cm iy 6 73cm 2cm 15020 589 170 xil 150 43 60yil 短肢相并的角鋼 可近似取 滿足長細(xì)比 yz 1508 由 查得 0 817 b 類 則20 58 x min x 滿足要求 22 3 15 05 2781 769mNfNANx 因此 所選截面合適 2 下弦桿 整個下弦桿采用同一截面 最大內(nèi)力在 eg 桿 622 16 kN 計算長度maxN 3000mm 9000mm 縱向水平支撐點系桿與系桿之間的距離 oxloyl 所需凈截面面積 2 37 8921506 fNAn 選用 2 125 80 8 短肢相距 10mm A 31 978 ix 2 28cm iy 6 07cm 如2cm 圖 5 所示 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 9 頁 共 30 頁 xx y y 350 8 13 20 xoil 7 4 609yoil 滿足要求 22 3 15 5 198 762 mNfNAN 3 斜桿 1 aB 桿 桿端軸力 N 435 96 kN 計算長度 2530mm 由于 故采用不等肢xl0oyxl0oy 角鋼 長肢相并 即使 所需的凈截面面積為 yxi 2367 512807 9645mfNA 選用 2 125 80 8 長肢相距 10mm A 31 978 ix 4 01cm iy 3 27cm 2cm150 9 631 4025 xoil 7 2yoil 對于 y 軸要考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響 采用換算長細(xì)比 對于長邊相連的不等肢角 鋼 10mm 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 10 頁 共 30 頁 18 580234 01822 bltboy 5309 7 09 1 2424 tlyyz 只需求出 yzxmin yz 由 85 8 查得 b 類 則yz in61 0yz 滿足要求 22 3 15 5 28 9761 045 mNfNANx 2 cB 桿 桿端軸力 N 317 75 kN 計算長度 0 8l 0 8 2613mm 2090 4 mm xl0 l 2613mm 所需凈截面面積 oyl 2391 47215 7mfNA 選用 2 56 8 等肢角鋼 肢相距 10mm A 16 734 ix 1 68cm iy 2 75cm 2c350 4 18 6209 xoil 5 273yoil 滿足要求 222 3 15 8 19 4 16705 mNfNmAN 3 cD 桿 桿端軸力 N 226 76kN 計算長度 llx 2 91864 00 所需凈截面面積 mloy2864 23 07 215mfNA 選用 2 75 7 等肢角鋼 肢相距 10mm A 20 32 ix 2 3cm iy 3 48cm 2c 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 11 頁 共 30 頁 15062 93 21 xoil 8 4yoil 對于 y 軸要考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響 采用換算長細(xì)比 對于兩肢相連的等肢角鋼 76 20845 0 7105 bltboy 153 2864 3 47 01 22 tlyyz 只需求出 xyz min x 由 99 62 查得 0 559 b 類 則x inx 滿足要求 222 3 15 63 19 59 02167 mNfNANx 4 eD 桿 桿端軸力 N 126 32 kN 計算長度 mllx 2 912864 00 所需凈截面面積為 mloy2864 235 7126 fNA 選用 2 56 8 等肢角鋼 肢相距 10mm A 16 734 ix 1 68cm iy 2 75cm 2cm 150 38 16 29 xoil 045 278yoil 滿足要求 22 3 15 9 4 16702mNfNAN 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 12 頁 共 30 頁 5 eF 桿 桿端軸力 N 46 26 kN 計算長度 mllx 2 493128 00 所需的截面面積為 mloy3124 6 7 21564fNA 選用 2 56 8 等肢角鋼 肢相距 10mm A 16 734 ix 1 68cm iy 2 75cm 2cm150 76 148 29 xoil 35 2yoil 對于 y 軸要考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響 采用換算長細(xì)比 對于兩肢相連的等肢角鋼 36 25148 0 7856 bltboy 50 831246 47 01 2 tlyyz 只需求出 xyz min x 由 148 76 查得 0 314 b 類 則x inx 滿足要求 222 3 15 04 8 14 0672 mNfNANx 6 gF 桿 桿端軸力 N 30 98 kN 計算長度 mllx 2 493128 00 所需的截面面積為 mloy3124 35 7 2159fNA 選用 2 56 8 等肢角鋼 肢相距 10mm A 16 734 ix 1 68cm iy 2 75cm 2cm 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 13 頁 共 30 頁 150 76 148 29 xoil 35 2yoil 對于 y 軸要考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響 采用換算長細(xì)比 對于兩肢相連的等肢角鋼 36 25148 0 7856 bltboy 50 831246 47 01 2 tlyyz 只需求出 xyz min x 由 148 76 查得 0 314 b 類 則x inx 滿足要求 222 3 15 96 58 14 06798 mNfNANx 4 豎桿 1 cC 桿 eE 桿的選用及驗算 eE 桿最長 因此只要驗算 eE 桿 cC 桿選用與 eE 桿相同鋼材 N 67 05kN 計算長度 所需的截面面積為 mllx 207598 00 mloy2590 34 67 2156fNA 選用 2 50 6 等肢角鋼 肢相距 10mm A 11 375 ix 1 51cm iy 2 48cm 2c150 137 520 xoil 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 14 頁 共 30 頁 150 4 108 259 yoil 對于 y 軸要考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響 采用換算長細(xì)比 對于兩肢相連的等肢角鋼 04 35298 0 3 8650 bltboy 157 1 6259047 1 47 1 2420 tlyyz 只需求出 xyz min x 由 137 22 查得 0 354 b 類 則x inx 滿足要求 222 3 15 50 16 54 0617 mNfNANx 2 aA 桿 N 33 53kN 計算長度 所llx 159208 0 loy190 需的截面面積為 2 3 197 25mfNA 為了便于支撐 選用 2 56 8 等肢角鋼 肢相距 10mm A 16 734 ix 2cm 1 68cm iy 2 75cm 150 76 948 152 xoil 3 5 20yoil 對于 y 軸要考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響 采用換算長細(xì)比 對于兩肢相連的等肢角鋼 61 20598 0 7856 bltboy 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 15 頁 共 30 頁 15069 73 819054 36 72 45 01 242 tlbyyz 只需求出 xyz min x 由 94 76 查得 0 593 b 類 則x inx 滿足要求 222 3 15 79 3 4 16759 0 mNfNANx 3 gG 桿 N 54 44 kN 計算長度 選用 2 56 8 等肢角ll 260189 00 鋼組成的十字型斜截面 肢相距 10mm A 16 734 cm 則 cmAIi 1 2734 6 滿足要求 350 2 60 ilo 滿足要求 222 3 1 53 4 16705 mNfNmAN 桿件內(nèi)力組合 桿內(nèi)力 計算長度 回轉(zhuǎn)半徑 截面 積 系數(shù) 桿件名稱 kN xl0yl0 截面形 式 規(guī)格 xiyi2cmin 2N 上弦 FG 桿 610 29 1507 5 3015 2 140 90 8 2 59 6 73 36 077 0 817 207 05 弦桿 下弦 eg 桿 622 16 3000 9000 2 125 80 8 2 28 6 07 31 978 194 56 aB 435 96 2530 2530 2 125 80 8 4 01 3 27 31 978 0 661 206 25 cB 317 75 2090 4 2613 2 56 8 1 68 2 75 16 734 189 88 cD 226 76 2291 2 2864 2 75 7 2 30 3 48 20 32 0 559 199 63 斜腹 桿 eD 126 32 2291 2 2864 2 56 8 1 68 2 75 16 734 75 49 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 16 頁 共 30 頁 eF 46 26 2499 2 3124 2 56 8 1 68 2 75 16 734 0 314 88 04 gF 30 98 2499 2 3124 2 56 8 1 68 2 75 16 734 0 314 58 96 Aa 30 53 1592 1990 2 56 8 1 68 2 75 16 734 0 314 33 79 Cc 67 05 1832 2290 2 50 6 1 51 2 48 11 376 0 354 166 50 Ee 67 05 2072 2590 2 50 6 1 51 2 48 11 376 0 354 166 50 豎腹 桿 Gg 54 44 2601 2 56 8 1 68 2 75 16 734 0 314 32 53 五 節(jié)點設(shè)計 1 腹桿桿端所需連接焊縫計算 1 aB 桿 N 435 96kN 按構(gòu)造要求 取肢背焊縫的焊腳尺寸 取肢尖焊縫的焊mhf51 腳尺寸 mhf52 肢背 取 270mm hfNhl fwfw 01 2631057 2964307 02 31111 肢尖 取 150mm mfhl fwfw 4 6 32222 均滿足大于 8 小于 60 滿足構(gòu)造要求 1wl2mf40mhf30 2 cB 桿 N 317 75kN 按構(gòu)造要求 取肢背焊縫的焊腳尺寸 取肢尖焊縫的焊腳hf51 尺寸 mhf52 肢背 取 210mm mhfNhl fwfw 59 2081657 0237 0231111 肢尖 取 100mm fl fwfw 32222 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 17 頁 共 30 頁 均滿足大于 8 小于 60 滿足構(gòu)造要求 1wl2mhf40 mhf30 3 cD 桿 N 226 76 kN 按構(gòu)造要求 取肢背焊縫的焊腳尺寸 取肢尖焊縫的焊mhf51 腳尺寸 mhf52 肢背 取 160m hfNhl fwfw 73 150657 027 0231111 肢尖 取 80mm mfl fwfw 4 32222 均滿足大于 8 小于 60 滿足構(gòu)造要求 1wl2mhf40mhf0 4 eD 桿 N 126 32 kN 由于腹桿內(nèi)力較小 所以按構(gòu)造要求焊接 取 5mm 取1fh2f 取 60mm mhlf501821 5 eF 桿 N 46 26 kN 由于腹桿內(nèi)力較小 所以按構(gòu)造要求焊接 取 5mm 取1fh2f 取 60mm mhlf501821 6 gF 桿 N 30 98 kN 由于腹桿內(nèi)力較小 所以按構(gòu)造要求焊接 取 5mm 取1fh2f 取 60mm mhlf501821 7 gG 桿 N 54 44 kN 由于腹桿內(nèi)力較小 所以按構(gòu)造要求焊接 取 5mm 取1fh2f 取 60mm mhlf501821 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 18 頁 共 30 頁 總上 腹桿端焊縫長度匯總?cè)缦?腹桿桿端焊縫長度 肢背焊縫 肢尖焊縫 桿件名稱 設(shè)計內(nèi)力 kN 焊縫長度 焊腳尺寸 焊縫長度 焊腳尺寸 aB 435 96 270 5 150 5 cB 317 75 210 5 100 5 cD 226 76 160 5 80 5 eD 126 32 60 5 60 5 eF 46 26 60 5 60 5 gF 30 98 60 5 60 5 gG 54 44 60 5 60 5 cC 67 05 60 5 60 5 aA 33 53 60 5 60 5 eE 67 05 60 5 60 5 2 節(jié)點焊縫驗算 1 支座節(jié)點 a 1 桿與節(jié)點板的連接焊縫計算 a c 桿內(nèi)力 N 232 66kN 取肢背 肢mhf51 尖 所需焊縫長度為 mhf52 肢背 取 170mm hfNl fw 80 165057 26307 0 3111 肢尖 取 70mm mfl fwf 93 2 322 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 19 頁 共 30 頁 弦桿與節(jié)點板滿焊 其實際長度 大于所需長度 高度取 滿足ml325 mb410 要求 2 支座底板驗算 支座處屋架反力 C30 混凝土 KNFR3 402 671 錨桿直徑取 d 25mm 孔徑 2 3 14Nfc 5 22 95040mAo 支座底板需要面積 234 6 1fROc 底板尺寸取 22 0987503250Amm 錨栓墊板采用 100mm 100mm 20mm 孔徑 底板實際應(yīng)力為 6 225 83 5 493870 mAn 22 7 4 261NRqo 節(jié)點板 加勁肋將底板分成四塊相同的相鄰兩邊支承板 ma24 1370 21 2 根據(jù)幾何關(guān)系 可得 查表得 mb49 681 5 1ab058 底板上的最大彎矩為 mNNqaM 3224 37 05 21 底板厚度為 ft 18 6max 按照構(gòu)造要求 取底板厚度為 t 20mm 3 加勁肋與節(jié)點板的連接焊縫計算 加勁肋高度取與節(jié)點板相同 為 410mm 厚度 也與節(jié)點板相同 取 12mm 采用兩側(cè)面角焊縫與節(jié)點板相連 焊腳尺寸取 mhf5 假定加勁肋受力為屋架反力的 即 則焊縫內(nèi)力 為 4 1KNR8 104 3 2 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 20 頁 共 30 頁 kNV58 10 mKeM 634 24 58 10 焊縫應(yīng)力 2 3 8 01 7 7 2lhwff 2232 1 4 4 5 0 6 06 mNlwff 滿足要求 22222 60 84 3 1 fmNwff 4 節(jié)點板 加勁肋和底板的連接焊縫計算 設(shè)焊縫傳遞全部支座反力 R 402 3kN 其 中每塊加勁肋個傳遞 R 4 100 58kN 節(jié)點板傳力為 R 2 201 15kN 節(jié)點板與底板的連接焊縫長度 取焊腳尺寸為 mlw468 2850 則mtmhf 7 6205 1 8 22223 195 60 1 487 02 NfNlR wwff 滿足要求 加勁肋與底板的焊縫長度 設(shè)焊腳尺寸為 mlw128 201 則mhf8 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 21 頁 共 30 頁 22223 195 60 1 3 140 187 05 4 mNfmNlhR wwff 滿足要求 下弦節(jié)點 a 2 下弦節(jié)點 c 下弦桿與節(jié)點板的連接焊縫承受兩節(jié)間的桿力差為 N 533 85 232 66 kN 301 19kN 假設(shè)焊腳尺寸 滿足構(gòu)造要求 74 105 5mtmhf 一個角鋼與節(jié)點板之間的焊縫長度為 肢背 取 220mm ffwff hmhNl 609 2101657 02937 02 3111 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 22 頁 共 30 頁 肢尖 取 80mm ffwff hmhNl 823 710657 02937 02 32 下弦桿與節(jié)點板滿焊 其實際長度 大于所需長度 滿足要求 ml4 下弦節(jié)點 c 3 下弦節(jié)點 e 下弦與節(jié)點板的連接焊縫承受兩節(jié)間的桿力差為 N 622 16 533 85 kN 88 31kN 假設(shè)焊腳尺寸 滿足構(gòu)造要求 74 105 5mtmhf 一個角鋼與節(jié)點板之間的焊縫長度為 肢背 取 70mm ffwff hmhNl 6014 901657 02387 02111 肢尖 取 30mm ffwffl 87 2 3222 下弦桿與節(jié)點板滿焊 其實際長度 l 400mm 滿足要求 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 23 頁 共 30 頁 下弦節(jié)點 e 4 下弦拼接節(jié)點 g 下弦拼接桿處的最大桿力為 622 16kN 設(shè)焊腳尺寸為 5mm 接頭一側(cè)需要的焊縫長 度為 mfhNlww 75 216057 427 0431 拼接角鋼的總長度 取 600mm alfw 8 2 2 下弦與節(jié)點板連接焊縫驗算 設(shè) mhf5 取 80mm mfhNl fw 49 7251607 2 07 02 15 31 下弦桿與節(jié)點板滿焊 即實際焊縫長度尺寸為200mm 滿足設(shè)計要求 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 24 頁 共 30 頁 下弦拼接節(jié)點 g 5 上弦節(jié)點 A 上弦桿與節(jié)點板的連接焊縫承受的荷載及桿件內(nèi)力 P 33 53KN N 0 上弦桿焊 腳尺寸為 5mm 因而采用大型屋面板 因此節(jié)點板可以伸出屋架上弦 按實際焊縫長度 節(jié) 點板滿焊 mlw2051251 肢背焊縫 滿足要求 22232121 160 58 9 07 1 7 0 7 0 mNflhNlhP wwfwff 肢尖焊縫 滿足要求 22232221 160 58 9 07 1 5 7 0 7 0 flhlhP wwfwff 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 25 頁 共 30 頁 上弦節(jié)點 A 6 上弦節(jié)點 B 上弦桿與節(jié)點板的連接焊縫承受的荷載及桿件內(nèi)力 P 67 05KN N 417 12 0 417 12KN 上弦桿焊腳尺寸為 5mm 因而采用大型屋面板 因此節(jié)點板 可以伸出屋架上弦 按實際焊縫長度 節(jié)點板滿焊 mlw3901401 肢背焊縫 2223232121 160 0 15 97 045 957 0 16 7 0 7 0 mNflhNlhP wwfwff 滿足要求 肢尖焊縫 222323221 160 50 9 7 0145 957 0 1 6 7 0 7 0 mNflhNlhP wwfwff 滿足要求 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 26 頁 共 30 頁 上弦節(jié)點 B 7 上弦節(jié)點 C 上弦桿與節(jié)點板的連接焊縫承受的荷載及桿件內(nèi)力 P 67 05kN N 0 上弦桿焊腳 尺寸為 5mm 因而采用大型屋面板 因此節(jié)點板可以伸出屋架上弦 按實際焊縫長度 節(jié)點 板滿焊 mlw140150 肢背焊縫 滿足要求 22232121 160 04 8 157 0 6 7 0 7 0 mNflhNlhP wwfwff 肢尖焊縫 滿足要求 2223222 160 05 8 1457 0 1 6 7 0 7 0 flhlh wwfwff 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 27 頁 共 30 頁 上弦節(jié)點 C 8 上弦節(jié)點 D 上弦桿與節(jié)點板的連接焊縫承受的荷載及桿件內(nèi)力 P 67 05kN N 602 98 417 12 185 86kN 上弦桿焊腳尺寸為 5mm 因而采用大型屋面板 因此節(jié)點 板可以伸出屋架上弦 按實際焊縫長度 節(jié)點板滿焊 mlw3901401 肢背焊縫 2223232121 160 04 5 97 0865 957 0 16 7 0 7 0 NflhNlhP wwfwff 滿足要求 肢尖焊縫 222323221 160 7 19 057 861 9057 1 6 7 0 7 0 mNflhNlhP wwfwff 滿足要求 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 28 頁 共 30 頁 上弦節(jié)點 D 9 上弦節(jié)點 E 弦桿與節(jié)點板的連接焊縫承受的荷載及桿件內(nèi)力 P 67 05kN N 0 上弦桿焊腳尺 寸為 5mm 因而采用大型屋面板 因此節(jié)點板可以伸出屋架上弦 按實際焊縫長度 節(jié)點板 滿焊 mlw140150 肢背焊縫 滿足要求 22232121 160 04 8 157 0 6 7 0 7 0 mNflhNlhP wwfwff 肢尖焊縫 滿足要求 2223222 160 04 8 157 0 1 6 7 0 7 0 flhlh wwfwff 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 29 頁 共 30 頁 上弦節(jié)點 E 10 上弦節(jié)點 F 上弦桿與節(jié)點板的連接焊縫承受的荷載及桿件內(nèi)力 P 67 05kN N 610 29 602 98 7 31kN 上弦桿焊腳尺寸為 5mm 因而采用大型屋面板 因此節(jié)點板 可以伸出屋架上弦 按實際焊縫長度 節(jié)點板滿焊 mlw3201301 肢背焊縫 2223232121 160 1 057 057 16 7 0 7 0 NflhNlhP wwfwff 滿足要求 肢尖焊縫 222323221 160 7 1 057 057 1 6 7 0 7 0 mNflhNlhP wwfwff 滿足要求 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 30 頁 共 30 頁 上弦節(jié)點 F 11 上弦拼接節(jié)點 G 上弦拼接處最大桿力 N 610 29kN 上弦一側(cè)所需焊縫長度 l 假設(shè) mhf5 每一側(cè)拼接角鋼與上弦所需的焊縫長度 hfNhl fwfw 45 2810657 042917 042 31 拼接角鋼長度為 取 620mm mbl 5 28 1 上弦桿與節(jié)點板的連接焊縫比較長 且屋脊節(jié)點的桿件內(nèi)力差較小 故無需計算 其焊 縫可按構(gòu)造滿焊 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 第 31 頁 共 30 頁 上弦拼接節(jié)點 G
鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計
題 目
鋼屋架課程設(shè)計
姓 名
徐文君
學(xué)號（序號）
10115003140
班 級
10土木本一
學(xué) 院
建筑與土木工程學(xué)院
指導(dǎo)教師
陳聯(lián)盟
時 間
2013年4月
鋼 結(jié) 構(gòu) 課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書
班級： 學(xué)號： 姓名：
一、設(shè)計資料
溫州地區(qū)某一單跨廠房總長度60m，縱向柱距6m，跨度18m。建筑平面圖如圖1所示。
1.結(jié)構(gòu)形式:
鋼筋混凝土柱，梯形鋼屋架。柱的混凝土強度等級為C30，屋面坡度i=1/10；L為屋架跨度。地區(qū)計算溫度高于-200C，無侵蝕性介質(zhì)，屋架下弦標(biāo)高為18m；廠房內(nèi)橋式吊車為1臺30t（中級工作制）。
2. 屋架形式及材料:
屋架形式、幾何尺寸及內(nèi)力系數(shù)（節(jié)點荷載P=1.0作用下桿件的內(nèi)力）如附圖2所示。屋架采用的鋼材為Q235鋼，并具有機械性能：抗拉強度、伸長率、屈服點、180℃冷彎試驗和碳、硫、磷含量的保證；焊條為E43型，手工焊。
3. 荷載標(biāo)準(zhǔn)值（水平投影面計）
① 永久荷載：
三氈四油（上鋪綠豆砂）防水層 0.5 KN/m2
水泥砂漿找平層 0.5 KN/m2
保溫層 KN/m2
一氈二油隔氣層 0.05 KN/m2
水泥砂漿找平層 0.4 KN/m2
預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2
屋架及支撐自重：按經(jīng)驗公式計算： KN/m2
懸掛管道： 0.15 KN/m2
② 可變荷載：
屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：
雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 0.35KN/m2
積灰荷載標(biāo)準(zhǔn)值： KN/m2
二、設(shè)計內(nèi)容
1、屋蓋及屋蓋支撐的布置；
2、鋼屋架設(shè)計：對鋼屋架進行內(nèi)力計算（不考慮風(fēng)荷載、地震作用，僅考慮全跨荷載作用下工況）、桿件截面設(shè)計、節(jié)點設(shè)計；
3、繪制鋼屋架施工圖。（2號圖紙）
（1） 桁架索引圖（習(xí)慣畫在圖紙左上角）比例1：100：左半為幾何尺寸，右半為桿件計算內(nèi)力；
（2） 正面圖（對稱半榀）軸線比例1：20或1：30，桿件、節(jié)點比例1：10或1：15；
（3） 節(jié)點板大樣圖；（4） 材料表；（5）施工圖說明（附注）
三、設(shè)計要求
1.計算書須用黑色（或藍(lán)黑色）鋼筆（或碳素筆）書寫，插圖應(yīng)用鉛筆按一定比例繪制，做到眉目清晰，文圖配合；
2.圖紙應(yīng)符合《房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 50001—2001）》和《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 50105—2001）》的要求；
3.屋架跨度、積灰荷載取值見附表所示。請將自己的取值填入設(shè)計任務(wù)書中。
四、時間安排：五一節(jié)日后一周上交
圖1 廠房平面圖
附表 屋面保溫層及積灰荷載的取值 (KN/m2)
序 號
1
2
3
4
5
6
7
保溫層
0.4
0.45
0.5
0.55
0.6
0.65
0.7
積灰荷載
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
序 號
8
9
10
11
12
13
14
保溫層
0.65
0.55
0.6
0.5
0.7
0.7
0.65
積灰荷載
1.3
1.2
1.2
1.0
0.9
0.7
0.8
序 號
15
16
17
18
19
20
21
保溫層
0.65
0.6
0.5
0.45
0.45
0.5
0.4
積灰荷載
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
1.3
1.2
序 號
22
23
24
25
26
27
28
保溫層
0.5
0.45
0.55
0.7
0.65
0.65
0.6
積灰荷載
1.2
1.0
1.3
1.3
1.0
1.2
1.2
序 號
29
30
31
32
33
34
35
保溫層
0.5
0.45
0.45
0.5
0.4
0.5
0.45
積灰荷載
1.3
1.1
1.2
0.9
0.8
0.7
1.2
學(xué) 號
36
37
38
39
40
41
42
保溫層
0.55
0.4
0.45
0.5
0.55
0.6
0.65
積灰荷載
1.0
1.3
1.0
1.2
1.2
1.3
1.1
學(xué) 號
43
44
45
46
47
48
49
保溫層
0.4
0.4
0.35
0.4
0.5
0.65
0.40
積灰荷載
1.0
1.35
1.0
1.2
1.25
1.25
1.1
學(xué) 號
50
51
52
53
54
55
56
保溫層
0.4
0.55
0.45
0.5
0.65
0.75
0.7
積灰荷載
1.2
1.35
1.0
1.2
1.25
1.25
1.1
附圖
a . 18米跨屋架幾何尺寸 b . 18米跨屋架全跨單位荷載作用下各桿件的內(nèi)力值
c . 18米跨屋架半跨單位荷載作用下各桿件的內(nèi)力值
圖2 內(nèi)力系數(shù)圖
3
鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計
一、設(shè)計資料
溫州地區(qū)某一單跨廠房總長度60m，縱向柱距6m，跨度18m。建筑平面圖如圖1所示。
1.結(jié)構(gòu)形式:
鋼筋混凝土柱，梯形鋼屋架。柱的混凝土強度等級為C30，屋面坡度i=1/10；L為屋架跨度。地區(qū)計算溫度高于-200C，無侵蝕性介質(zhì)，屋架下弦標(biāo)高為18m；廠房內(nèi)橋式吊車為1臺30t（中級工作制）。
2. 屋架形式及材料:
屋架形式、幾何尺寸及內(nèi)力系數(shù)（節(jié)點荷載P=1.0作用下桿件的內(nèi)力）如附圖2所示。屋架采用的鋼材為Q235鋼，并具有機械性能：抗拉強度、伸長率、屈服點、180℃冷彎試驗和碳、硫、磷含量的保證；焊條為E43型，手工焊。
3. 荷載標(biāo)準(zhǔn)值（水平投影面計）
① 永久荷載：
三氈四油（上鋪綠豆砂）防水層 0.5 KN/m2
水泥砂漿找平層 0.5 KN/m2
保溫層 0.55 KN/m2
一氈二油隔氣層 0.05 KN/m2
水泥砂漿找平層 0.4 KN/m2
預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2
屋架及支撐自重：按經(jīng)驗公式計算： 0.318 KN/m2
懸掛管道： 0.15 KN/m2
② 可變荷載：
屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：
雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 0.35KN/m2
積灰荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 1.2 KN/m2
廠房平面圖
a. 18米跨屋架幾何尺寸
b . 18米跨屋架全跨單位荷載作用下各桿件的內(nèi)力值
內(nèi)力系數(shù)圖
二、屋蓋支撐布置
1、上弦橫向水平支撐
上弦橫向水平支撐布置在房屋兩端的第二開間，沿屋架上弦平面在跨度方向全長布置?？紤]到上弦橫向水平支撐的間距大于60m,應(yīng)在中間柱間增設(shè)橫向水平支撐。
2、下弦橫向水平支撐
屋架跨度為18m,應(yīng)在上弦橫向水平支撐同一開間設(shè)置下弦橫向水平支撐，且沿屋架下弦在屋架跨度方向全長布置。
3、下弦縱向水平支撐
本廠房設(shè)有1臺30t(中級工作制)的橋式吊車，且未設(shè)柱梁，因此，可不設(shè)下弦縱向水平支撐。
4、垂直支撐
垂直支撐應(yīng)設(shè)在上、下弦橫向水平支撐同一開間內(nèi)的兩榀屋架之間。梯形屋架跨度L=18m時，可僅在跨中和兩端各設(shè)置一道，共三道。
5、系桿
屋脊節(jié)點以及屋架支座處沿廠房設(shè)置通常的剛性系桿，屋架下弦跨中通常設(shè)置一道柔性系桿。
屋蓋支撐布置如圖3所示：
上弦橫向水平支撐
1-1
2-2
下弦橫向水平支撐
三、荷載和內(nèi)力計算
1、荷載計算
(1)屋面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：
三氈四油（上鋪綠豆砂）防水層 0.5 KN/m2
水泥砂漿找平層 0.5 KN/m2
保溫層 0.55 KN/m2
一氈二油隔氣層 0.05 KN/m2
水泥砂漿找平層 0.4 KN/m2
預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2
屋架及支撐自重：按經(jīng)驗公式計算： 0.318 KN/m2
懸掛管道： 0.15 KN/m2
小計 ∑3.89KN/ m2
(其中，tan a=1/10, cos a=﹚
(1)屋面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：
屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：
雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 0.35KN/m2
積灰荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 1.2 KN/m2
=（屋面活荷載，屋面雪荷載）max +屋面積灰荷載=1.9KN/（沿水平方向分布）
2、荷載組合
﹙1﹚鋼屋架強度和穩(wěn)定性驗算時，僅考慮全跨荷載作用下工況，即全跨永久荷載+全跨可變荷載。
屋架上弦節(jié)點荷載（由永久荷載效應(yīng)控制的組合）：
F=[1.35×3.89+1.4×（0.7×0.7+1.2×0.9）] ×1.5×6.0=67.05 KN
（其中，1.5m×6m為預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板面積，含灌縫）
屋架上弦節(jié)點荷載（由可變荷載效應(yīng)控制的組合）：
F=﹙1.2×3.89+1.4×1.9﹚×1.5×6.0=65.95 KN
取F=67.05 KN
﹙2﹚屋架撓度計算時，僅考慮全跨永久荷載+全跨可變荷載組合：
屋架上弦節(jié)點荷載（由永久荷載效應(yīng)控制的組合）：
=﹙3.89＋1.9﹚×1.5×6.0=52.11 KN
3、桿件內(nèi)力計算
屋架在全跨滿載荷載作用下的計算簡圖如圖2所示。
則，全跨滿載作用下的內(nèi)力計算結(jié)果見下表：
內(nèi)力計算表
桿件名稱
桿件內(nèi)力系數(shù)
全跨永久荷載+全跨可變荷載
F=67.05 KN
P=1
上弦桿
AB
0
0
BD
-6.221
-417.12
DF
-8.993
-602.98
FG
-9.102
-610.29
下弦桿
ac
3.470
232.66
ce
7.960
533.72
eg
9.279
622.16
斜腹桿
aB
-6.502
-435.96
cB
4.739
317.75
cD
-3.362
-225.42
eD
1.834
122.97
eF
-0.690
-46.26
gF
-0.462
-30.98
豎腹桿
aA
-0.5
-33.53
cC
-1.0
-67.05
eE
-1.0
-67.05
gG
0.812
54.44
四、桿件截面設(shè)計
1、上弦桿
整個上弦桿采用等截面，按FG桿件的最大設(shè)計值進行內(nèi)力設(shè)計：
N=-610.29 KN。
計算長度 =1507.5mm，==2d=2×1507.5=3015mm(按大型屋面與屋架保證三點可靠焊縫考慮，取兩屋面板的寬度)。
最大腹敢壓力為-435.96 KN（aB腹桿），由屋架節(jié)點板厚度參考表可知，支座節(jié)點板厚度取t=12mm,中間節(jié)點板厚度取t=10mm.
因為=2，截面宜采用 兩個不等肢角鋼相并，截面類型為b類，如圖所示：
y
x
x
10mm
設(shè)λ=60，查表得，所需面積為:
需要回轉(zhuǎn)半徑為：
根據(jù)需要的A 、ix 、iy ，查角鋼型鋼表，選用2∟140×90×8（短肢相距10mm）,A =36.077 ,ix = 2.59cm, iy =6.73cm.
＜[λ]=150
＜[λ]=150
短肢相并的角鋼，可近似取 =（滿足長細(xì)比）
由=58.02 查得==0.817（b類），則
（滿足要求）
因此，所選截面合適。
2、下弦桿
整個下弦桿采用同一截面，最大內(nèi)力在eg桿，=622,16 KN 計算長度=3000mm, =9000mm(縱向水平支撐點系桿與系桿之間的距離)。
所需凈截面面積：
選用2∟125×80×8（短肢相距10mm）,A=31.978,ix =2.28cm, iy =6.07cm.如圖5所示：
10mm
x
x
y
y
(滿足要求)
3、斜桿
（1）aB桿
桿端軸力N=-435.96 KN,計算長度==2530mm，由于=，故采用不等肢角鋼，長肢相并，即使。所需的凈截面面積為：
選用2∟125×80×8（長肢相距10mm）A=31.978,ix =4.06cm, iy =3.27cm.
對于y軸要考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響，采用換算長細(xì)比。對于長邊相連的不等肢角鋼：
∴
∵＞＞，只需求出=
∴由=85.8查得（b類），則
（滿足要求）
（2）cB桿
桿端軸力N=317.75 KN, 計算長度=0.8l=0.8×2613mm=2090.4 mm , =l=2613mm.所需凈截面面積：
選用2∟56×8等肢角鋼（肢相距10mm）A=16.734,ix =1.68cm, iy =2.75cm.
(滿足要求)
（3）cD桿
桿端軸力N=-225.42 KN, 計算長度 .所需凈截面面積：
選用2∟75×7等肢角鋼（肢相距10mm）A=20.32,ix =2.3cm, iy =3.48cm.
對于y軸要考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響，采用換算長細(xì)比。對于兩肢相連的等肢角鋼：
∴
∵＞＞，只需求出=
∴ 由=99.62 查得==0.559（b類），則
（滿足要求）
（4）eD桿
桿端軸力N=122.97 KN, 計算長度 .所需凈截面面積為：
選用2∟56×8等肢角鋼（肢相距10mm）A=16.734,ix =1.68cm, iy =2.75cm.
（滿足要求）
（5）eF桿
桿端軸力N=-46.26 KN, 計算長度 .所需的截面面積為：
選用2∟56×8等肢角鋼（肢相距10mm）A=16.734,ix =1.68cm, iy =2.75cm.
對于y軸要考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響，采用換算長細(xì)比。對于兩肢相連的等肢角鋼：
∴
∵＞＞，只需求出=
∴ 由=148.76 查得==0.314（b類），則
（滿足要求）（6）gF桿
桿端軸力N=-30.98 KN, 計算長度 .所需的截面面積為：
選用2∟56×8等肢角鋼（肢相距10mm）A=16.734,ix =1.68cm, iy =2.75cm.
對于y軸要考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響，采用換算長細(xì)比。對于兩肢相連的等肢角鋼：
∴
∵＞＞，只需求出=
∴ 由=148.76 查得==0.314（b類），則
（滿足要求）
4、豎桿
cC 桿、eE桿的選用及驗算。
（1）eE桿最長,N=-67.05KN,計算長度 所需的截面面積為：
選用2∟50×8等肢角鋼（肢相距10mm）A=11.375,ix =1.51cm, iy =2.48cm.
對于y軸要考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響，采用換算長細(xì)比。對于兩肢相連的等肢角鋼：
∴
∵＞＞，只需求出=
∴ 由=137.22 查得==0.354（b類），則
（滿足要求）
（2）aA桿
N=-33.53KN，計算長度 .所需的截面面積為：
為了便于支撐，選用2∟56×8等肢角鋼（肢相距10mm）A=16.734,ix =1.68cm, iy =2.75cm
對于y軸要考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響，采用換算長細(xì)比。對于兩肢相連的等肢角鋼：
∴
∵＞＞，只需求出=
∴ 由=94.76 查得==0.593（b類），則
（滿足要求）
（3）gG桿
N=54.44 KN，計算長度 ,選用2∟56×8等肢角鋼組成的十字型斜截面（肢相距10mm）A=16.734, ，則
（滿足要求）
（滿足要求）
桿件內(nèi)力組合
桿件名稱
桿內(nèi)力
計算長度
截面形式
規(guī)格
回轉(zhuǎn)半徑
截面積
系數(shù)
KN
弦桿
上弦（FG桿）
-610.29
1507.5
3015
┓│┏
2∟140×90×8
2.59
6.73
36.077
0.817
207.05
下弦（eg桿）
622.16
3000
9000
┛│┗
2∟125×80×8
2.28
6.07
31.978
——
194.56
斜腹桿
aB
-435.96
2530
2530
┓│┏
2∟125×80×8
4.06
3.27
31.978
0.661
206.25
cB
317.75
2090.4
2613
┓│┏
2∟56×8
1.68
2.75
16.734
——
189.88
cD
-225.42
2291.2
2864
┓│┏
2∟75×7
2.30
3.48
20.32
0.559
198.45
eD
122.97
2291.2
2864
┓│┏
2∟56×8
1.68
2.75
16.734
——
73.49
eF
-46.26
2499.2
3124
┓│┏
2∟56×8
1.68
2.75
16.734
0.314
88.04
gF
-30.98
2499.2
3124
┓│┏
2∟56×8
1.68
2.75
16.734
0.314
58.96
豎腹桿
Aa
-30.53
1592
1990
┓│┏
2∟56×8
1.68
2.75
16.734
0.314
33.79
Cc
-67.05
1832
2290
┓│┏
2∟50×6
1.51
2.48
11.376
0.354
166.50
Ee
-67.05
2072
2590
┓│┏
2∟50×6
1.51
2.48
11.376
0.314
166.50
Gg
54.44
2601
2∟56×8
1.68
2.75
16.734
0.314
32.53
五、節(jié)點設(shè)計
1、腹桿桿端所需連接焊縫計算
（1）aB桿
N=-435.96KN ,按構(gòu)造要求，取肢背焊縫的焊腳尺寸.取肢尖焊縫的焊腳尺寸。
肢背： 取270mm.
肢尖： 取150mm.
均滿足大于8，小于60，滿足構(gòu)造要求。
（2）cB桿
N=317.75KN ,按構(gòu)造要求，取肢背焊縫的焊腳尺寸.取肢尖焊縫的焊腳尺寸。
肢背： 取210mm.
肢尖： 取100mm.
均滿足大于8，小于60，滿足構(gòu)造要求。
（3）cD桿
N=-225.42 KN ,按構(gòu)造要求，取肢背焊縫的焊腳尺寸.取肢尖焊縫的焊腳尺寸。
肢背：， 取160m.
肢尖：， 取80mm.
均滿足大于8，小于60，滿足構(gòu)造要求。
（4）eD桿
N=122.97 KN ,由于腹桿內(nèi)力較小，所以按構(gòu)造要求焊接，取==5mm，取，取60mm.
（5）eF桿
N=-46.26 KN ,由于腹桿內(nèi)力較小，所以按構(gòu)造要求焊接，取==5mm，取，取60mm.
（6）gF桿
N=-30.98 KN ,由于腹桿內(nèi)力較小，所以按構(gòu)造要求焊接，取==5mm，取，取60mm.
（7）gG桿
N=54.44 KN ,由于腹桿內(nèi)力較小，所以按構(gòu)造要求焊接，取==5mm，取，取60mm.
總上，腹桿端焊縫長度匯總?cè)缦拢?
腹桿桿端焊縫長度
桿件名稱
設(shè)計內(nèi)力
KN
肢背焊縫
肢尖焊縫
焊縫長度
焊腳尺寸
焊縫長度
焊腳尺寸
aB
-435.96
270
5
150
5
cB
317.75
210
5
100
5
cD
-225.42
160
5
80
5
eD
122.97
60
5
60
5
eF
46.26
60
5
60
5
gF
-30.98
60
5
60
5
gG
54.44
60
5
60
5
cC
-67.05
60
5
60
5
aA
-33.53
60
5
60
5
eE
-67.05
60
5
60
5
2、結(jié)點焊縫驗算
（1）支座節(jié)點a
1)支座地板驗算。支座處屋架反力：，C30混凝土，，鉚桿直徑取d=25mm,孔徑，
支座底板需要面積：
底板尺寸?。?
鉚栓墊板采用─100mm×100mm×20mm, 孔徑,底板實際應(yīng)力為：
節(jié)點板、加勁肋將底板分成四塊相同的相鄰兩邊支承板：
根據(jù)幾何關(guān)系，可得 查表得,
底板上的最大彎矩為：
底板厚度為
按照構(gòu)造要求，取底板厚度為t=20mm.
2）加勁肋與節(jié)點板的連接焊縫計算。加勁肋高度取與節(jié)點板相同，為410mm,厚度也與節(jié)點板相同，取12mm,采用兩側(cè)面角焊縫與節(jié)點板相連，焊腳尺寸取。
假定加勁肋受力為屋架反力的，即,則焊縫內(nèi)力 為：
焊縫應(yīng)力：
（滿足要求）
3）節(jié)點板、加勁肋和底板的連接焊縫計算。設(shè)焊縫傳遞全部支座反力R=536.4KN ,其中每塊加勁肋個傳遞R/4=134.1KN。節(jié)點板傳力為R/2=268.2KN.
節(jié)點板與底板的連接焊縫長度 取焊腳尺寸為, 則
（滿足要求）。
加勁肋與底板的焊縫長度，設(shè)焊腳尺寸為，則
（滿足要求）。
4）弦桿與節(jié)點板的連接焊縫計算。a－c桿內(nèi)力N=232.66KN,取肢背，肢尖，所需焊縫長度為：
肢背：，取170mm.
肢尖：，取70mm.
（2）下弦節(jié)點c
下弦與節(jié)點板的連接焊縫承受兩節(jié)間的桿力差為：
ΔN=(533.72-232.66)KN=301.06KN
假設(shè)焊腳尺寸滿足構(gòu)造要求。
一個角鋼與節(jié)點板之間的焊縫長度為：
肢背：，取220mm.
肢尖：，取90mm.
下弦桿與節(jié)點板滿焊，其實際長度，大于所需長度，滿足要求。
（3）下弦節(jié)點e
下弦與節(jié)點板的連接焊縫承受兩節(jié)間的桿力差為：
ΔN=(622.16-533.72)KN=88.44KN
假設(shè)焊腳尺寸滿足構(gòu)造要求。
一個角鋼與節(jié)點板之間的焊縫長度為：
肢背：，取220mm.
肢尖：，取90mm.
下弦桿與節(jié)點板滿焊，其實際長度l=420mm,滿足要求。
（4）下弦拼接節(jié)點g
下弦拼接桿處的最大桿力為622.16KN，設(shè)焊腳尺寸為5mm,接頭一側(cè)需要的焊縫長度為
拼接角鋼的總長度：
取600mm.
下弦與節(jié)點板連接焊縫驗算，設(shè)，
下弦桿與節(jié)點板滿焊，即實際焊縫長度尺寸為 200mm,滿足設(shè)計要求。
（5）上弦節(jié)點A
上弦桿與節(jié)點板的連接焊縫承受的荷載及桿件內(nèi)力：P=33.53KN, ΔN=0，上弦桿焊腳尺寸為5mm,因而采用大型屋面板，因此節(jié)點板可以伸出屋架上弦，按實際焊縫長度（節(jié)點板滿焊）.
肢背焊縫：
（滿足要求）
肢尖焊縫：
（滿足要求）
（6）上弦節(jié)點B
上弦桿與節(jié)點板的連接焊縫承受的荷載及桿件內(nèi)力：P=67.05KN,
ΔN=（417.12-0）=417.12KN，上弦桿焊腳尺寸為5mm,因而采用大型屋面板，因此節(jié)點板可以伸出屋架上弦，按實際焊縫長度（節(jié)點板滿焊）.
肢背焊縫：
（滿足要求）
肢尖焊縫：
（滿足要求）
（7）上弦節(jié)點C
上弦桿與節(jié)點板的連接焊縫承受的荷載及桿件內(nèi)力：P=67.05KN, ΔN=0，上弦桿焊腳尺寸為5mm,因而采用大型屋面板，因此節(jié)點板可以伸出屋架上弦，按實際焊縫長度（節(jié)點板滿焊）.
肢背焊縫：
（滿足要求）
肢尖焊縫：
（滿足要求）
（8）上弦節(jié)點D
上弦桿與節(jié)點板的連接焊縫承受的荷載及桿件內(nèi)力：P=67.05KN,
ΔN=(602.98-417.12)=185.86mm，上弦桿焊腳尺寸為5mm,因而采用大型屋面板，因此節(jié)點板可以伸出屋架上弦，按實際焊縫長度（節(jié)點板滿焊）.
肢背焊縫：
（滿足要求）
肢尖焊縫：
（滿足要求）
（9）上弦節(jié)點E
弦桿與節(jié)點板的連接焊縫承受的荷載及桿件內(nèi)力：P=67.05KN, ΔN=0，上弦桿焊腳尺寸為5mm,因而采用大型屋面板，因此節(jié)點板可以伸出屋架上弦，按實際焊縫長度（節(jié)點板滿焊）.
肢背焊縫：
（滿足要求）
肢尖焊縫：
（滿足要求）
（10）上弦節(jié)點F
上弦桿與節(jié)點板的連接焊縫承受的荷載及桿件內(nèi)力：P=67.05KN,
ΔN=(610.29-602.98)=7.31KN，上弦桿焊腳尺寸為5mm,因而采用大型屋面板，因此節(jié)點板可以伸出屋架上弦，按實際焊縫長度（節(jié)點板滿焊）.
肢背焊縫：
（滿足要求）
肢尖焊縫：
（滿足要求）
（11）上弦拼接節(jié)點G
上弦拼接處最大桿力N=610.29KN,上弦一側(cè)所需焊縫長度l,假設(shè)
每一側(cè)拼接角鋼與上弦所需的焊縫長度
拼接角鋼長度為: ,取620mm.
上弦與節(jié)點板的連接焊縫比較長，且屋脊節(jié)點的桿件內(nèi)力差較小，其焊縫可按構(gòu)
造滿焊。
第 頁 共 頁
收藏