1、 贵州大学高等教育自学考试实践考试 钢 结 构 课程设计 课程代码:02443 题目:单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计 年 级:2 0 1 3 级 专 业: 建 筑 工 程 层 次: 本 科 姓 名: 张 伟 准考证号:21001181132 衔接院校: 贵 州 大 学 指导老师: 张 筱 芸 完成日期: 2015. 4. 24 附件:设计资料 1、设计题目:《单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计》
2、2、设计任务及参数: 第五组: 某地一机械加工车间,长84m,跨度24m,柱距6m,车间内设有两台40/10T中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m,柱顶标高27m,地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架,封闭结合,1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板(1.4KN/m2),上铺100mm厚泡沫混凝土保温层(容重为1KN/m3),三毡四油(上铺绿豆砂)防水层(0.4KN/m2),找平层2cm厚(0.3KN/m2),卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20,上柱截面400×400mm。钢材选用Q235B,焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m2,积灰
3、荷载标准值0.6KN/m2,雪荷载及风荷载见下表,7位同学依次按序号进行选取。 活载KN/m2 1 2 3 4 5 6 7 基本雪压 0.30 0.75 0.10 0.20 0.45 0.50 0.35 基本风压 0.35 0.60 0.25 0.55 0.30 0.50 0.45 3、设计任务分解 学生按照下表分派的条件,完成梯形钢屋架设计的全部相关计算和验算及构造设计内容。 表-3 4、设计成果要求 在教师指导下,能根据设计任务书的要求,搜集有关资料,熟悉并应用有关规范、标准和图集,独立完成课程设计任务书(指导书)规定的全部
4、内容。 1)需提交完整的设计计算书和梯形钢屋架施工图。 2)梯形钢屋架设计要求:经济合理,技术先进,施工方便。 3)设计计算书要求:计算依据充分、文理通顺、计算结果正确、书写工整、数字准确、图文并茂,统一用A4纸书写(打印)。 A、按步骤设计计算,各设计计算步骤应表达清楚,写出计算表达式及必要的计算过程,对数据的选取应写明判断依据。 B、计算过程中,必须配以相应的计算简图。 C、对计算结果进行复核后,为保证施工质量且方便施工,应按规范要求对计算结果进行调整并写明依据。 4)梯形钢屋架施工图共两张,图纸绘制的要求:布图合理,版面整齐,图线清晰,标注规范,符合规范/图集要求。
5、 单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计 1.设计资料: (1)某地一机械加工车间,长84m,跨度24m,柱距6m,车间内设有两台40/10T中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m,柱顶标高27m,地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架,封闭结合,1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板(1.4KN/m2),上铺100mm厚泡沫混凝土保温层(容重为1KN/m3),三毡四油(上铺绿豆砂)防水层(0.4KN/m2),找平层2cm厚(0.3KN/m2),卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20,上柱截面400×400mm。钢材选用Q235B,焊条采用E43
6、型。屋面活荷载标准值0.7KN/m2,积灰荷载标准值0.6KN/m2,雪荷载及风荷载见下表。 活载KN/m2 1 2 3 4 5 6 7 基本雪压 0.30 0.75 0.10 0.20 0.45 0.50 0.35 基本风压 0.35 0.60 0.25 0.55 0.30 0.50 0.45 (2)屋架计算跨度 (3)跨中及端部高度:设计为无檩屋盖方案,采用平坡梯形屋架,端部高度中部高度(为),屋架跨中起拱考虑,取48m. 2.结构形式
7、与布置 屋架形式及几何尺寸如图所示: 图1.梯形钢屋架形式和几何尺寸 根据厂房长度(102m>60m)、跨度及荷载情况,设置三道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合,厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间,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系杆,以保证安装时上弦杆的稳定,在各柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆,以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间,于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑。梯形钢屋架支撑布置如图下图所示: 屋架上弦支撑布
8、置图 屋架下弦支撑布置图 3.荷载计算 屋面和荷载与雪荷载不会同时出现,计算时,取较大的荷载标准值进行计算。故取屋面活荷载0.7kN/进行计算。 屋面风荷载 迎风面 背风面 由于屋面坡度较小,对荷载影响小,未予考虑。风荷载对屋面为吸力,重屋架不考虑。 表 1 荷 载 计 算 表 荷载名称 标准值(kN/) 设计值(kN/) 预应力混凝土大型屋面板 1.4 1.4×1.35=1.89 三毡四油防水层(上铺绿豆沙) 0.4 0.4×1.35=0.54 找平层(厚2cm) 0.3 0
9、3×1.35=0.405 10cm厚泡沫混凝土保温层 1×0.1=0.1 0.1×1.35=0.35 屋架和支撑自重 0.12+0.011×24=0.384 0.384×1.35=0.5184 永久荷载总和 2.684 3.6234 屋面活荷载 0.7 0.7×1.4=0.98 积灰荷载 0.6 0.6×1.4=0.84 可变荷载总和 1.3 1.82 设计屋架时,应考虑以下三种荷载组合: 3.1.全跨永久荷载 + 全跨可变荷载 全跨节点永久荷载及可变荷载: 3.2.全跨永久荷载 + 半跨可变荷载 全跨节点永久荷载: 半跨节点可变荷
10、载: 3.3.全跨屋架(包括支撑)自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载: 全跨节点屋架自重: 半跨节点屋面板自重及活荷载: 1、2为使用节点荷载情况,3为施工阶段荷载情况。 4.内力计算 屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如图所示: 屋架计算简图 由图解法或数解法解得F=1的屋架各杆件的内力系数(F=1作用于全跨、左半跨和右半跨)。然后求出各种荷载情况下的内力进行组合,计算结果见表2 屋 架 构 件 内 力 组 合 表 杆件名称 内力系
11、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 左半跨② 右半跨③ ×①+×② ×+×③ ×①﹢×② ×①﹢×③ 上 弦 AB BC、CD DE、EF FG GH、HI 0 -9.08 -14.02 -15.75 -16.29 0 -6.83 -9.96 -10.26 -10.80 0 -2.90 -5.24 -7.08 -7.08 0 -444.81 -686.83 -771.55 -797.89 0 -407.96 -620.2
12、8 -681.65 -707.98 0 -332.75 -523.42 -603.05 -620.60 0 -200.99 -296.66 -311.79 -326.77 0 -94.83 -160.18 -201.49 -204.02 0 -444.81 -686.83 -771.55 -797.89 下 弦 Ab bc cd de 4.94 11.97 15.14 15.12 3.80 8.77 10.35 8.52 1.47 4.12 6.18 8.52 242.18 586.45 741.86
13、 740.81 223.52 534.05 663.36 632.62 179.77 442.52 571.94 600.78 111.42 259.58 311.05 268.37 49.63 130.47 182.43 224.58 242.18 586.45 741.86 740.81 斜 腹 杆 aB Bb bD Dc cF Fd dR RI RG -8.98 6.93 -5.45 3.68 -2.42 1.07 0.79 1.56 0.70 -6.91 5.07 -3.67 2.1
14、1 -0.90 -0.29 2.43 3.20 0.70 -2.67 2.40 -2.30 2.02 -1.96 1.75 -2.12 -2.12 0 -440.06 339.58 -267.24 180.33 -118.64 52.49 38.68 76.41 34.13 -406.16 306.07 -238.00 154.62 -93.71 30.25 65.60 103.33 34.11 -326.66 256.41 -206.98 145.62 -103.78 57.07 -1.04 24.07 22.
15、73 -202.47 150.06 -110.69 66.22 -27.80 -1.64 60.19 81.66 19.40 -90.19 75.79 -67.08 53.77 -46.78 36.65 -34.63 -31.03 3.28 -440.06 339.58 -267.24 180.33 -118.64 52.49,-1.64 65.60,-34.63 103.33,-31.03 34.13 竖 杆 Aa Cb、Ec Gd HR Ie -0.50 -1.00 -1.50 -1.00 0 -0.5
16、0 -1.00 -1.49 -1.00 0 0 0 0 0 0 -24.50 -48.92 -73.47 -48.99 0 -24.50 -48.80 -73.46 -48.99 0 -16.31 -32.56 -48.91 -32.61 0 -13.95 -27.86 -41.81 -27.89 0 -2.34 -4.64 -7.02 -4.67 0 -24.50 -48.92 -73.47 -48.99 0 5.杆件设计 (1)上弦杆 整个上弦采用等截面
17、按GH,HI杆件的最大内力设计,即 上弦杆计算长度: 在屋架平面内,为节间轴线长度,即 在屋架平面外,本屋架为无檩体系,并且认为大型屋面板只起到刚性系杆作用,根据支持布置和内力变化情况,取为支撑点间的距离,即 根据屋架平面外上弦杆的计算长度,上弦杆截面选用两个不等肢角钢,短肢相并。如下图所示。 腹杆最大内力,由屋架节点板厚度参考可知:中间节点板与垫板厚度取10mm,支座节点板刚度取12mm。 设,查Q235钢的稳定系数表,可得(由双角钢组成的T形和十字形截面均属于b类),则需要的截面积为 需要回转半径: , 根据需要A,,查角钢规格表,选用,肢
18、背间距a=10mm,则: ,, 按所选角钢进行验算: <[]=150, (b类) 双角钢T型截面绕对称轴(y)轴应按扭曲计算长细比 则==69.52,,< 故所选截面满足要求。 填板每个节间放一块(满足范围内不少于两块),尺寸取60mmx130mmx10mm则 间距,取80cm。 (2)下弦杆 整个下弦杆采用同一截面,按最大内力所在的杆计算。 N ,(因跨中有通长系杆),所需截面积为: 选用,因≥,故用不等肢角钢,短肢相并,如下图。 ,, <350,<350 故所选截面满足要求。 填板每个节间放一块,尺
19、寸取60mm×130mm×10mm,则 间距,取150cm。 (3)斜腹杆 ①端斜杆aB: 杆件轴力 计算长度 因,故采用不等肢角钢,长肢相并,使。 选用,肢背间距a=10mm,则: ,, 按所选角钢进行验算: <[]=150 双角钢T型截面绕对称轴(y)轴应按扭曲计算长细比 则=(1+)=73.07×(1+ 故由,b类,, < 故所选截面满足要求。 填板放两块,尺寸取60mm×145mm×10mm,则 间距,取90cm。 ②杆件dR-RI 此杆在R节点处不断开,采用通长杆件。 最大拉力:
20、 最大压力: , 再分式桁架中的斜腹杆,在桁架平面内的计算长度取节点中心间距,在桁架平面外的计算长度: 选用,查角钢规格表得 ,, 因<,只需求。查表得,则 < 拉应力: 所选截面满足要求。 填板放两块,尺寸取60mm×83mm×10mm,则 间距,取75cm。 ③ 杆件Bb 杆件轴力 计算长度 0.8×2534=2027.2mm, 选用,查角钢规格表得 ,, 所选截面满足要求。 填板放两块,尺寸取60mm×95mm×10mm,则 间距,取80cm。 ④杆件bD 杆件轴力 计算长度 0.
21、8×2798=2238.4mm, 选用,查角钢规格表得 ,, , >,, 所选截面满足要求。 填板放三块,尺寸取60mm×95mm×10mm,则 间距,取70cm。 ⑤杆件Dc 杆件轴力 计算长度 0.8×2778=2222.4m, 选用,查角钢规格表得 ,, , 所选截面满足要求。 填板放两块,尺寸取60mm×95mm×10mm,则 间距,取100cm。 ⑥杆件cF 杆件轴力 计算长度 0.8×3055=2444m, 选用,查角钢规格表得 ,, , >,, 所选截面满足要求。 填板放三块,尺寸取60mm×9
22、5mm×10mm,则 间距,取。 ⑦杆件Fd 杆件轴力 计算长度 0.8×3035=2444m, 选用,查角钢规格表得 ,, , 所选截面满足要求 填板放两块,尺寸取60mm×83mm×10mm,则 间距,取110cm。 ⑧杆件RG 杆件轴力 计算长度 0.8×1952=1561.6m, 选用,查角钢规格表得 ,, , >,,< 所选截面满足要求 填板放两块,尺寸取60mm×83mm×10mm,则 间距,取70cm。 (4)竖杆 ①杆件Aa 杆件轴力 计算长度 0.8×1900=1520m, 由于
23、杆件内力较小,按选择,需要回转半径为 , 选用,查角钢规格表得 ,, , >,,< 所选截面满足要求。 填板放两块,尺寸取60mm×76mm×12mm,则 间距,取65cm。 ②杆件HR 杆件轴力 计算长度 0.8×1406=1124.8m, 选用,查角钢规格表得 ,, , >,,< 所选截面满足要求。 填板放三块,尺寸取60mm×76mm×10mm,则 间距,取50cm。 ③杆件Cb 杆件轴力 计算长度 0.8×2200=1760m, 选用,查角钢规格表得 ,, , >,,< 所选截面满足要求。 填板放三块,尺
24、寸取60mm×76mm×10mm,则 间距取60cm。 ④杆件Ec 杆件轴力 计算长度 0.8×2500=2000m, 选用,查角钢规格表得 ,, , >,,< 所选截面满足要求。 填板放三块,尺寸取60mm×76mm×10mm,则 间距取65cm。 ⑤杆件Gd 杆件轴力 计算长度 0.8×2800=2240m, 选用,查角钢规格表得 ,, , >,,< 所选截面满足要求。 填板放三块,尺寸取60mm×83mm×10mm,则 间距取70cm 39 表3
25、 屋 架 杆 件 截 面 选 择 表 名称 杆件编号 内力/kN 计算长度/cm 截面规格 截面面积/ 回转半径/cm 长细比 容许长细比 稳定系数 计算应力 上弦 GH、HI -797.89 150.8 600.0 180×110×10 56.80 3.13 8.71 48.18 68.89 150 0.754 186.3 下弦 cd 741.86 300 1185.0 180×110×10 56.80 3.13 8.
26、71 95.80 136.05 350 156.77 腹 杆 Aa -24.50 152 190 56×4 8.78 1.73 2.74 87.86 69.34 150 0.636 43.87 aB -440.06 244.8 244.8 125×80×8 32.00 4.01 3.35 61.05 73.07 150 0.732 187.87 Bb 339.58 202.7 253.4 75×8 23.00 2.28 3.42 88.90 74.10
27、350 147.60 Cb -48.92 176.0 220.0 56×4 8.78 1.73 2.74 101.7 80.30 150 0.483 115.50 bD -267.24 223.8 279.8 75×8 23.00 2.28 3.42 98.2 81.80 150 0.567 204.90 Dc 180.33 222.2 277.8 75×8 23.00 2.28 3.42 97.5 81.20 350 78.40 Ec -48.92 200.0 250.0 56×4
28、 8.78 1.73 2.74 115.6 91.24 150 0.460 121.13 cF -118.64 244.4 305.5 75×8 23.00 2.28 3.42 107.2 89.3 150 0.449 114.90 Fd 52.49 242.8 303.5 63×4 9.96 1.96 3.02 123.9 100.5 350 52.70 Gd -73.47 224.0 280.0 63×4 9.96 1.96 3.02 114.3 92.7 150 0.468 1
29、57.60 dR 65.60 -34.63 215.7 420.2 63×4 9.96 1.96 3.02 110.1 139.1 150 0.349 99.70 RI 103.3 -31.0 215.7 420.2 63×4 9.96 1.96 3.02 110.1 139.1 150 0.349 205.72 RG 34.13 151.2 195.2 63×4 9.96 1.96 3.02 79.7 64.6 150 0.688 49.80 HR -48.99 112.5 140.
30、6 56×4 8.78 1.73 2.74 65.02 51.30 150 0.780 71.53 Ie 0 0.9310.0=279.0 63×4 9.96 1.96 3.02 142.4 92.4 200 0 6.节点设计 1.下弦设计 (1)下弦节点b 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。 设“Bb”杆的肢背和肢尖焊缝,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: ,取180。 肢尖: ,取100。 设“bD”杆的肢背和肢尖焊缝,则所
31、需的焊缝长度为: 肢背: ,取120。 肢尖: ,取90。 “Cb”杆的内力很小,焊缝尺寸可按构造确定,取。 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300mm×340mm。 下弦节点“b” 下弦与节点板连接的焊缝长度为34.0cm,。焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差,受力较大的肢背处的焊缝应力为 ,焊缝强度满足要求。 (2)下弦节点c 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。 设“cD”杆的肢背和肢尖焊缝,则所需的焊缝长度为(按
32、等肢角钢连接的角焊缝内力分配系数计算): 肢背: ,取100。 肢尖: ,取60。 设“cF”杆的肢背和肢尖焊缝,则所需的焊缝长度为: 肢背: ,取80。 肢尖: ,取60。 “cE”杆的内力很小,焊缝尺寸可按构造确定,取。 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 下弦节点“c” 绘出节点详图,从而确定节点板尺寸为260mm×300mm。 下弦与节点板连接的焊缝长度为34.0cm,。焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差,受力较大的肢背处的焊缝应力为 ,焊缝强度满足要求。 (3
33、下旋节点d 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。 设“Fd的肢背和肢尖焊缝,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: ,取80mm. 肢尖: ,取60mm. 设“dR的肢背和肢尖焊缝,则所需的焊缝长度为: 肢背: ,取80mm. 肢尖: ,取60. “Gd的内力很小,焊缝尺寸可按构造确定,取。 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260mm×340mm。 下弦节点“d” 下弦与节点板连
34、接的焊缝长度为34.0cm,。焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差,受力较大的肢背处的焊缝应力为 ,焊缝强度满足要求。 (4)下弦节点e 1)弦杆与拼接角钢连接焊缝计算:下弦与节点板连接的焊缝长度为50cm,。焊缝所受的力为弦杆的内力,则需焊缝长度为: ,取=250mm 拼接角钢长度不小于2250+10=510mm,取540mm。为了保证施焊方便和保证连接焊缝的质量,还需将连接角钢的竖直肢切去Δ=t+=10+8+5=23mm。 2)竖杆与节点板连接焊缝计算:按下弦杆内力的15%计算。 设肢背、肢尖焊脚尺寸为6mm,弦杆一侧需焊缝长度为 肢背:,取=80mm 肢尖,按构造要求,取
35、焊缝长度50mm, 取 =60mm 3)节点板尺寸: 按比例绘出节点详图,从而确定节点板尺寸: 图14.下弦节点“e” 焊缝强度满足要求。 2上弦设计 (1)上弦节点“B” “Bb”杆与节点板的焊缝尺寸和节点“b”相同。 已知: 设“aB”杆的肢背和肢尖焊缝,则所需的焊缝长度为(按不等肢角钢短肢连接的角焊缝内力分配系数计算): 肢背: ,取170。 肢尖: ,取140。 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
36、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P与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内的应力由下面计算得到: 肢尖焊缝承担弦杆内力差Δ,肢背采用塞焊缝,承受节点荷载。 上弦与节点板间焊缝长度为400mm,则 节点如图: 上弦节点“B” (2)上弦节点“D” “bD”杆与节点板的焊缝尺寸和节点"b”相同。 肢背: ,取120。 肢尖: ,取90。 “Dc”杆与节点板的焊缝尺寸和节点“c”相同。 肢背: ,取100。 肢尖: ,取60
37、 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P与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内的应力由下面计算得到: 肢尖焊缝承担弦杆内力差Δ,肢背采用塞焊缝,承受节点荷载。 上弦与节点板间焊缝长度为380mm,则 节点如图: 上弦节点“D” (3)上弦节点“F” “cF”杆与节点板的焊缝尺寸和节点"c”相同。 肢背: ,取80
38、 肢尖: ,取60。 “Fd”杆与节点板的焊缝尺寸和节点“d”相同。 肢背: ,取80。 肢尖: ,取60。 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P与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内的应力由下面计算得到: 肢尖焊缝承担弦杆内力差Δ,肢背采用塞焊缝,承受节点荷载。 上弦与节点板间焊缝长度为350mm,则 节点如图: 上弦节点“F”
39、4)上弦节点“G” “Gd”杆与节点板的焊缝尺寸和节点"d”相同, 肢背: ,取60。 肢尖: ,取60。 “GR”杆肢背和肢尖的焊脚尺寸和6mm。 肢背: ,取80。 肢尖: ,取60。 设“GI”杆的焊脚尺寸: 肢尖焊缝承担弦杆内力差Δ,肢背采用塞焊缝,承受节点荷载。 上弦与节点板间焊缝长度为350则 节点如图: (5)上弦节点“C” “Cb”杆与节点板的焊缝尺寸和节点"b”相同, 肢背: ,取50。 肢尖: ,取50mm。 设“BD”杆的焊缝尺寸为
40、 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P与上弦垂直。上弦肢背槽 节点如图: 竖杆与节点板间焊缝长度为50则 满足要求。 (6)上弦节点“E” “Ec”杆与节点板的焊缝尺寸和节点"c”相同, 肢背: ,取50。 肢尖: ,取50mm。 设“DF”杆的焊缝尺寸为 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
41、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P与上弦垂直。上弦肢背槽 节点如图: 满足要求。 (7)上弦节点“H” “HR”杆与节点板的焊缝尺寸和节点"”相同, 肢背: ,取50。 肢尖: ,取50mm。 设“BD”杆的焊缝尺寸为 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P与上弦垂直。上弦肢背槽
42、 节点如图: 满足要求。 (8)上弦节点“A” “Aa”杆肢背和肢尖的焊脚尺寸和6mm。 肢背: ,取80。 肢尖: ,取60mm。 设“AB”杆的焊缝尺寸为 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P与上弦垂直。上弦肢背槽 节点如图: (9)上弦节点“R” “HR”杆与节点板的焊缝尺寸和节点"H”相同, 肢背: ,取50。 肢尖:
43、 ,取50mm。 “RG”杆肢背和肢尖的焊脚尺寸和6mm。 肢背: ,取80。 肢尖: ,取60。 设“BD”杆的焊缝尺寸为 节点如图: 节点“R” 肢尖焊缝承担弦杆内力差Δ,肢背采用塞焊缝,承受节点荷载。 弦杆与节点板间焊缝长度为270则 3.屋脊节点K 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)。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。 设拼接
44、角钢与受压弦杆之间的角焊缝,则所需焊缝计算长度为(一条焊缝) 拼接角钢的长度+弦杆杆端空隙,拼接角钢长度取500mm。 上弦肢尖与节点板的连接焊缝,应按上弦内力的15%计算,并考虑此力产生的弯矩。设肢尖焊缝,取节点板长度为500mm,则节点一侧弦杆焊缝的计算长度为 焊缝应力为: 设“dI”、“Id”杆的肢背和肢尖焊缝,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: ,取80。 肢尖: ,取60。 因屋架的跨度很大,需将屋架分为两个运输单元,在屋脊节点和下弦跨中节点设置工地拼接,左半边的上弦、斜杆和竖杆与节点板连接用
45、工厂焊缝,而右半边的上弦、斜杆与节点板的连接用工地焊缝。节点形式如图: 屋脊节点“K” 4支座设计: 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: 采用对C20,的钢筋混凝土柱,锚栓直径取25mm,锚栓孔直径取2倍的锚栓直径,即50mm。 支座底板的面积A:A≥锚栓孔缺口面积=+1963=42789mm 设支座底板的平面尺寸采用,如仅考虑有加劲肋部分的底板承受支座反力,则承压面积为。验算柱顶混
46、凝土的抗压强度: 式中:-混凝土强度设计值,。 支座底板的厚度按屋架反力作用下的弯矩计算,节点板和加劲肋将底板分为四块,每块板为两相邻边支承而另两相邻边自由的板,每块板的单位宽度的最大弯矩为: 式中:-底板下的平均应力,即=7.63, -两边支承之间的对角线长度,即 -系数,由查表确定。 为两边支承的相交点到对角线的垂直距离。由此得: 查表得=0.056。则单位宽度的最大弯矩为: 底板厚度: ,取t=20m 所以底板尺寸为。 (2)加劲肋与节点板的连接焊缝计算 一个加肋的连焊缝风所承受的内力取为 加劲肋高度、厚度取与中间节点板相同()。采用,验算焊缝应力: 对V: 对M: 应力验算: (3)节点板、加劲肋与底板的连接焊缝计算 设焊缝传递全部支座反力,其中每块加劲肋各传,节点板传递。 节点板与底板的连接焊缝长度,所需焊脚尺寸为 ,取。 每块加劲肋与底板的连接焊缝长度为 所需焊缝尺寸 所以取。 节点如图: 支座节点“a” 下弦与节点板连接的焊缝长度为24.0cm,。焊缝所受的力,受力较大的肢背处的焊缝应力为 焊缝强度满足要求。






