资源描述
一、设计资料
1.结构形式
某厂房跨度为24m,总长120m,柱距6m,采用梯形钢屋架、1.5×6.0m预应力混凝土大型屋面板,屋架铰支于钢筋混凝土柱上,上柱截面400×400,混凝土强度等级为C20,屋面坡度为i=1:10。
2.屋架形式及选材
屋架跨度为24m,屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。屋架采用钢材及焊条为:钢材选用Q345钢,焊条采用E50型。
3.荷载标准值(水平投影面计)
①永久荷载:
二毡三油防水层 0.4KN/m2
保温层 1.0KN/m2
水泥砂浆找平层 0.4KN/m2
预应力混凝土大型屋面板 1.4KN/m2
屋架及支撑自重(按经验公式q=0.12+0.011L计算) 0.384KN/m2
悬挂管道 0.1KN/m2
②可变荷载
屋面活荷载标准值 0.5KN/m2
雪荷载标准值 0.7KN/m2
积灰荷载标准值 0.3KN/m2
4.屋架的计算跨度:Lo=24000-2×150=23700mm,
端部高度:h=2005mm(轴线处),
h=2990mm(计算跨度处)。
起拱h=50mm
二、结构形式与布置图
屋架支撑布置图如下图所示
图一:24m跨屋架(几何尺寸)
图二:24m跨屋架全跨单位荷载作用下各杆的内力值
图三:24m跨屋架半跨单位荷载作用下各杆的内力值
三、荷载与内力计算
1.荷载计算
永久荷载标准值:
二毡三油(上铺绿豆砂)防水层 0.4KN/m2
水泥砂浆找平层 0.4KN/m2
保温层 1.0KN/m2
预应力混凝土大型屋面板 1.4KN/m2
屋架及支撑自重(按经验公式q=0.12+0.011L计算) 0.384KN/m2
悬挂管道 0.1KN/m2
_________________________________________________________________
总计:3.684KN/m2
可变荷载标准值:
雪荷载0.7KN/m2 大于屋面活荷载标准值0.5KN/m2, 取0.7KN/m2
积灰荷载标准值 0.3KN/m2
_______________________________________________________________
总计1.0KN/m2
永久荷载设计值:1.35×3.684=4.973KN/m2
可变荷载设计值:1.4×1.0=1.4KN/m2
2.荷载组合
设计屋架时,应考虑如下三种荷载组合:
(1)全跨永久荷载+全跨可变荷载
屋架上弦节点荷载F=(4.973+1.4)×1.5×6=57.361KN
(2)全跨永久荷载+半跨可变荷载
屋架上弦节点荷载F1=4.973×1.5×6=44.757KN
F2=1.4×1.5×6=12.6KN
(3)全跨屋架和支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载
屋架上弦节点荷载F3=0.384×1.35×1.5×6=4.667KN
F4=(1.4×1.35+1.4×0.7)×1.5×6=25.83KN
3.内力计算
本设计采用图解法计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数。
表一:屋架杆件内力组合表
杆件名称
内力系数(F=1)
第一种组合F×①
第二种组合
第三种组合
计算杆件内力/KN
全跨①
左半全跨②
右半全跨③
F1×①+F2×②
F1×①+F2×③
F3×①+F4×②
F3×①+F4×③
AB
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.000
上弦
BCD
-8.72
-6.25
-4.27
-500.19
-469.031
-444.08
-202.13
-150.93
-500.188
DEF
-13.53
-9.04
-4.49
-776.09
-719.466
-662.136
-296.65
-179.03
776.094
FGH
-15.26
-9.17
-6.09
-875.33
-798.534
-759.726
-308.08
-228.42
-875.329
HI
-14.71
-7.38
-7.38
-843.78
-751.363
-751.363
-259.28
-259.17
-843.78
下弦
AC
4.73
3.84
1.25
271.318
260.0846
227.450
121.262
54.3293
271.317
CE
11.53
8
3.53
661.372
616.8482
560.526
260.451
144.91
661.372
EG
14.65
9.34
5.31
840.339
773.3741
722.596
309.624
205.426
840.338
GI
15.17
8.44
6.73
870.166
785.3077
763.7617
288.804
244.528
870.166
斜腹杆
AB
-8.87
-6.53
-2.34
-508.79
-479.273
-426.47
-210.07
-101.78
-508.792
BC
6.88
4.76
2.12
394.644
367.9042
334.640
155.06
86.8204
394.644
CD
-5.44
-3.14
-2.3
-312.04
-283.042
-272.45
-106.49
-84.759
-312.044
DE
3.7
1.9
1.8
212.236
189.5409
188.280
66.3449
63.736
212.236
EF
-2.46
-0.71
-1.75
-141.11
-119.048
-132.15
-29.82
-56.666
-141.108
FG
1.11
-0.45
1.56
63.6707
44.01027
69.3362
-6.4431
45.4674
69.336
-6.443
GH
0.02
1.55
-1.53
1.14722
20.42514
-18.382
40.1298
-39.427
40.13
-39.426
HI
-1.08
-2.47
1.69
-61.95
-79.4596
-27.043
-68.84
38.6199
-79.56
38.62
竖杆
AA
-0.5
-0.5
0
-28.681
-28.6785
-22.378
-15.249
-2.33
-28.68
CC
-1
-1
0
-57.361
-57.357
-44.757
-30.497
-4.66
-57.36
EE
-1
-1
0
-57.361
-57.357
-44.757
-30.497
-4.66
-57.36
GG
-1
-1
0
-57.361
-57.357
-44.757
-30.497
-4.66
-57.36
II
1.94
0.97
0.97
71.28
111.28
71.28
57.32
-48.45
111.28
四、杆件截面设计
腹杆最大内力-508.79kN,查表得,中间节点板厚度选用10mm,支座节点板厚度选用12mm。
1.上弦杆(FGH杆)
整个上弦不改变截面,按最大内力-875.329KN(受压)计算。
上弦杆件计算长度:在屋架平面内,为节间轴线长度lox=1508mm;在屋架平面外,根据支撑布置(上弦支撑点设在坚杆上端点)和内力变化情况取loy=2×1508=3016mm,因为loy=2lox,故截面宜选用两个不等肢角钢,短肢相并。
假定λ=60,按Q345钢,轴心受压构件属于b类截面,查附表4.2得=0.734
需要截面面积A==875.329×/(0.734×310)=3831.26mm2
需要的回转半径为:ix==1508/60=25.13mm iy==3016/60=75.4mm
根据A、ix、iy查不等肢角钢规格表,选用2L140×90×10,A=4460mm2, =25.6mm,=75.4mm.按所选角钢进行验算:
λx==1508/25.6=58.91<[λ] =150
λy==3016/75.4=60<[λ] =150(满足要求)
由于λx〈λy,只需求查附表4.2用内插法得=0.743
σ==875.329×/(0.743×4460)=280.2N/mm2<310N/mm2 故满足要求。
2.下弦杆
整个下弦也不改变截面,按最大内力870.16KN(受拉)计算。按下弦支撑布置(支撑点在两端坚杆和中轴坚杆下端点)情况:Lox=3000mm,Loy=12000mm计算下弦截面净面积:
An==870.16×/310=2806.87mm2 需要的回转半径为:
ix==3000/250=12mm iy==12000/250=48mm,选用2L100×63×10(短肢相并)
A=3100mm2, ix=17.5mm iy=50.2mm.λx==3000/17.5=171.4<[λ]=250;
λy==12000/50.2=239.0<[λ]=250.
σ==870.16×/3100=297.8N/ mm2<310N/mm2 满足要求。
3.端斜杆(aB)
杆件轴力N=508.79KN(受压),计算长度==2535mm,采用不等肢角钢,长肢相并。
选2L140×90×10,A=4460mm2,,ix=25.6mm iy=67.7mm。
<λx==2535/25.6=99<[λ]=150,min=x=0.437
σ==508.79×/(0.437×4460)=261.12N/ mm2<310N/mm2,故满足要求。
4.斜腹杆
①杆Hi
1. 杆件内力:N=-79.56或38.62选择内力大值进行计算。
计算长度=0.8=0.8×3370=2696mm,==3370mm,
按[]=150选,需要的回转半径为:
ix==2696/150=18.0mm iy==3370/150=22.5mm,
选2L63×5,A=1228mm2,,ix=19.4mm iy=29.6mm
λx==2696/19.4=139.0<[λ]=150,λy==3370/29.6=113.9<[λ]=150
min=x=0.253,=79.56×/(0.253×1228)=256.08N/ mm2〈310N/ mm2
(满足要求)
②杆gH
杆件内力:Ngh =40.13或-39.426选择较大内力计算
计算长度=0.8=0.8×3396=2716.8mm,==3396mm,
按[]=150选,需要的回转半径为:ix==2716.8/150=18.1mm iy==3396/150=22.6mm,选2L63×5,A=1228mm2,,ix=19.4mm iy=29.6mm。
λx==2716.8/19.4=140.0<[λ]=150,λy==3396/29.6=114.7<[λ]=150
min=x=0.250,σ==39.43×/(0.250×1228)=131.1N/ mm2<310N/ mm2(满足要求)
5.中竖杆(Gg)
竖杆不改变截面尺寸,N=57.36kN(压),l0x=0.8=0.8×2890=2312mm,l0y=2890mm
内力较小,按[]=150选,需要的回转半径为:
ix==2312/150=15.4mm iy==2890/150=19.3mm,
选2L56×5,A=1084mm2,,ix=17.2mm iy=26.9mm。
λx==2312/17.2=134.4<[λ]=150,λy==2890/26.9=107.4<[λ]=150
min=x=0.267,σ==57.36×/(0.267×1084)=198.18N/ mm2<310N/ mm2
其余杆件的截面选择计算过程不一一列出,计算结果如下
表二:杆件截面选择表。
杆
轴力(KN)
选用型钢
截面积
计算长度(cm)
回转半径(cm)
应力
上弦
-928.57
2L140×90×10
44.60
150.80
301.60
2.56
6.77
58.91
150.00
0.743
280.31
下弦
923.09
2L100×63×10
31.00
300.00
1200.00
1.75
5.02
239.04
250.00
——
297.77
aB
-539.74
2L140×90×10
44.60
253.50
253.50
2.56
6.77
99.02
150.00
0.437
276.87
Bc
394.644
2L70×5
13.76
208.64
260.80
2.16
3.24
96.59
250.00
——
294.25
cD
-312.044
2L75×10
28.26
228.72
285.90
2.26
3.54
101.20
150.00
0.423
266.99
De
212.236
2L40×5
7.58
228.72
285.90
1.21
2.06
189.02
250.00
——
287.03
eF
-141.108
2L70×5
14.82
250.32
312.90
2.32
3.43
107.90
150.00
0.384
259.99
Fg
69.336
2L36×5
6.76
249.52
311.90
1.08
1.91
231.04
250.00
——
108.01
-6.443
gH
-39.43
2L63×5
12.28
271.68
339.60
1.94
2.96
140.04
150.00
0.250
109.23
40.13
Hi
-79.56
2L70×5
13.76
269.60
337.00
2.16
3.24
124.81
150.00
0.303
212.79
38.62
Aa
-28.68
2L40×5
7.58
159.20
199.00
1.21
2.06
131.57
150.00
0.278
134.54
Cc
-57.36
2L70×5
13.76
183.20
229.00
2.16
3.24
84.81
150.00
0.537
76.29
Ee
-57.36
2L70×5
13.76
207.20
259.00
2.16
3.24
95.93
150.00
0.457
87.80
Gg
-57.36
2L56×5
10.84
231.20
289.00
1.72
2.69
134.42
150.00
0.267
199.93
Ii
111.28
2L40×5
7.58
255.20
319.00
1.21
2.06
210.91
250.00
——
146.74
说明:表中上弦杆和下弦杆截面为短肢相并,端斜杆aB为长肢相并,其余杆为T形截面。
五、结点计算
本设计采用Q345钢、E50焊条,角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值=200 N/mm2,各杆件内力由表一查得,最小焊缝长度应小于8hf。在确定节点板的形状和尺寸时,需要斜腹杆与节点板间连接焊缝的长度。先算出各腹杆杆端需要的焊缝尺寸。其计算公式为:
角钢肢背所需焊缝长度,角钢肢尖所需焊缝长度
表三:腹杆杆端焊缝尺寸(表中1l、12为取整后数值)
杆件 名称
肢背焊缝
肢尖焊缝
l1(mm)
hf1(mm)
l2(mm)
hf2(mm)
aB
250
5
140
5
Bc
210
5
90
5
cD
170
5
80
5
De
120
5
60
5
eF
90
5
50
5
Fg
50
5
40
5
gH
40
5
40
5
Hi
60
5
40
5
Aa
5
5
Cc
40
5
30
5
Ee
40
5
30
5
Gg
40
5
30
5
Ii
5
5
1. 上弦节点B点
(1) 斜杆Bc与节点板连接焊缝计算,与下弦节点c中的cB杆计算相同。
(2) 斜杆Ba与节点板连接焊缝计算,N=-508.79KN
设肢背与肢尖的焊脚尺寸分别为:5mm和5mm,所需焊缝长度为:
肢背:
0.65*508.79*1000/2*0.7*5*200+10= 266.60mm , 取LW=270mm
肢尖:
0.35*508.79*1000/2*0.7*5*200+10= 147.22 , 取LW=150mm
(3) 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限肢背15mm,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为:,, ,上弦与节点板间焊缝长度为:476mm,节点荷载有槽焊缝承受,上弦两相邻节间内力差由角钢肢尖焊缝承受,这时槽焊缝肯定是安全的,可不必验算,肢尖焊缝验算为:
500.188*1000/2*0.7*10*456=78.35 N/mm2
6*500.188*1000*65/2*0.7*10*456*465
=67.01 N/mm2
=94.32N/mm2 <200 N/mm2 ,满足要求。
(4) 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,按比例绘出节点详图,从而确定节点板尺寸为:307mm×476mm
2. 上弦C计算
(1) 竖杆Cc与节点板连接焊缝计算:N=57.36KN
设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm,所需焊缝长度为:
肢背:
0.7*57.36*1000/2*0.7*5*200+10=38.1mm, 取L=40mm
肢尖:
0.3*57.36*1000/2*0.7*5*200+10=19.32mm,取L2=30mm
(5) 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限肢背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为:,,上弦与节点板间焊缝长度为:180mm,节点荷载有槽焊缝承受,上弦两相邻节间内力差由角钢肢尖焊缝承受,验算为:
=58.05 N/mm2 <160 N/mm2 ,满足要求。
=26.32 N/mm2 <200N/mm2满足要求
。
(4) 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,按比例绘出节点详图,从而确定节点板尺寸为:233mm×180mm
3.上弦结点D
(1)斜杆Dc与节点的连接焊缝计算:N=312.04KN
设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm,所需焊缝长度
肢背:
0.7*312.04*1000/2*0.7*5*200+10=166.02mm, 取L=170mm
肢尖:
0.3*312.04*1000/2*0.7*5*200+10=79.68mm,取L=80mm
(2) 斜杆DE与节点的连接焊缝计算:N=212.24KN
设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm,所需焊缝长度为:
肢背:
0.7*212.24*1000/2*0.7*5*200+10=116.12mm, 取L=120mm
肢尖:
0.3*212.24*1000/2*0.7*5*200=55.48mm,取L2=60mm
(3)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限肢背15mm,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为:,,l=400-2*10=380上弦与节点板间焊缝长度为:400mm,节点荷载有槽焊缝承受,上弦两相邻节间内力差由角钢肢尖焊缝承受,这时槽焊缝肯定是安全的,可不必验算,肢尖焊缝验算为:
275.9*1000/2*0.7*10*380=51.86N/mm2
6*275.9*1000*65/2*0.7*10*380*380
=53.23 N/mm2
94.32N/mm2 <200 N/mm2 ,满足要求。
(4) 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,按比例绘出节点详图,从而确定节点板尺寸为:268mm×400mm
4.上弦结点E
竖杆Ee与节点板连接焊缝计算:N=57.36KN
设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm,所需焊缝长度为:
肢背:
0.65*57.36*1000/2*0.7*5*200+10=38.1mm, 取L=40mm
肢尖:
0.35*57.36*1000/2*0.7*5*200+10=19.32mm,取L2=30mm
(6) 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限肢背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为:,,上弦与节点板间焊缝长度为:180mm,节点荷载有槽焊缝承受,上弦两相邻节间内力差由角钢肢尖焊缝承受,验算为:
=58.05 N/mm2 <160 N/mm2 ,满足要求。
=26.32 N/mm2 <200N/mm2满足要求
。
(4) 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,按比例绘出节点详图,从而确定节点板尺寸为:233mm×180mm
5.上弦F点
(1)斜杆fg与节点的连接焊缝计算:N=69.34KN
设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm,所需焊缝长度为:
肢背:
0.7*69.34*1000/2*0.7*5*200+10=44.63mm, 取L=50mm
肢尖:
0.3*69.34*1000/2*0.7*5*200=36.48mm,取L2=40mm
(2)斜杆ef与节点的连接焊缝计算:N=141.11KN
设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm,所需焊缝长度为:
肢背:
0.7*312.04*1000/2*0.7*5*200+10=80.55mm, 取L=90mm
肢尖:
0.3*312.04*1000/2*0.7*5*200=41.65mm,取L=50mm
(3)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限肢背15mm,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为:,,l=380-2*10=360上弦与节点板间焊缝长度为:380mm,节点荷载有槽焊缝承受,上弦两相邻节间内力差由角钢肢尖焊缝承受,这时槽焊缝肯定是安全的,可不必验算,肢尖焊缝验算为:
99.24*1000/2*0.7*10*380=18.65N/mm2
6*99.24*1000*65/2*0.7*10*380*380
=23.23 N/mm2
26.63 N/mm2 <200 N/mm2 ,满足要求。
(4) 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,按比例绘出节点详图,从而确定节点板尺寸为:256mm×380mm
6.上弦G点
(1)竖杆Gg与节点板连接焊缝计算:N=57.36KN
设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm,所需焊缝长度为:
肢背:
0.7*57.36*1000/2*0.7*5*200+10=38.1mm, 取L=40mm
肢尖:
0.3*57.36*1000/2*0.7*5*200+10=19.32mm,取L2=30mm
(2) 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限肢背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为:
,,上弦与节点板间焊缝长度为:180mm,节点荷载有槽焊缝承受,上弦两相邻节间内力差由角钢肢尖焊缝承受,验算为:
=58.05 N/mm2 <160 N/mm2 ,满足要求。
=26.32 N/mm2 <200N/mm2满足要求
。
(3) 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,按比例绘出节点详图,从而确定节点板尺寸为:233mm×180mm
7.上弦H点
(1) 斜杆gh与节点的连接焊缝计算:N=40.13KN 设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm,
所需焊缝长度为:
肢背:
0.7*40.13*1000/2*0.7*5*200+10=38.55mm, 取L=40mm
肢尖:
0.3*40.13*1000/2*0.7*5*200=30.21mm,取L=40mm
(2) 斜杆ih与节点的连接焊缝计算:N=79.56KN 设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm,所需焊缝长度为:
肢背:
0.7*79.56*1000/2*0.7*5*200+10=54.55mm, 取L=60mm
肢尖:
0.3*79.56*1000/2*0.7*5*200=38.21mm,取L=40mm
(3)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限肢背15mm,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为:,,l=390-2*10=140上弦与节点板间焊缝长度为:140mm,节点荷载有槽焊缝承受,上弦两相邻节间内力差由角钢肢尖焊缝承受,这时槽焊缝肯定是安全的,可不必验算,肢尖焊缝验算为:
31.55*1000/2*0.7*10*240=16.09N/mm2
6*275.9*1000*65/2*0.7*10*240*240
=44.84 N/mm2
<200 N/mm2 ,满足要求。
(4) 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,按比例绘出节点详图,从而确定节点板尺寸为:240*180mm
8.屋脊节点I(详见图)
屋脊节点“I”
(7) 弦杆与节点板的连接焊缝.取肢背肢尖焊脚尺寸均为5mm,则杆端需要的焊缝长度为:
肢背:
0.7*843.78*1000/2*0.7*5*200+10=421.89, 取L=430mm
肢尖:
0.3*843.78*1000/2*0.7*5*200+10=191.01,取LW=200mm
(8) 弦杆一般都采用同号角钢进行拼接,为使拼接角钢与弦杆之间能够密
合,并便于施工焊接,需将拼接角钢的尖角削除,且截取垂直肢的一部分宽度Δ=t+hf+5mm=10+5+5=20mm。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上弦杆内力计算。N=-843.78KN,设焊缝肢尖,肢背焊脚尺寸为5mm,则所需焊缝计算长度为(一条焊缝):
843.78*1000/4*0.7*5*200=302.78 , 取LW=310mm
拼接角钢的长度取:2×(310+10)+50= 710mm
(9) 中竖杆与节点板的连接焊缝计算:N=111.25KN,取焊脚尺寸。
肢背:
0.7*111.28*1000/2*0.7*5*200+10=64.32 , 取LW=70mm
肢尖:
0.3*111.28*1000/2*0.7*5*200+10=31.12 mm , 取LW=70mm
(10) 弦杆与节点板的连接焊缝:上弦肢背与节点板用槽焊缝,假定节点荷载,验算从略。
上弦肢尖与节点板的连接焊缝,应按上弦杆内力的15%计算,N=843.78*15%=126.57设焊肢尖,肢背焊脚尺寸为5mm,节点板长度为944mm,节点一侧弦杆焊缝的计算长度为:,焊缝应力为:126.57*1000/2*0.7*5*457=39.56 N/mm2
6*126.57*1000*65/2*0.7*5*457*457=34.39 N/mm2
= 46.24N/mm2< 200 N/mm2 ,满足要求。
拼接角钢长度不小于2×(340+10)+10= 710mm
9.
下弦节点C点
图七:下弦节点“c”
(1) 斜杆Bc与节点的连接焊缝计算:N=394.64KN
设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm,所需焊缝长度为:
肢背:
0.7*394.64*1000/2*0.7*5*200+10=207.32mm, 取L=210mm
肢尖:
0.3*394.46*1000/2*0.7*5*200+10=84.53mm,取L2=90mm
(2) 斜杆Dc与节点的连接焊缝计算:N=312.04KN
设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm,所需焊缝长度
肢背:
0.7*312.04*1000/2*0.7*5*200+10=166.02mm, 取L=170mm
肢尖:
0.3*312.04*1000/2*0.7*5*200+10=79.68mm,取L=80mm
(3) 竖杆Cc与节点板连接焊缝计算:N=57.36KN
设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm,所需焊缝长度为:
肢背:
0.7*57.36*1000/2*0.7*5*200+10=38.1mm, 取L=40mm
肢尖:
0.3*57.36*1000/2*0.7*5*200+10=19.32mm,取L2=30mm
(4) 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=661.37-271.32=390.05KN,设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm,所需焊缝长度为:
肢背:
0.7*390.05*1000/2*0.7*5*200+10=205.10mm, 取L=210mm
肢尖:
0.3*390.05*1000/2*0.7*5*200+10=82.03mm,取L2=90mm
(5) 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合制作装配等误差,按比例绘出节点详图,从而确定节点板尺寸为:321mm×341mm
下弦与节点板连接的焊缝长度为:341mm,hf=5mm。焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差N=661.37-271.32=390.05KN,受力较大处的焊缝应力为:
tf=0.75*390.05*1000/2*0.7*5*(341-10)=126.26<200 N/mm2,焊缝强度满足要求。
10.下弦节点E点
(1)斜杆DE与节点的连接焊缝计算:N=212.24KN
设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm,所需焊缝长度为:
肢背:
0.7*212.24*1000/2*0.7*5*200+10=116.12mm, 取L=120mm
肢尖:
0.3*212.24*1000/2*0.7*5*200=55.48mm,取L2=60mm
(2)斜杆ef与节点的连接焊缝计算:N=141.11KN
设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm,所需焊缝长度为:
肢背:
0.7*312.04*1000/2*0.7*5*200+10=80.55mm, 取L=90mm
肢尖:
0.3*312.04*100
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