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钢结构课程设计梯形屋架.doc 16页
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钢结构课程设计梯形屋架
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钢结构课程设计学生姓名：学号：所在学院：专业班级：指导教师：2011年月编号 A1 A2 A3 A4
L（m） 18 21 24 30
B．永久荷载编号 B1 B2 B3
屋面永久荷载标准值（kN/m2） 0.3 0.5 0.7
注：表中给出的永久荷载尚未包含屋架和支撑自重。C．雪荷载编号 C1 C2 C3 C4 C5
雪荷载标准值（kN/m2） 0.30 0.55 0.60 0.65 0.70
D．积灰荷载编号 D1 D2 D3
厂房类别 水泥厂烘干房（屋面无挡风板） 水泥厂机修间（屋面有挡风板） 水泥厂机修间（屋面无挡风板）
二、题目分配雪荷载跨度 C1 C2 C3 C4 C5 C1 C2 C3 C4 C5 C1 C2 C3 C4 C5
5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57
A2 2 6 10 14 18 22 26 30 34 38 42 46 50 54 58
A3 3 7 11 15 19 23 27 31 35 39 43 47 51 55 59
A4 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60
跨度永久荷载 B1 B2 B3
注：土木0-1班执行D1组合；土木0-2班执行D2组合；土木0执行D组合。目录1、设计资料…………………………………………………………………………………………12、屋架形式、几何尺寸及支撑布置………………………………………………………………13、荷载和内力计算…………………………………………………………………………………13.1荷载计算……………………………………………………………………………………13.2荷载组合……………………………………………………………………………………23.3内力计算……………………………………………………………………………………34、杆件截面计算……………………………………………………………………………………34.1上弦…………………………………………………………………………………………34.2下弦…………………………………………………………………………………………44.3斜腹杆B-a…………………………………………………………………………………44.4斜腹杆B-b…………………………………………………………………………………54.5斜腹杆C-b…………………………………………………………………………………55、节点设计…………………………………………………………………………………………65.1下弦节点……………………………………………………………………………………65.2上弦节点……………………………………………………………………………………65.3屋脊节点……………………………………………………………………………………95.4支座节点…………………………………………………………………………………106、参考资料………………………………………………………………………………………121.设计资料某车间跨度，长度,柱距，采用梯形钢屋架，屋面材料为压型钢板复合板，檩条间距，屋面坡度，屋面活荷载标准值为，当地雪荷载，基本风压，屋架简支于钢筋混凝土柱上，上柱截面，混凝土标号为。2.屋架形式,尺寸,材料选择及支撑布置屋架的计算跨度,端部高度，中部高度，屋架形式如图1所示。根据建造地区的计算温度和荷载性质，刚材采用。焊条采用型，手工焊。根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下玄横向水平支撑，垂直支撑和系杆，见图2和图3。图1屋架尺寸及内力3．荷载和内力计算3．1荷载计算屋架及支撑自重屋面永久荷载标准值恒荷载总和雪荷载积灰荷载活荷载总和风荷载：风压高度变化系数为1.0，迎风面的体形系数为-0.6，背风面的体形系数为-0.5，所以负风的设计值（垂直屋面）为迎风面：背封面：和垂直于水平面的分力未超过荷载分项系数取1.0时的永久荷载，故将拉杆的长细比依然控制在350以内。3.2荷载组合节点荷载设计值按可变荷载效应控制的组合其中，永久荷载荷载分项系数；屋面活荷载或雪荷载荷载分项系数；组合值系数，雪荷载；积灰荷载，。按永久荷载效应控制的组合其中，永久荷载荷载分项系数1.35；活荷载分项系数。故节点荷载取为,支座反力为。其内力设计值见图1。图2上弦横向水平支撑图图3下弦横向水平支撑布置图3.3.内力计算屋架在上述荷载组合下作用的计算简图如图4。有图解法得时屋架各杆的内力系数（作用于全跨），然后求出各种杆件的内力。计算结果如图1所示。图4屋架内力图4.杆件截面选择腹杆最大内力（压）由屋架节点板厚度参考表可知支座支节点板厚度取，节点板取4.1上弦整个上弦不改变截面，按
正在加载中，请稍后...－、设计资料；1、某工厂车间，采用梯形钢屋架无檩屋盖方案，厂房；2、屋架计算跨度：；Lo=27m－2×0.15m=26.7m；3、跨中及端部高度：；端部高度：h′=1900mm（端部轴线处），h=；屋架形式及几何尺寸如图一所示:；2、荷载组合；设计桁架时，应考虑以下三种组合：；①全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载为主控制；图三桁架计算简图；本设计采用程序
－、设计资料
1、某工厂车间，采用梯形钢屋架无檩屋盖方案，厂房跨度取27m，长度为102m，柱距6m。采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，保温层、找平层及防水层自重标准值为1.3kN/m2。屋面活荷载标准值为0.5kN/m2，雪荷载标准值0.5kN/m2，积灰荷载标准值为0.6kN/m2，轴线处屋架端高为1.90m，屋面坡度为i=1/12，屋架铰接支承在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm×400mm，混凝土标号为C25。钢材采用Q235B级，焊条采用E43型。
2、屋架计算跨度：
Lo=27m－2×0.15m=26.7m
3、跨中及端部高度：
端部高度：h′=1900mm（端部轴线处），h=1915mm（端部计算处）。 屋架中间高度h=3025mm。 二、结构形式与布置
屋架形式及几何尺寸如图一所示:
2、荷载组合
设计桁架时，应考虑以下三种组合：
全跨永久荷载+全跨可变荷载 (按永久荷载为主控制的组合) ：全跨节点荷载设计值： F=(1.35×3.12+1.4×0.7×0.5+1.4×0.9×0.6) ×1.5×6
桁架计算简图
本设计采用程序计算结构在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表一。
1、上弦杆：
整个上弦杆采用相等截面，按最大设计内力IJ、JK计算，根据表得： N= -1139.63KN，屋架平面内计算长度为节间轴线长度，即：lox=1355mm,本屋架为无檩体系，认为大型屋面板只起刚性系杆作用，不起支撑作用，根据支撑布置和内力变化情况，取屋架平面外计算长度loy为支撑点间的距离，即：
loy=3lox=4065mm。根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦截面宜选用两个不等肢角钢，且短肢相并，如图四所示：
腹杆最大内力N=-574.7KN，查表可知，中间节点板厚度取12mm，支座节点板厚度取14mm。设?=60，根据《规范》由双边角钢组成的T行和十字形截面均属于b类，查Q235钢轴心受力稳定系数表，?=0.807，
则需要截面积：A???
?f0.807?215lox135.5cmloy406.5
?2.26cm，iy??需要回转半径ix???6.78cm
根据A、ix、iy查角钢规格表，初选用2N180×110×12，肢背间距a=12mm， 该截面特性如下：
A=67.42cm2， ix=3.10cm ，iy =8.75cm。b1/t?180/12?15 按所选角钢进行验算：
l135.5?x?ox??43.71＜[?]=150
ix3.10∵b1/t?180/12?15＞0.56loy/b1?0.56?.65
?yz?3.7(1?)?3.7??(1?) 44
=57.89＜ ????150
截面在x和y平面皆属b类，由于
?yz??x，只需求出?y，查轴心受压杆稳定系数表得?y＝0.819,则有:
N6.45＜215Nmm2 ?yA0.819?6740
所需截面合适。 2 、下弦杆:
整个下弦杆采用同一截面，按最大设计值计算，根据表得杆de内力最大N=1100.50KN。计算长度又有:lox=2700mm,loy=50mm。
N18.60mm2?51.19cm2，选用 f215
2N160?100?12，采用短肢相并，如图五所示：
需要截面面积A?
该截面特性如下：A= 6011 mm&5118.60mm， ix=28.2mm，iy=78.2mm。
lox300??106.38?????350 ix2.82l1335
?y?oy??170.72?????350
iy7.82N1100500
?183.08MPa?215MPa
满足要求。 3、端斜杆aB：
已知杆件轴力N＝-574.70kN，lox?loy＝2390mm。因为lox?loy，故采用不等肢角钢，长肢相并，使ix≈iy，选用角钢2 N 125?80?10 ，如图六所示：
长细比计算：?x?
端斜杆 则其截面特性如下：
A＝3942mm，ix＝39.8mm，iy＝33.9mm
loy2390lox2390
??60.05，?y?对该截面验算如下：?x???70.50 ix39.8iy33.9
又因为：b2/t?80/10?8?0.48?.34 4?4?1.09b2??1.09?90
??79.33?????150 1?所以：取?yz??y?1?22??70.50??22????l0yt??2390?10??
因为：?yz??x ，只需求?y，查轴心受压杆稳定系数表得?yz=0.692，于是有：
N574.70?10322
????210.68N/mm&f?215 N/mm
?yA0.692?3942
所需截面合适。 4、腹杆eg-gK：
此杆在g节点处不断开，采用通长杆件。
最大拉力： NgK?140.84kN，Neg?100.52kN； 最大压力： NgK?34.41kN，Neg?37.96kN；
再分式桁架中的斜腹杆，在桁架平面内的计算长度取节间中心间距：
lox=2027mm 在桁架平面外的计算长度：
loy?l1(0.75?0.252)??0.25?)?3960mm
选用 2 N100?10，如图七所示。
查角钢规格表得:A=3852mm， ix=30.5mm，iy=46.0mm。
对此截面验算如下：
??86.09 ?????150
?x???66.46?????150 ，??
yi46.0ix30.5
又因为：b/t?100/10?10?0.58loy/b?0.58?.97
?0.475b4??0.475?1004?
所以取：?yz??y?1?22??86.09???1????88.70?????150 ??lt??oy??
因为：?yz??x 只需求?yz，查表得?yz=0.630，于是有：
?156MPa?215MPa，满足要求。 ?yA0.630?
?36.56MPa?215MPa，满足要求。 拉应力：???
5.竖杆Ie：
该杆件N＝-82.85KN， l0x?0.8l＝0.8 ?mm，loy?l?2801mm
压应力：??
由于杆件内力较小，按?=[? ]=150选择，需要的回转半径为：
?14.9mm，iy?oy?
ix?ox??18.67mm ，
[?]150[?]150
查型钢表，选用2 L 63×8,如图八所示：
其截面特性为：
， ix=19.0mm
， iy=31.0mm
对此截面验算如下：
?x?ox??115.2?????150， ?y?oy??92.1 ?????150
ix19.4iy30.4
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目录 1.设计依据 1.设计依据 2.结构形式与布置 2.结构形式与布置 3.荷载计算 3.荷载计算 ................................................................3 ................................................................3 ........
........................................................4 ............................................4 ............................................53.1.全跨永久荷载 + 全跨可变荷载 3.2.全跨永久荷载 + 半跨可变荷载3.3. 全跨屋架+半跨屋面板+半跨屋面活荷载 .............................................................................5 4.内力计算 4.内力计算 5.杆件设计 5.杆件设计 5.1 上弦杆： 5.2 下弦杆： 5.3 斜腹杆 5.4 竖杆： 6.节 6.节点设计 6.1 下弦设计： 6.2 上弦设计 6.3 屋脊节点 6.4 支座节点 ...................................................................7 .................................................................9 ................................................................9 ................................................................10 ................................................................ 11 ...............................................................16 .................................................................19 ………………………………………………………………19 ................................................................25 ................................................................35 ..................................................................3612一 设计依据1、 《房屋建筑制图统一标准》 （GB/T） 2、 《建筑结构制图标准》 （GB/T） 3、 《建筑结构荷载规范》 （GB ） 4、 《钢结构设计规范》 》(GBJl7-88) 5、 《钢结构工程施工质量验收规范》(GB5) 6、 《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81—91) 7、 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB8923)二 支撑布置根据车间长度（90m&60m） 、跨度及荷载情况，设置三道上、下弦横向水 平支撑。柱网采用封闭结合，车间两端的横向水平支撑设在第一开间，该水平支 撑的规格与中间柱间支撑的规格有所不同。 在所有柱间的上弦平面设置了刚性与 柔性细杆，以保证安装时上弦杆的稳定；在各柱间下弦平面的跨中和两端各设一 道垂直支撑。梯形钢屋架支撑布置如图所示。3三 荷载计算和组合1 荷载计算表 荷载名称 预应力混凝土大型屋面板 三毡四油防水层 100 厚泡沫混凝土保温层 20 厚水泥砂浆找平层 悬挂管道 屋架及支撑 永久荷载总和 屋面活荷载 屋面积灰荷载 标准值（kN/m2） 1.50 0.40 0.60 0.40 0.10 0.38 3.38 0.70 0.60注：1 由于屋面倾角小于 α ＜30 卸载作用的风吸力，且单层厂房高度较小，故风 荷载和地震荷载不予考虑。 2 雪荷载计算 由公式 Sk= ? r × So 根据规范取用 ? r=1.0，则 Sk=1.0 × 0.30=0.30 kN/m2 由于雪荷载和屋面活荷载相比较小， 则取屋面活荷载和积灰荷载进行组合。 2 荷载组合 (1)全跨永久荷载+全跨可变荷载 a 由可变荷载效应控制的组合计算： 取取永久荷载 γ =1.2， 屋面活荷载 γGQ1=1.4,屋面积灰荷载 γQ2=1.4， ? =0.9，则节点荷载设计值为2F=(1.2 × 3.38+1.4 × 0.70 + 1.4 × 0.9 × 0.60) × 1.5 × 6 = 52.13 kN4b 由永久荷载效应控制的组合计算：取永久荷载 γ =1.35，屋面活荷载 γGQ1=1.4，?1=0.7，屋面积灰荷载 γQ2=1.4， ? =0.9，则节点荷载设计值为2F=（ 1.35 × 3.38 + 1.4 × 0.7 × 0.70 + 1.4 × 0.9 × 0.60) × 1.5 × 6 = 54.05 kN 故应取节点荷载设计值 F=54.05 kN （2）全跨永久荷载+半跨可变荷载a 由可变荷载效应控制的组合计算：取取永久荷载 γ =1.2，屋面活荷载 γG Q1=1.4,屋面积灰荷载 γQ2=1.4， ? =0.92全跨节点永久荷载 半跨节点可变荷载F F1= 1.2 × 3.38 × 1.5 × 6 = 36.50 kN = (1.4 × 0.70 + 1.4 × 0.9 × 0.60) × 1.5 × 6 = 15.62 kN2F +F12= 36.50+15.62=52.12 kNG Q1b 由永久荷载效应控制的组合计算：取永久荷载 γ =1.35，屋面活荷载 γ=1.4，?1=0.7，屋面积灰荷载 γQ2=1.4， ? =0.92全跨节点永久荷载 半跨节点可变荷载F F1= 1.35 × 3.38 × 1.5 × 6 = 41.07 kN = (1.4 × 0.7 × 0.70 + 1.4 × 0.9 × 0.60) × 1.5 × 6 = 12.98 kN2F +F12= 41.07+12.98=54.05 kN故取：全跨节点永久荷载 半跨节点可变荷载F F1= 41.07 kN = 12.98 kN2（3） 全跨屋架+半跨屋面板+半跨屋面活荷载a 由可变荷载效应控制的组合计算：取取永久荷载 γ =1.2，屋面活荷载 γG Q1=1.4全跨节点屋架自重 半跨屋面板及活荷载F F3= 1.2 × 0.38 × 1.5 × 6 = 4.10 kN= (1.2 × 1.50 + 1.4 × 0.70) × 1.5 × 6 = 25.02 kN4F +F34= 4.10+25.02=29.12 kNG Q1b 由永久荷载效应控制的组合计算：取永久荷载 γ =1.35，屋面活荷载 γ=1.4，5?1=0.7全跨节点屋架自重 半跨屋面板及活荷载F F3= 1.35 × 0.38 × 1.5 × 6 = 4.62 kN= (1.35 × 1.50 + 1.4 × 0.7 × 0.70) × 1.5 × 6 = 24.40 kN4F +F34= 4.62+24.40=29.02 kN故取：全跨节点屋架自重 半跨屋面板及活荷载F F3= 4.10 kN = 25.02 kN4F/2 AF BF CF DF EF FF GF HF IFFFFFFFF/2acegi荷载组合（1）F2/2 F1/2F2 F1F2 F1F2 F1F2 F1F2 F1F2 F1F2 F1F2/2 F1 F1 F1F1F1F1F1F1F1/2荷载组合（2）6F4/2 F3/2F4 F3F4 F3F4 F3F4 F3F4 F3F4 F3F4 F3F4/2 F3 F3 F3F3F3F3F3F3F3/2荷载组合（3）四 内力计算采用图解法计算屋架在单位集中荷载作用下的杆力系数(如下)。 根据算的的 节点荷载和杆力系数，进行杆件内力组合并求出各杆的最不利内力。5 0. A1. 0 B 72 -8 . - 0 1.0 1. C5. 440 1.0 1.0 1.1. 00 1.1. 02. 46- 0 1.- 0 1.00 0. 0- 5 0. 8. 870. 02E D 53 3. -1G F 26 -1 5.I H 7 71 -1 4 . 1 -1 4 .08 1. -++7 + 4. 3 c5 + 11. 3 e65 + 1 4. g17 + 15.a17 + 1 5. I24 米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值71. 08++ 88 6.70 3.11 1.0.5 A1.01.0 C1.01.01.0 F1.0 G -1 .0 + 1. 551.01.0 G ' F' -6.0 9 0 .0 0 + 1. 56 E' D ' -4.49 0 + 1 . 0 .0 80-1 .0 + 0. 71+ 0 .9 7 + 1. 390 .0 0 + 2. 12 c'B 0 .0 0 0 -6 .2 5E D -9 .0 4-9 .1 7I H' H -7 .3 8 -7 .3 8C' B' A' -2 .4 7 0.0090 + 1.-2 .4- 1 .5- 0 .4-1 .7-1 .0 -3 .1 4-0 .5 - 6 .5 3+ 3.48 c+ 8.0 e+ 9.34 g+ 8.44+ 6.73+ 5.31 g'+ 3.53+ 1.25 a'aIie'24 米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值杆力内力组合表 第一种 组合内力系数（F=1） 杆件 名称 全跨 左半 跨 20.00 -6.25 -6.25 -9.04 -9.04 -9.17 -9.17 -7.38 3.48 8.0 9.34 8.44 -6.53 4.76 -3.14 1.90第二种组合×1+ ×2 ×1+ ×3第三种组合×1 +4右半 跨F ×1F F0.00 -471.32 -471.32 -731.30 -731.30 -824.80 -824.80 -795.08 255.66 623.20 791.83 819.94 -479.42 371.86 -294.03 199.991F1F3F3×1 +4计算杆 件内力 （kN）1 AB BC CD 上 DE 弦 EF FG GH HI ac 下 ce 弦 eg gi aB Bc 斜 cD 腹 De0.00 -8.72 -8.72 -13.53 -13.53 -15.26 -15.26 -14.71 4.73 11.53 14.65 15.17 -8.87 6.88 -5.44 3.7030.00 -2.47 -2.47 -4.49 -4.49 -6.09 -6.09 -7.38 1.25 3.53 5.31 6.73 -2.34 2.12 -2.03 1.802F2F×2F×30.00 -471.32 -471.32 -731.30 -731.30 -824.80 -824.80 -795.08 255.66 623.20 791.83 819.94 -479.42 371.86 -294.03 199.990.00 -439.26 -439.26 -673.02 -673.02 -745.75 -745.75 -699.93 239.43 577.38 722.91 732.58 -449.05 344.35 -264.18 176.620.00 -390.19 -390.19 -613.96 -613.96 -705.78 -705.78 -699.93 210.49 519.36 670.60 710.39 -394.66 310.08 -249.77 175.320.00 -192.13 -192.13 -281.65 -281.65 -292.00 -292.00 -244.96 106.46 247.43 293.75 273.37 -199.75 147.30 -100.87 62.710.00 -97.55 -97.55 -167.82 -167.82 -214.94 -214.94 -244.96 50.67 135.59 192.92 230.58 -94.91 81.25 -73.09 60.2180 .0 076 + 4.-2 .0- 2 .3735534杆 eF Fg gH Hi Aa 竖 Cc 杆 Ee Gg Ii-2.46 1.11 0.02 -1.08 -0.5 -1.0 -1.0 -1.0 1.940.71 -0.45 1.55 -2.47 -0.5 -1.0 -1.0 -1.0 0.97-1.75 1.56 -1.53 1.39 0.00 0.00 0.00 0.00 0.97-132.96 60.00 1.08 -58.37 -27.03 -54.05 -54.05 -54.05 104.86-91.82 39.75 20.94 -76.42 -27.03 -54.05 -54.05 -54.05 92.27-123.75 65.84 -19.04 -26.31 -20.54 -41.07 -41.07 -41.07 92.277.68 -6.71 38.86 -66.23 -14.56 -29.12 -29.12 -29.12 32.22-53.87 43.58 -38.20 30.35 -2.05 -4.10 -4.10 -4.10 32.22-132.96 65.84 38.86 -76.42 -27.03 -54.05 -54.05 -54.05 104.86五 杆件设计1 上弦杆整个上弦杆采用等截面，按最大设计内力的 FG,GH 杆设计，根据杆件内力 组 合 表 ， 有 N=-824.80 kN 。 在 屋 架 平 面 内 计 算 长 度 为 节 间 轴 线 长 度 ， 即l0x= l o = 1.508 m 。本屋架为无檩体系，可以认为大型屋面板只起到刚性系杆作用。根据支撑布置和内力变化情况，平面外计算长度 l oy 取：loy=2 × 1.508 =3.016（m）根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦面选用两个不等肢角钢，短肢相 并，如右图所示。 腹杆最大内力 N=—479.24 kN，查表可知， 中间节点板厚度选用 10 mm，支座节点板厚度 选用 12 mm。 设 λ =62，根据规范由双角钢组成的 Τ 形和 十字形截面均属 b 类截面，查 Q235 钢的稳定系 数表，可得 ? =0.797，则所需的截面面积为：A=N 824.80 × 10 3 = =4813.40 mm 2 ?f 0.797 × 215需要的回转半径为：ix=lλox= mm 62
mm 629iy=loyλ=根据 A， x ， y 值查角钢规格表， 选用 2L160 × 100 × 10 ， 肢背间距 α =10 mm， i i 该截面特性如下：A=5064 mm 2i =28.5 mmxiy=77.0 mm按所选角钢进行验算如下：λ = lixox x=＜ [λ ] =150 28.5因为此截面为单轴对称构件， 绕对称轴应取计及扭转效应的换算长细比 λ y ， 今bt1=160 =16， 10oy 10.56l b= 0.56 × 160故bt1& 0.562l boy 1，故： ? 2 2 ? = 3.7 × 16 × ?1 + 3016 × 10 ? 4? ? 52.7 × 160 4 ? ? 1 ?yz? l t = 3 .7 b ? 1 + λ ? 52.7 t ? b ?2 1oy yz? ? =60.76＜150（满足） ? ?由于 λ x ＜ λ yz ，故只需查 ? 。查轴心压杆稳定系数表，得 ? =0.803。yz?NyzA==824.80 × 10 3 =202.83 N mm 2 ＜ f =215 N mm 2 0.803 × 5064满足要求。 填板每个节间放一块，填板间距为： 1508 l a = 2 =754 mm＜ 40 i = 40 × 51.4 = 2056 mm 故取填板间距为 l a =750 mm2 下弦杆整个下弦杆采用同一截面，按最大内力所在杆的 gi 杆计算，根据杆件内力组 合表，有 N=819.94 kN。又有： 23700 l ox =3000 mm l oy = 2 = 11850 mm 所需截面面积为：A= N 819.94 × 10 3 = =3813.67 mm 2 f 21510选用 2L125 × 80 × 10 ，采用短肢相并， 如右图所示，该截面特性如下：A=3942 mm 2 & 3813.67 mm 2 （符合要求）i =22.6 mmxiy=61.1 mm长细比验算：λ = lixox x=＜350（满足） 22.6 1＜350（满足） 61.1λ因为y=l ioy y=bt1=125 l oy = 0.56 × 1 = 12.5 ＜ 0.56 10 125 b1 =193.94＜350 （满足）所以可取λ =λyzy由于是拉杆，选择截面时已满足强度要求，故不必再验算强度。 填板每个节间放一块，填板间距为： 3000 l a = 2 = 1500 & 80i = 80 × 39.8=3184 mm 故取填板间距 l a =1500 mm3 斜杆（1）aB 杆 杆件轴力 N=-479.42 kN，计算长度 l ox = l oy =2535 mm。因为 l ox = l oy ，故采用 不等肢角钢，长肢相并。选用 2L 140 × 90 × 10 ，其截面特性为：A=4452 mm 2i =25.6 mmxox xiy=36.6 mm对该截面验算如下：λ = lix=2535 = 99.0 2＜150 （满足） 25.6 2535 = 69.26 ＜150 （满足） 36.6λ因为y=l ioy y=11bt2=90 2535 l oy = 9 ＜ 0.48 =0.48 × = 13.52 10 90 b2所以可取λ yz = λ y (1 +1.09 b24l toy22)= 69.26 × (1 +1.09 × 90 4 ) =77.0＜150 （满足） 2535 2 × 10 2x由于 λ x & λ yz ，故只需查 ? 。查轴心压杆稳定系数表，得 ? =0.561，于是有：x?NyzA=479.42 × 10 3 =192.0 N mm 2 ＜ f =215 N mm 2 （满足） 0.561 × 4452填板每个节间放两块，填板间距为： 2535 l a = 3 = 845 & 40i = 40 × 23.5 =940 mm （2）Bc 杆 杆件轴力 N=371.86 kN ，计算长度 l ox =0.8 l = 0.8 × 2606 = 2084.8 mm ，loy= l =2606 mm，选用 2L 75 × 6 ，其截面特性为： A=1760 mm 2i =19.2 mmxiy=30.1 mm对该截面验算如下：λ = lixox x=2084.8 = 108.58 ＜350（满足） 19.2
＜350（满足） 30.1λNy=l ioy y=A=n371.86 × 10 3 =211.28 N mm 2 ＜ f =215 N mm 2 (满足) 1760填板每个节间放两块，填板间距为： 2606 l a = 3 = 868.7 & 80i = 80 × 23.1 =1848 mm (3) cD 杆 杆 件 轴 力 N=-294.03 kN ， 计 算 长 度 l ox =0.8 l = 0.8 ×
mm ，loy= l =2869 mm，选用 2L 90 × 6 ，其截面特性为： A=2128 mm 2i =27.9 mmxiy=40.5 mm对该截面验算如下：12λ = lixox x=2295.2 = 82.27 ＜150 （满足） 27.9 2869 = 70.84 ＜150 （满足） 40.5λ因为y=l ioy y=b 90 2869 l oy = = 15 ＜ 0.58 = 0.58 × = 18.49 t 6 b 90所以可取λ =λyzy(1 +0.475 b4l toy22? 0.475 × 90 4 ? ? =78.29＜150 （满足） ) = 70.84 × ?1 + ? 2869 2 × 6 2 ? ? ?由于 λ x & λ yz ，故只需查 ? 。查轴心压杆稳定系数表，得 ? =0.673，于是有： x x?NxA=294.03 × 10 3 =205.3 N mm 2 ＜ f =215 N mm 2 (满足) 0.673 × 2128填板每个节间放两块，填板间距为： 2869 l a = 3 = 956.3 & 40i = 40 × 27.9 =1116 mm (4) De 杆 杆 件 轴 力 N=199.99 kN ， 计 算 长 度 l ox =0.8 l = 0.8 ×
mm ，loy= l =2859 mm，选用 2L 50 × 5 ，其截面特性为： A=960 mm 2i =15.3 mmxiy=24.5 mm对该截面验算如下：λ = lixox x=2287.2 = 149.49 ＜350（满足） 15.3 2859 = 116.69 24.5λy=l ioy y=＜350（满足）NA=n199.99 × 10 3 = 208.32 N mm 2 ＜ f =215 N mm 2 (满足) 960填板每个节间放两块，填板间距为： 2859 l a = 3 = 953 & 80i = 80 × 15.3 =1224 mm （5）eF 杆 杆件轴力 N= -132.96 kN ，计算长度 l ox =0.8l=13mm,loy=3129 mm，采用等肢角钢。选用 2L 70 × 5 ，其截面特性为：A=1376 mm 2i =21.6 mmxiy=32.4mm对该截面验算如下：λx= l ox =ix2530.2 = 115.9＜150 （满足） 21.6λ因为y=l ioy y= 32.4＜150 （满足）bt=70 3129 l = 14 ＜ 0.58 oy =0.58 × = 25.9 5 70 b 0.475 b2 2 oy 4所以可取l t 由于 λ λ ，故只需查?xλ =λyz yzy(1 +0.475 × 70 4 )= 96.5 × (1 + ) =101＜150 （满足） 3129 2 × 52x。查轴心压杆稳定系数表，得? =0.459，于是有：x?Nx132.96 × 10 3 =210.5 N mm 2 ＜ f =215 N mm 2 A 0.459 × 1376 =(满足)（根据计算，按第三种荷载组合时， N =7.68 kN, 其值不大，故选用的2L 70 × 5 可满足要求。 ） 填板每个节间放三块，填板间距为： 3129 l a = 4 = 782.25 & 40i = 40 × 21.6 =864 mm （6）Fg 杆杆件轴力 N=60.00kN,lox=0.8l=0.8 × mm,loy=3119mm考虑 Fg 杆在其他荷载组合时可能产生内力变号，故宜按压杆的容许长细比 进行控制。现选用 2L 56 × 5 , 其截面特性为：A=1084 mm 2i =17.2 mmxiy=26.9mm对该截面验算如下：λi l λ =iyx= l ox =x2495.2 = 145.1＜150 （满足） 17.2 ＜150 （满足） 26.9oy y=14(根据计算，按第二种荷载组合时，N =65.84kN，拉力略有增加。按第三种 荷载组合时，N =-6.71kN，虽变为压力，但其值很小，故按压杆容许长细比选用 的 2L 56 × 5 可满足要求) 填板每个节间放四块，填板间距为： 3119 l a = 5 = 623.8 & 40i = 40 × 17.2 =688 mm(7)gH 杆杆件轴力 N=1.08kN,lxox=0.8l=0.8 ×
mm,loy= l =3395mm同理，宜按压杆容许长细比进行控制。选用 2L60 × 5，其截面特性为：A=1166 mm 2i =18.5 mmiy=28.5mm对该截面验算如下：λx= l ox =ix2716 = 146.8＜150 （满足） 18.5 ＜150 （满足） 28.5λy=l ioy y=（根据计算，按第二种荷载时 N=38.20 和第三种荷载组合时，N=20.94，其值 都不大，故选用的 2L60 × 5 可以满足） 填板每个节间放四块，填板间距为： 3395 l a = 5 = 679 略大于 40i=40 × 16.7=668 由于在实际工程中，节点板宽度较大，故仍可用 （8）Hi 杆 杆件轴力 N=-58.37kN,lox=0.8l=0.8 ×
mm,loy= l =3384mm由于压力很小，宜按容许长细比选用 2L60 × 5，其截面特性为：A=1166 mm 2i =18.5 mmxiy=28.5mm对该截面验算如下λi l λ =iyx= l ox =x2707.2 = 146.3＜150 （满足） 18.5
＜150 （满足） 28.5oy y=因为bt=60 3384 l = 12 ＜ 0.58 oy =0.58 × = 32.7 5 60 b15所以可取λ yz = λ y (1 +有：0.475 b4l toy22)= 118.7 × (1 +0.475 × 60 4 ) =121.3＜150 （满足） 3384 2 × 52x由于 λ x & λ yz ，故只需查 ? 。查轴心压杆稳定系数表，得 ? =0.325，于是x?Nx58.37 × 10 3 =154 N mm 2 ＜ f =215 N mm 2 (满足) A 0.325 × 1166 =（根据计算，按第二种荷载组合时，N =-76.42 kN,其值不大，第三种组合压 力较前两种组合小，拉力数值也比前两种组合压力数值小，故选用的 2L 60 × 5 可 满足要求。 ） 填板每个节间放四块，填板间距为： 3384 l a = 5 = 676.8 略大于 40i=40 × 16.7=668 由于在实际工程中，节点板宽度较大，故仍可用4 竖杆（1） Aa 杆 杆件轴力 N= -27.03 kN，计算长度 l ox = l oy =1990 mm，选用 2L50 × 5，其截 面特性为：A=960 mm 2i =15.3 mmxiy=24.5 mm对该截面验算如下:λ = lixox x=1990 = 130.07 ＜150 （满足） 15.3 1990 = 81.22 24.5λ因为y=l ioy y=＜150 （满足）b 50 1990 l oy = = 10 ＜ 0.58 = 0.58 × = 23.08 t 5 b 50所以可取λ yz = λ y (1 +0.475 b4l toy22? 0.475 × 50 4 ? ? =83.66＜150 （满足） ) = 81.22 × ?1 + ? 1990 2 × 5 2 ? ? ?由于 λ x & λ yz ，故只需查 ? 。查轴心压杆稳定系数表，得 ? =0.387，于是有： x x16?Nx27.03 × 10 3 =72.76 N mm 2 ＜ f =215 N mm 2 (满足) = A 0.387 × 960填板每个节间放三块，填板间距为： 1990 l a = 4 = 497.5 ＜40i=40 × 14.2=568 (2) Cc 杆 杆 件 轴 力 N=-54.05 kN, 计 算 长 度 l ox =0.8 l = 0.8 ×
mm,loy=2290 mm,选用 2L 50 × 5 ，其截面特性为： A=960 mm 2i =15.3 mmxiy=24.5 mm对该截面验算如下:λ = lixox x=1832 = 119.74 ＜150 （满足） 15.3
＜150 （满足） 24.5λ因为y=l ioy y=b 50 2290 l oy = = 10 ＜ 0.58 = 0.58 × = 26.56 t 5 b 50所以可取λ yz = λ y (1 +0.475 b4l toy22? 0.475 × 50 4 ) = 93.74 × ?1 + ? 2290 2 × 5 2 ?? ? =95.59＜150 （满足） ? ?由于 λ x & λ yz ，故只需查 ? 。查轴心压杆稳定系数表，得 ? =0.438，于是有： x x?Nx54.05 × 10 3 = =128.54 N mm 2 ＜ f =215 N mm 2 (满足) A 0.438 × 960填板每个节间放三块，填板间距为： 2290 l a = 4 = 572.5 略大于 40i=40 × 14.2=568 由于在实际工程中，节点板宽度较大，故仍可用 (3) Ee 杆 杆 件 轴 力 N=-54.05 kN, 计 算 长 度 l ox =0.8 l = 0.8 ×
mm ，loy=2590 mm，选用 2L 50 × 5 ，其截面特性为： A=960 mm 2i =15.3 mmxi17y=24.5 mm对该截面验算如下:λ = lixox x=2072 = 135.42 ＜150 （满足） 15.3 2590 = 105.71 ＜150 （满足） 24.5λ因为y=l ioy y=b 50 2590 l oy = = 10 ＜ 0.58 = 0.58 × = 30.04 t 5 b 50所以可取λ =λyzy(1 +0.475 b4l toy22? 0.475 × 50 4 ) = 105.71 × ?1 + ? 2590 2 × 5 2 ?? ? =107.58＜150 （满足） ? ?由于 λ x & λ yz ，故只需查 ? 。查轴心压杆稳定系数表，得 ? =0.363，于是有： x x?NxA=54.05 × 10 3 = 155.10 N mm 2 ＜ f =215 N mm 2 (满足) 0.363 × 960填板每个节间放四块，填板间距为： 2590 l a = 5 = 518 ＜40i=40 × 14.2=568 （4） Gg 杆 杆件轴力 N=-54.05 kN, 计算长度 l ox =0.8 l = 0.8 ×
mm，loy=2890 mm，选用 2L 56 × 5 ，其截面特性为： A=1084 mm 2i =17.2 mmxiy= 26.9 mm对该截面验算如下:λ = lixox x=2312 = 134.42 ＜150 （满足） 17.2 2890 = 107.43 ＜150 （满足） 26.9λ因为y=l ioy y=b 56 2890 l oy = = 11.2 ＜ 0.58 = 0.58 × = 29.93 t 5 b 56所以可取18λ yz = λ y (1 +0.475 b4l toy22? 0.475 × 56 4 ? ? =109.83＜150 （满足） ) = 107.43 × ?1 + ? 2890 2 × 5 2 ? ? ?由于 λ x & λ yz ，故只需查 ? 。查轴心压杆稳定系数表，得 ? =0.368,于是有： x x?NxA=54.05 × 10 3 =135.49 N mm 2 ＜ f =215 N mm 2 (满足) 0.368 × 1084填板每个节间放四块，填板间距为： 2890 l a = 5 = 578 ＜40i=40 × 15.7=628 （5） Ii 杆 杆件轴力 N=104.86 kN, 计算长度 l ox = 0.9l = 0.9 × 3190 = 2871 mm，选用2L 50 × 5 十字相连。其截面特性为： A=960 mm 2ixo=19.2 mm对该截面验算如下:λxo= l ox =ixo2871 = 149.53 ＜350（满足） 19.2NA=n104.86 × 10 3 = 109.23 N mm 2 ＜ f =215 N mm 2 (满足) 960填板每个节间放三块，填板间距为： 3190 l a = 4 = 797.5 略大于 80i=80 × 0.98=784 由于在实际工程中，节点板宽度较大，故仍可用六 节点设计已知采用用 E43 型焊条，角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值 f fw = 160 Mpa1 下弦节点（1） 下弦节点 c 设 Bc 杆的肢背和肢尖焊缝 h f = 8mm和6mm ，则所需的焊缝长度为（按等肢角钢连接的角焊缝内力分配系数计算） ： 肢背： l w1 = 取 180mmN 2 × 0 .7 h f1 f1w f+ 2× hf1 =0.7 × 371.86 × 10 3 + 2 × 8 = 161.3mm 2 × 0.7 × 8 × 16019肢尖： l w 2 = 取 100mmN 2 × 0 .7 h f2 f2w f+ 2× hf 2 =0.3 × 371.86 × 10 3 + 2 × 6 = 95.0mm 2 × 0.7 × 6 × 160设 cD 杆的肢背和肢尖焊缝 h f = 8mm和6mm ，则所需的焊缝长度为：肢背： l w1 = 取 150mm 肢尖： l w 2 = 取 90mm Cc 杆的内力很小，焊缝尺寸可按构造确定，取 h f = 5mm 。 根据上面求得的焊缝长度， 并考虑杆件之间应有的间隙及制作和装配等误差， 按比例绘出节点详图，从而确定节点板尺寸为 370mm × 315mmN 2 × 0 .7 h f1f1w f+ 2× hf1 =0.7 × 294.03 × 10 3 + 2 × 8 = 130.9mm 2 × 0.7 × 8 × 160N 2 × 0 .7 h f2f2w f+ 2× hf 2 =0.3 × 294.03 × 10 3 + 2 × 6 = 77.6mm 2 × 0.7 × 6 × 160下弦节点 c下弦与节点板连接的焊缝长度为， h f = 6mm 。焊缝所受的力为左右两下弦杆20的内力差 ?N = 623.20 ? 255.66 = 367.54 kN，受力较大的肢背处的焊缝应力为τ=0.7 × 367.54 × 10 3 = 85.6 N mm 2 & 2 × 0.7 × 6 × (370 ? 12 )fw f= 160 N mm 2 （满足）（2） 下弦节点 e 设 De 杆的肢背和肢尖焊缝 h f = 6mm和5mm ，则所需的焊缝长度为：肢背： l w1 = 取 120mm 肢尖： l w 2 = 取 80mm 设 eF 杆的肢背和肢尖焊缝 h f = 6mm和5mm ，则所需的焊缝长度为: 肢背： l w1 = 取 90mmN 2 × 0 .7 h f1 f1w f+ 2× hf1 =0.7 × 199.99 × 10 3 + 2 × 6 = 116.2mm 2 × 0.7 × 6 × 160N 2 × 0 .7 h f2 f2w f+ 2× hf 2 =0.3 × 199.99 × 10 3 + 2 × 5 = 63.6mm 2 × 0.7 × 5 × 160N 2 × 0 .7 h f1 f1 2w f+ 2× hf1 =0.7 × 132.96 × 10 3 + 2 × 6 = 81.3mm 2 × 0.7 × 6 × 160N 肢尖： l = 2 × 0 .7 h fw2 f2w f0.3 × 132.96 × 10 3 + 2× hf 2 = + 2 × 5 = 45.6mm 2 × 0.7 × 5 × 160取 60mm Ee 杆的内力很小，焊缝尺寸可按构造确定，取 h f = 5mm 。 根据上面求得的焊缝长度， 并考虑杆件之间应有的间隙及制作和装配等误差， 按比例绘出节点详图，从而确定节点板尺寸为 295mm × 270mm21下弦节点 e下弦与节点板连接的焊缝长度为， h f = 6mm 。焊缝所受的力为左右两下弦 受力较大的肢背处的焊缝应力为： 杆的内力差 ?N = 791.83 ? 623.20 = 168.63 kN，0.7 × 168.63 × 10 3 τ= = 49.7 N mm 2 & 2 × 0.7 × 6 × (295 ? 12 )（3） 下弦节点 gfw f= 160 N mm 2 （满足）设 Fg 杆的肢背和肢尖焊缝均为 h f = 5mm ，则所需的焊缝长度为： 肢背： l w1 = 取 80mm 肢尖： l w 2 = 取 60mm 设 gH 杆的肢背和肢尖焊缝均为 h f = 5mm ，则所需的焊缝长度为：N 2 × 0 .7 h f1 f1w f+ 2× hf1 =0.7 × 65.84 × 10 3 + 2 × 5 = 51.2mm 2 × 0.7 × 5 × 160N 2 × 0 .7 h f2 f2w f+ 2× hf 2 =0.3 × 65.84 × 10 3 + 2 × 5 = 27.6mm 2 × 0.7 × 5 × 16022肢背： l w1 = 取 80mmN 2 × 0 .7 h f1 f1w f+ 2× hf1 =0.7 × 38.86 × 10 3 + 2 × 5 = 34.3mm 2 × 0.7 × 5 × 160N 肢尖： l = 2 × 0 .7 h f2w2 f2w f0.3 × 38.86 × 10 3 + 2× hf 2 = + 2 × 5 = 20.4mm 2 × 0.7 × 5 × 160取 60mm Gg 杆的内力很小，焊缝尺寸可按构造确定，取 h f = 5mm 。 根据上面求得的焊缝长度， 并考虑杆件之间应有的间隙及制作和装配等误差， 按比例绘出节点详图，从而确定节点板尺寸为 295mm × 285mm下弦节点 g 下弦与节点板连接的焊缝长度为， h f = 6mm 。焊缝所受的力为左右两下弦杆的 内力差 ?N = 819.94 ? 791.83 = 28.11 kN，受力较大的肢背处的焊缝应力为：τ=0.7 × 28.11 × 10 3 = 8.2 N mm 2 & 2 × 0.7 × 6 × (295 ? 12)23fw f= 160 N mm 2 （满足）（4） 下弦节点 i 设 Hi 杆的肢背和肢尖焊缝均为 h f = 5mm ，则所需的焊缝长度为：N 肢背： l = 2 × 0 .7 h f1 w1 f1w f0.7 × 76.42 × 10 3 + 2× hf1 = + 2 × 5 = 57.8mm 2 × 0.7 × 5 × 160取 80mm 肢尖： l w 2 = 取 60mm 拼接角钢采用与下弦相同截面。拼接角钢一侧的焊缝长度与杆件等强度设计。 设角焊缝焊脚尺寸 h f = 8mm ，则接头一侧需要的焊缝计算长度为：N 2 × 0 .7 h f2f2w f+ 2× hf 2 =0.3 × 76.42 × 10 3 + 2 × 5 = 30.5mm 2 × 0.7 × 5 × 160lw=Af 4 × 0 .7 h ffw f=3942 × 215 = 236.5mm 4 × 0.7 × 8 × 160拼接角钢总长度为：l = 2 l w + 2 h f + a = 2 × (236.5 + 2 × 8) + 10 =515mm，取 520mm()拼接角钢竖肢需切去的高度：? = t + h f + 5 = 10 + 8 + 5 = 23mm取 ? = 25mm 。下弦节点 i242 上弦节点(1)上弦节点 A Aa 杆肢背和肢尖的焊脚尺寸 h f = 8mm 和 6mm。N 肢背： l = 2 × 0 .7 h f1 w1 f1w f0.7 × 27.03 × 10 3 + 2× hf1 = + 2 × 8 =26.6mm， 2 × 0.7 × 8 × 160 0.3 × 27.03 × 10 3 + 2 × 6 = 18.0mm， 2 × 0.7 × 6 × 160取 80mm 肢尖： l w 2 = 取 60mm 设 AB 杆的焊缝尺寸为 h f 1 =1 1 × 节点板厚实度 = × 10 = 5mm, h f 2 = 5mm。 2 2N 2 × 0 .7 h f2f2w f+ 2× hf 2 =为了便于在上弦上搁置屋面板，节点板的上边缘可缩进上弦肢背 8mm。用槽 焊缝把上弦角钢和节点板连接起来。 槽焊缝作为两条角焊缝计算， 槽焊缝强度设 计值乘以 0.8 的折减系数。 计算时可略去屋架上弦坡度的影响， 而假定集中荷载 F 上弦垂直。上弦肢背槽节点上弦节点 A （2） 上弦节点 B Bc 杆与节点板的焊缝尺寸和下弦节点 c 相同。25已知： N aB = -479.42 kN 设 aB 杆的肢背和肢尖焊缝 h f = 8mm和6mm ，则所需的焊缝长度为：N 肢背： l = 2 × 0 .7 h f1 w1 f1w f0.65 × 479.42 × 10 3 + 2× hf1 = + 2 × 8 = 189.9mm 2 × 0.7 × 8 × 160 0.35 × 479.42 × 10 3 + 2 × 6 = 136.8mm 2 × 0.7 × 6 × 160取 200mm 肢尖： l w 2 =N 2 × 0 .7 h f2f2w f+ 2× hf 2 =取 150mm Bc 杆与节点板的焊缝尺寸和下弦节点 c 相同。 肢背： l w1 = 取 180mm 肢尖： l w 2 = 取 100mm 为了便于在上弦上搁置屋面板，节点板的上边缘可缩进上弦肢背 8mm。用槽 焊缝把上弦角钢和节点板连接起来。 槽焊缝作为两条角焊缝计算， 槽焊缝强度设 计值乘以 0.8 的折减系数。 计算时可略去屋架上弦坡度的影响， 而假定集中荷载 F 与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内的应力由下面计算得到：N 2 × 0 .7 h f1f1w f+ 2× hf1 =0.7 × 371.86 × 10 3 + 2 × 8 = 161.3mm 2 × 0.7 × 8 × 160N 2 × 0 .7 h f2f2w f+ 2× hf 2 =0.3 × 371.86 × 10 3 + 2 × 6 = 95.0mm 2 × 0.7 × 6 × 160hf1 =1 1 × 节点板厚实度 = × 10 = 5mm, h f 2 = 5mm。 2 2肢尖焊缝承担弦杆内力差 ?N = 471.32 ? 0 = 471.32 kN，肢背采用塞焊缝， 承受节点荷载 F=54.05 kN. 上弦与节点板间焊缝长度为 490mm,则：τ σf0.7 × 471.32 × 10 3 = = 98.2 N mm 2 2 × 0.7 × 5 × (490 ? 10) = 54.05 × 10 3 = 16.1 N mm 2 2 × 0.7 × 5 × (490 ? 10)f26?σ f ? ?β f ?? ? +τ ? ?22 f=? 16.1 ? ? ? 1.22 ? ?2+ 98.2 2 = 99.1 N mm 2 &fw f= 160 N mm 2 （满足）上弦节点 B （3） 上弦节点 C Cc 杆与节点板的焊缝尺寸和节点 c 相同， h f = 5mm 肢背： l w1 = 取 50mm 肢尖： l w 2 = 取 50mm 设 BD 杆的焊缝尺寸为 h f 1 =1 1 × 节点板厚实度 = × 10 = 5mm, h f 2 = 5mm。 2 2N 2 × 0 .7 h f1 f1w f+ 2× hf1 =0.7 × 54.05 × 10 3 + 2 × 5 = 43.8mm 2 × 0.7 × 5 × 160N 2 × 0 .7 h f2 f2w f+ 2× hf 2 =0.3 × 54.05 × 10 3 + 2 × 5 = 24.5mm 2 × 0.7 × 5 × 160为了便于在上弦上搁置屋面板，节点板的上边缘可缩进上弦肢背 8mm。用槽 焊缝把上弦角钢和节点板连接起来。 槽焊缝作为两条角焊缝计算， 槽焊缝强度设 计值乘以 0.8 的折减系数。 计算时可略去屋架上弦坡度的影响， 而假定集中荷载 F 与上弦垂直。上弦肢背槽节点如图：27上弦节点 C （4） 上弦节点 D cD 杆与节点板的焊缝尺寸和下弦节点 c 相同。 肢背： l w1 = 取 150mm 肢尖： l w 2 = 取 90mm De 杆与节点板的焊缝尺寸和节点 e 相同。 肢背： l w1 = 取 120mm 肢尖： l w 2 = 取 80mm 为了便于在上弦上搁置屋面板，节点板的上边缘可缩进上弦肢背 8mm。用槽焊N 2 × 0 .7 h f1 f1w f+ 2× hf1 =0.7 × 294.03 × 10 3 + 2 × 8 = 130.9mm 2 × 0.7 × 8 × 160 0.3 × 294.03 × 10 3 + 2 × 6 = 77.6mm 2 × 0.7 × 6 × 160N 2 × 0 .7 h f2f2w f+ 2× hf 2 =N 2 × 0 .7 h f1f1w f+ 2× hf1 =0.7 × 199.99 × 10 3 + 2 × 6 = 116.2mm 2 × 0.7 × 6 × 160N 2 × 0 .7 h f2f2w f+ 2× hf 2 =0.3 × 199.99 × 10 3 + 2 × 5 = 63.6mm 2 × 0.7 × 5 × 16028缝把上弦角钢和节点板连接起来。 槽焊缝作为两条角焊缝计算， 槽焊缝强度设计 值乘以 0.8 的折减系数。计算时可略去屋架上弦坡度的影响，而假定集中荷载 F 与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内的应力由下面计算得到：hf1 = 1 1 × 节点板厚实度 = × 10 = 5mm, h f 2 = 5mm。 2 2肢尖焊缝承担弦杆内力差 ?N = 731.30 ? 471.32 = 259.98 kN，肢背采用塞焊 缝，承受节点荷载 F=54.05 kN. 上弦与节点板间焊缝长度为 330mm，则：τ σf=0.7 × 259.98 × 10 3 = 81.2 N mm 2 2 × 0.7 × 5 × (330 ? 10) 54.05 × 10 3 = 24.1 N mm 2 2 × 0.7 × 5 × (330 ? 10)f=?σ f ? ?β f ?? ? +τ ? ?22 f=? 24.1 ? ? ? ? 1.22 ?2+ 81.2 2 = 83.6 N mm 2&fw f= 160 N mm 2 （满足）上弦节点 D29（5） 上弦节点 E Ee 杆与节点板的焊缝尺寸和节点 e 相同， h f = 5mmN 肢背： l = 2 × 0 .7 h f1 w1 f1w f0.7 × 54.05 × 10 3 + 2× hf1 = + 2 × 5 = 43.8mm 2 × 0.7 × 5 × 160取 50mm 肢尖： l w 2 = 取 50mm 设 DF 杆的焊缝尺寸为 h f 1 =1 1 × 节点板厚实度 = × 10 = 5mm, h f 2 = 5mm。 2 2N 2 × 0 .7 h f2f2w f+ 2× hf 2 =0.3 × 54.05 × 10 3 + 2 × 5 = 24.5mm 2 × 0.7 × 5 × 160为了便于在上弦上搁置屋面板，节点板的上边缘可缩进上弦肢背 8mm。用槽 焊缝把上弦角钢和节点板连接起来。 槽焊缝作为两条角焊缝计算， 槽焊缝强度设 计值乘以 0.8 的折减系数。 计算时可略去屋架上弦坡度的影响， 而假定集中荷载 F 与上弦垂直。上弦肢背槽节点如图：上弦节点 E （6） 上弦节点 F eF 杆与节点板的焊缝尺寸和下弦节点 e 相同。30肢背： l w1 = 取 90mmN 2 × 0 .7 h f1 f1w f+ 2× hf1 =0.7 × 132.96 × 10 3 + 2 × 6 = 81.3mm 2 × 0.7 × 6 × 160N 肢尖： l = 2 × 0 .7 h f2w2 f2w f0.3 × 132.96 × 10 3 + 2× hf 2 = + 2 × 5 = 45.6mm 2 × 0.7 × 5 × 160取 60mm Fg 杆与节点板的焊缝尺寸和下弦节点 g 相同。 肢背： l w1 = 取 80mmN 2 × 0 .7 h f1f1w f+ 2× hf1 =0.7 × 65.84 × 10 3 + 2 × 5 = 51.2mm 2 × 0.7 × 5 × 160N 肢尖： l = 2 × 0 .7 h f2w2 f2w f0.3 × 65.84 × 10 3 + 2× hf 2 = + 2 × 5 = 27.6mm 2 × 0.7 × 5 × 160取 60mm 为了便于在上弦上搁置屋面板，节点板的上边缘可缩进上弦肢背 8mm。用槽 焊缝把上弦角钢和节点板连接起来。 槽焊缝作为两条角焊缝计算， 槽焊缝强度设 计值乘以 0.8 的折减系数。 计算时可略去屋架上弦坡度的影响， 而假定集中荷载 F 与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内的应力由下面计算得到：hf1 = 1 1 × 节点板厚实度 = × 10 = 5mm, h f 2 = 5mm。 2 2肢尖焊缝承担弦杆内力差 ?N = 824.8 ? 731.30 = 93.5 kN，肢背采用塞焊缝， 承受节点荷载 F=54.05 kN. 上弦与节点板间焊缝长度为 240mm,则：τ σf=0.7 × 93.5 × 10 3 = 40.7 N mm 2 2 × 0.7 × 5 × (240 ? 10)f54.05 × 10 3 = = 33.6 N mm 2 2 × 0.7 × 5 × (240 ? 10)?σ f ? ?β f ?（满足）? ? +τ ? ?22f=? 33.6 ? ? ? ? 1.22 ?2+ 40.7 2 = 49.1 N mm 2 &fw f= 160N mm 231上弦节点 F （7） 上弦节点 G Gg 杆与节点板的焊缝尺寸和节点 g 相同， h f = 5mmN 肢背： l = 2 × 0 .7 h f1 w1 f1w f0.7 × 54.05 × 10 3 + 2× hf1 = + 2 × 5 = 43.8mm 2 × 0.7 × 5 × 160取 50mm 肢尖： l w 2 = 取 50mm 设 FH 杆的焊缝尺寸为 h f 1 =1 1 × 节点板厚实度 = × 10 = 5mm, h f 2 = 5mm。 2 2N 2 × 0 .7 h f2f2w f+ 2× hf 2 =0.3 × 54.05 × 10 3 + 2 × 5 = 24.5mm 2 × 0.7 × 5 × 160为了便于在上弦上搁置屋面板，节点板的上边缘可缩进上弦肢背 8mm。用槽 焊缝把上弦角钢和节点板连接起来。 槽焊缝作为两条角焊缝计算， 槽焊缝强度设 计值乘以 0.8 的折减系数。 计算时可略去屋架上弦坡度的影响， 而假定集中荷载 F 与上弦垂直。上弦肢背槽节点如图：32上弦节点 G (8)上弦节点 H gH 杆与节点板的焊缝尺寸和下弦节点 g 相同。 肢背： l w1 = 取 80mm 肢尖： l w 2 = 取 60mm Hi 杆与节点板的焊缝尺寸和下弦节点 i 相同。 肢背： l w1 = 取 80mm 肢尖： l w 2 = 取 60mm 为了便于在上弦上搁置屋面板，节点板的上边缘可缩进上弦肢背 8mm。用槽 焊缝把上弦角钢和节点板连接起来。 槽焊缝作为两条角焊缝计算， 槽焊缝强度设33N 2 × 0 .7 h f1 f1w f+ 2× hf1 =0.7 × 38.86 × 10 3 + 2 × 5 = 34.3mm 2 × 0.7 × 5 × 160N 2 × 0 .7 h f2f2w f+ 2× hf 2 =0.3 × 38.86 × 10 3 + 2 × 5 = 20.4mm 2 × 0.7 × 5 × 160N 2 × 0 .7 h f1f1w f+ 2× hf1 =0.7 × 76.42 × 10 3 + 2 × 5 = 57.8mm 2 × 0.7 × 5 × 160N 2 × 0 .7 h f2f2w f+ 2× hf 2 =0.3 × 76.42 × 10 3 + 2 × 5 = 30.5mm 2 × 0.7 × 5 × 160计值乘以 0.8 的折减系数。 计算时可略去屋架上弦坡度的影响， 而假定集中荷载 F 与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内的应力由下面计算得到：hf1 = 1 1 × 节点板厚实度 = × 10 = 5mm, h f 2 = 5mm。 2 2肢尖焊缝承担弦杆内力差 ?N = 824.8 ? 795.08 = 29.72 kN ，肢背采用塞焊 缝，承受节点荷载 F=54.05 kN. 上弦与节点板间焊缝长度为 240mm，则：τ σf=0.7 × 29.72 × 10 3 = 12.9 N mm 2 2 × 0.7 × 5 × (240 ? 10 ) 54.05 × 10 3 = 33.6 N mm 2 2 × 0.7 × 5 × (240 ? 10)f=?σ f ? ?β f ?? ? +τ ? ?22 f=? 33.6 ? ? ? ? 1.22 ?2+ 12.9 2 = 30.4 N mm 2&fw f= 160 N mm 2 （满足）上弦节点 H343 屋脊节点弦杆一般都采用同号角钢进行拼接，为了使拼接角钢与弦杆之间能够密合， 并便于施焊，需将拼接角钢的尖角削除，且截去垂直肢的一部分宽度（一般为t + h f + 5mm ） 。拼接角钢的这部分削弱，可以靠节点板来补偿。接头一边的焊缝长度按弦杆内力计算。 则所需焊缝计算长度为 （一 设拼接角钢与受压弦杆之间的角焊缝 h f = 8mm ， 条焊缝）lw =N 4 × 0 .7 h ffw f=795.08 × 10 3 = 221.8mm 4 × 0.7 × 8 × 160拼接角钢的总长度为：l = 2 l w + 2 h f + a = 2 × (221.8 + 2 × 8) + 10 = 485.6mm()取 l = 500mm 拼接角钢竖肢需切去的高度：? = t + h f + 5 = 10 + 8 + 5 = 23mm取 ? = 25mm 。 15% 进 行 计 算 ， 即角 钢 肢 尖 焊 缝 应 取 上 弦 内 力 的?N = 0.15 N = 0.15 × 795.08 = 119.262 kNM = ?Ne = 119.262 × 10 3 × 70 = 8348340 N ? mm现取节点板尺寸如下图，设设焊脚尺寸 h f = 6mm ，则焊缝计算长度为：lw=420 ? 2 × 6 ? 5 = 193mm 2则验算肢尖焊缝强度：? ? 6M ? ? 2? ? β f ×2×0.7 h f l w ? ?2? ? ?N ? +? ? 2×0.7 h f l w ? ? ?22=6×8348340 ? ? + ? 119262 ? ? ? 2? ? ? 1.22×2×0.7×6×193 ? ? 2×0.7×6×193 ?2=150.4 N mm 235&fw f= 160 N mm 2 （满足）屋脊节点4 支座节点支座节点 a 为了便于施焊，下弦杆角钢水平肢的底面与支座底板的净距离取 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度相等，厚度 12mm。 （1）支座底板的计算： 支座反力R = 8 F = 8 × 54.05=432.4 kN采用对 C20， f c = 9.6 MPa 的钢筋混凝土柱，锚栓采用 2M24，并用 U 型缺口。 支座底板的面积 A：A≥R 432400 + 锚栓孔缺口面积= + 1963 = 47005mm 2 fc 9 .6设支座底板的平面尺寸采用 280mm × 380mm ， 作用于底板的压应力为： (垂 直于屋架方向的底板长度偏安全的仅取加劲肋部分)p=RA=n432400 = 8.04 N nn 2 & 192 × 280fc= 9.6 N mm 2 （满足）底板被节点板和加劲肋分成 4 快相邻边支承板，故应计算底板上单位宽度 上的最大弯矩36b a1 1=79.2 = 0.466 ，查表得 β =0.2M = βp a1 = 0.0546 × 8.04 × 169.8 2 = 12657 N ? mm mm需要底板厚度t= 6M = f 6 × 12657 = 19.2mm ，取 20mm 205（2）加劲肋计算 设 h f = 6mm, 取焊缝最大计算长度 l w = 60 h f = 60 × 6 = 360mm & 425mm （实 际焊缝长度）V = R 432.4 = = 108.1 kN 4 4M = Ve = 108.1 × 52.5 = 5675.3 kN ? mm? ? 6M ? ? 2? ? β f ×2×0.7 h f l w ? ?2+?? ? V ? ? 2×0.7 h f l w ? ? ?22=6×5675300 ? ? + ? 108100 ? ? ? 2? ? ? 1.22×2×0.7×6×360 ? ? 2×0.7×6×360 ?&2=44.0 N mm 2fw f= 160 N mm 2 （满足）(3)加劲肋、节点板与底板的连接焊缝计算hf min= 1.5 t = 1.5 × 20 = 6.7mm, 取 8mm焊缝的总计算长度为：∑lw= 2a + 2(b1 ? t ? 2c )? 12 h f = 2 × 280 + 2 × (192 ? 12 ? 2 × 15) ? 12 × 8 = 764mmσf= &βfRf× 0 .7 h f ∑ l wf=432.4 × 10 3 = 82.8 N mm 2 1.22 × 0.7 × 8 × 764w= 160 N mm 2 （满足）37支座节点 i38
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