钢屋架设计计算

钢结构 课程设计

学 院 工程技术学院 班 级 土木0812 姓 名 郭若男 学 号 2008987034 成 绩 指导老师 吴开微

2011年 12 月 1 日

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人生有几件绝对不能失去的东西:自制的力量，冷静的头脑，希望和信心

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钢 屋 架 设 计 计 算

一、设计资料

某单跨单层厂房，跨度L=24m，长度54m，柱距6m，厂房内无吊车、无振动设备，屋架铰接于混凝土柱上，屋面采用1.5×6.0m太空轻质大型屋面板。钢材采用Q235-BF，焊条采用E43型，手工焊。柱网布置如图1所示， 二、屋架布置及几何尺寸 屋架几何尺寸图 屋架计算跨度=24000-300=23700mm。 屋架端部高度H0=2000mm。 二、支撑布置 部分文档来自网络收集，如有侵权，请联系作者删除

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三、荷载计算 1、 荷载

永久荷载

2

大型屋面板 0.534 KN/m

2

屋架及支撑自重 0.15 KN/m

2

防水层 0.1 KN/m 悬挂管道 0.05kN/m2

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2

小计 ∑0.834 KN/m可变荷载

2

活载 0.56 KN/m

以上荷载计算中，因屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，对重屋盖可不考虑，所以各荷载均按水平投影面积计算。

2

永久荷载设计值：1.2×0.834=1.0008kN/m

2

可变荷载设计值：1.4×0.56=0.784kN/m2、荷载组合

设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合： （1） 全跨永久荷载+全跨可变荷载

屋架上弦节点荷载：P=（1.0008+0.784）×1.5×6=16.0632kN （2） 全跨永久荷载+半跨可变荷载

屋架上弦节点荷载：P1=1.0008×1.5×6=9.0072kN P2=0.784×1.5×6=7.056kN （3） 全跨屋架与支撑+半跨屋面板+半跨屋面活荷载

全跨屋架和支撑自重产生的节点荷载：P3=1.2×0.15×1.5×6=1.62kN 作用于半跨的屋面板及活载产生的节点荷载：取屋面可能出现的活载 P4=（1.2×0.534+1.4×0.56）×1.5×6=12.8232kN 以上1），2）为使用阶段荷载组合;3）为施工阶段荷载组合。 四、内力计算

按力学求解器计算杆件内力，然后乘以实际的节点荷载，屋架要上述第一种荷载组合作用下，屋架的弦杆、竖杆和靠近两端的斜腹杆内力均达到最大值，在第二和第三种荷载作用下，靠跨中的斜腹杆的内力可能达到最大或发生变号，因此，在全跨荷载作用下所有杆件的内力均应计算，而在半跨荷载作用下，仅需计算近跨中的斜腹杆内力，取其中不利内力（正、负最大值）作为屋架的依据。具体计算见图屋架各杆内力组合见表。

全跨荷载布置图 部分文档来自网络收集，如有侵权，请联系作者删除

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全跨荷载内力图

左半跨荷载布置图

左半跨荷载内力图

右半跨荷载布置图

右半跨荷载内力图

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内力计算表 表1

杆内力系数 P=1 在左 杆 件 名 称 ① ② ③ 半跨 在右半跨 全跨 全跨永久荷载+全跨可变荷载 P=17.53kN N=P×③ 10-11 5

全跨永久荷载+半跨可变荷载 P1=8.96kN P2=8.57kN N左=P1×③+P2×① N右=P1×③+P2×② 0 -131.82 -198.63 -214.91 -195.06 72.37 171.84 210.95 225.68 -135.49 101.10 -77.71 49.05 -28.35 5.96 13.53 -31.02 -8.77 -17.53 -17.53 -17.53 26.05 -99.46 -159.65 -188.55 -195.06 53.19 133.50 176.45 228.25 -99.58 79.04 -66.01 48.27 -37.79 23.21 -12.79 1.98 -4.48 -8.96 -8.96 -8.96 26.05 全跨屋架支撑+半跨屋面板+半跨可变荷载 P3=1.62kN P4=14.29kN N左=P3×③+P4×① N右=P3×③+P4×② 0 -103.51 -151.05 -155.47 -129.07 57.54 132.99 156.94 148.04 -107.73 78.00 -57.31 32.85 -14.01 -4.73 22.20 -37.13 -7.96 -15.91 -15.91 -15.91 17.23 -49.53 -86.02 -111.49 -129.07 25.54 69.05 99.39 152.32 -47.82 41.20 -37.79 31.55 -29.75 24.04 -21.71 17.92 -0.81 -1.62 -1.62 -1.62 17.23 0 -153.04 -237.07 -266.96 -258.14 83.08 202.04 256.34 300.36 -155.54 119.20 -95.09 64.40 -43.76 24.04 22.20 -37.13 -8.77 -17.53 -17.53 -17.53 34.47 计算内力 KN 0 -6.25 -9.04 -9.15 -7.36 3.49 8.00 9.32 8.42 -6.53 4.69 -3.40 1.88 -0.70 -0.46 1.55 -2.47 -0.50 -1.00 -1.00 -1.00 0.98 0 -2.48 -4.49 -6.08 -7.36 1.25 3.53 5.30 8.72 -2.34 2.11 -2.03 1.79 -1.80 1.56 -1.52 1.38 0.00 0.00 0.00 0.00 0.98 0 -8.73 -13.52 -15.23 -14.72 4.74 11.52 14.62 17.13 -8.87 6.80 -5.42 3.67 -2.50 1.10 0.03 -1.10 -0.50 -1.00 -1.00 -1.00 1.97 0 -153.04 -237.07 -266.96 -258.14 83.08 202.04 256.34 300.36 -155.54 119.20 -95.09 64.40 -43.76 19.30 0.49 -19.22 -8.77 -17.53 -17.53 -17.53 34.47 上 11-13 弦 13-15 杆 15-17 17-18 1-2 下 弦 杆 2-3 3-4 4-5 1-11 11-2 2-13 斜 腹 杆 13-3 3-15 15-4 4-17 17-5 1-10 竖 杆 2-12 3-14 4-16 5-18 五、杆件截面设计 1、上弦杆截面计算

整个上弦杆采用同一截面，按最大内力计算N = -266.96kN（压力），查《钢结构设计手册》，节点板厚度选用6mm，支座节点板厚度选用8mm。 计算长度 屋架平面内取节间轴线长度l0x150.8cm 屋架平面外根据支撑和内力变化取l0y2150.8301.6cm

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因为2l0xl0y，故截面宜选用两个不等肢角钢，且短肢相并。如图1所示。

y 12 x x

y

图1上弦截面

设90，查轴心受压构件的稳定系数表0.621 需要截面积

N266.96103A2000mm2f0.621215

需要回转半径

i0x1508xll901.675cm i0yy3016903.351cm 根据需要的A 、 ix 、iy ，查角钢型钢表，选用2∟90568，A = 22.4c㎡ , ix = 2.28 cm , 4.39cm。

按所选角钢进行验算

xl0xix150.82.2866，yl0yiy301.64.3969

满足长细比：[]150的要求。

由于yx只需求出miny，查轴心受压构件的稳定系数表，y0.757

N266.961032240157N/mm2f215N/mm2

yA0.757所选截面合适。 2、下弦杆截面计算

整个杆件采用同一截面，按最大内力计算，N=300.36kN （拉力） 计算长度 屋架平面内取节间轴线长度l0x300cm 屋架平面外根据支撑布置取l0y600cm 计算需要净截面面积

AN300.36f103n2151397mm2

选用2∟90×56×5（短肢相并），见图2所示，A =14.42 c㎡ , ix = 2.22 cm , iy =4.32cm 按所选角钢进行截面验算，取AnA。

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iy =

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y 6 x x

y

图2 下弦截面

l0xi300135.1[]350 l0y600138.9[]350

x2.22iy4.32N300.36103 A1442208.3N/mm2f215N/mm2

所选截面满足要求。 3、斜杆截面计算 ① 斜杆1-11

N = -155.5kN (压力)，l0x = l0y = l =254.3cm

因为l0x = l0y，故采用不等肢角钢，长肢相并，使ix = iy 选用2∟90×56×8，见图3所示，A = 22.4 c㎡ , ix = 2.28 cm , iy = 4.39cm

y 6 x x

y

图3 斜杆1-11截面

l0xxi254.328111.5[]150 属于b类截面 x2.0y254.3yli4.3958[]150 属于b类截面 y满足长细比：[]150的要求。

由于xy只需求出minx，查轴心受压构件的稳定系数表，x0.464

N155.5103A0.4642240150N/mm2f215N/mm2

x所选截面合适。 ② 斜杆11-2

N = 119.20kN（拉力），l0x = 0.8l = 209.3cm, l0y = l =261.6 cm 计算需要净截面面积

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ANf119.20103n215554.4mm2

选用2∟40×5，见图4所示，A = 7.58c㎡ , ix = 1.21cm , iy = 1.90cm

y 6 x x

y

图 4斜杆11-2截面

验算：

l0x209.3l0y261.6xi173[]350 y138[]350

x1.21iy1.90N119.20103157N/mm2A758f215N/mm2

所选截面满足要求。 ○

3 斜杆2-13 N =-95.1kN (压力)，l0x =2302mm l0y = l =2878mm 计算需要净截面面积

N95.1103Anf215442.3mm2

选用2∟56×8，见图5所示，A =1674mm2 , ix =1.68cm , iy =2.60cm

y 6 x x

y

图5斜杆2-13截面

0x230.2xli137[]150 属于b类截面 x1.680y287.8yli2.60111[]150 属于b类截面 y满足长细比：[]150的要求。

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由于xy只需求出minx，查轴心受压构件的稳定系数表，x0.357

N95.1103159N/mm2f215N/mm2

xA0.3571674所选截面合适。 ○

4斜杆13-3 .N =64.39kN（拉力），l0x = 0.8l = 229.4cm, l0y = l =286.7 cm 计算需要净截面面积

N64.39103A2nf215229.5mm

选用2∟25×4，见图6所示，A =3.72 c㎡ , ix =0.74 cm , iy =1.30 cm

y 6 x x

y

图 6 斜杆13-3截面

验算：

l0x229.40y286.7xli310[]350 y221[]350 x0.74iy1.30N64.39103A372173.1N/mm2f215N/mm2

所选截面满足要求。 ○

5 斜杆3-15 N =-43.76kN (压力)，l0x =251.0cm l0y = l =313.8cm 选用2∟63×4，见图7所示，A =9.96c㎡ , ix = 1.96cm , iy = 2.80cm

y 6 x x

y

图7 斜杆3-15截面

0x251.0xli128[]150 属于b类截面 x1.96部分文档来自网络收集，如有侵权，请联系作者删除

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l0y8yi313.2.80112[]150 属于b类截面 y满足长细比：[]150的要求。

由于xy只需求出minx，查轴心受压构件的稳定系数表，x0.397

N43.76103110.5N/mm2f215N/mm20.397996

xA所选截面合适。 ○

6 斜杆15-4 N = 24.03kN（拉力），l0x = 0.8l = 2502mm, l0y = l =3127cm 计算需要净截面面积

N24.03103Anf215203.5mm2

选用2∟30×3，见图8所示，A = 3.50c㎡ , ix =0.91 cm , iy = 1.47 cm

y 6 x x

y

图 8 斜杆15-4截面

验算：

l0xxi250.2275[]350 l0y312.7y1.47213[]350 x0.91iyNA24.0310335069N/mm2f215N/mm2

所选截面满足要求。 ○

7 斜杆4-17 N =22.20kN （拉力）， l0x =272.4cm l0y = l =340.5cm

AN22.20103nf215103.3mm2

选用2∟40×5，见图9所示，A =7.58 c㎡ , ix =1.21cm , iy =1.90cm

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y 6 x x

y

图9 斜杆4-17截面

l0xxi272.4225[]350 x1.210yyli340.51.90179[]350 y满足长细比：[]350的要求。

N22.2010329.3N/mm2f215N/mm2A758

验算受拉时截面是否满足 N =-21.71kN (压力)

由于xy只需求出minx，查轴心受压构件的稳定系数表，x0.150

N21.71103758191N/mm2f215N/mm2

xA0.150所选截面合适。 ○

8 斜杆17-5 N =-37.13kN (压力)，l0x =271.4cm l0y = l =339.3cm 选用2∟63×4，见图10所示，A =9.96c㎡ , ix = 1.96cm , iy = 2.80cm

y 6 x x

y

图10 斜杆17-5截面

验算

l0xxi271.41.96138[]150 x部分文档来自网络收集，如有侵权，请联系作者删除

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l0y.3yi339y2.80121[]150 由于xy只需求出minx，查轴心受压构件的稳定系数表，x0.353

N37.13103105.6N/mm2f215N/mm2353996

xA0.所选截面合适。 4、竖杆截面计算 ○

1边竖杆1-10 N =-8.77kN (压力)，,l0x = l0y =l=200.00cm 选用2∟45×3，，A =5.32c㎡ , ix = 1.40cm , iy = 2.06cm

l0xxi200.00143[]150 属于b类截面 x1.40l0yyi200.002.0697[]150 属于b类截面 y满足长细比：[]150的要求。

由于xy只需求出minx，查轴心受压构件的稳定系数表，x0.333

N8.7710350N/mm2f215N/mm2

xA0.333532所选截面合适。 ○

2竖杆2-12 N =-17.53kN (压力)，,l0x =1840mm l0y =2300mm 选用2∟45×3， A =5.32 c㎡ , ix = 1.40cm , iy = 2.06cm

xl0xi184131[]150 属于b类截面 x1.40yl0yi230y2.06112[]150 属于b类截面 满足长细比：[]150的要求。

由于xy只需求出minx，查轴心受压构件的稳定系数表，x0.392

N17.53103.39253284N/mm2f215N/mm2所选截面合适。

xA0○

3竖杆3-14 N =-17.53kN (压力)， l0x =2080mm l0y =2600mm 选用2∟45×3， A =5.32 c㎡ , ix = 1.40cm , iy = 2.06cm

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人生有几件绝对不能失去的东西:自制的力量，冷静的头脑，希望和信心 l0x208xi1.40149[]150 属于b类截面

xl0y260yi06126[]150 属于b类截面

y2.满足长细比：[]150的要求。

由于xy只需求出minx，查轴心受压构件的稳定系数表，x0.311

N17.53103106N/mm2f215N/mm2所选截面合适。

xA0.311532○

4竖杆4-16 N =-17.53kN (压力), l0x =2320mm l0y =2900mm 选用2∟56×3， A =6.68 c㎡ , ix = 1.75cm , iy = 2.49cm

0xxli232133[]150 属于b类截面 x1.750y290yli.49116[]150 属于b类截面

y2满足长细比：[]150的要求。

由于xy只需求出minx，查轴心受压构件的稳定系数表，x0.374

N17.5310370.2N/mm2f215N/mm2.374668所选截面合适。

xA0○

5 竖杆5-18 N =34.47kN (拉力)， l0x =2560mm l0y =3200mm

N34.47103Anf215160mm2

选用2∟45×3， A =5.32 c㎡ , ix = 1.40cm , iy = 2.06cm

l0xxi2561.40183[]350 xl0y320yi06155[]350

y2.满足长细比：[]350的要求。

N34.4710365N/mm2f215N/mm2A532所选截面合适。

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x0y09 21y0x0126

中竖杆截面图

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屋架杆件一览表

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杆内力 杆件 kN lox 上弦 loy 3016 ┛┗短肢相并 2L90×56×8 ┛┗短肢相并 2L90×56×5 ┛┗长肢相并 2L90×56×8 ┛┗ 2L40×5 ┛┗ 2L56×8 ┛┗ 2L25×4 ┛┗ 2L63×4 ┛┗ 2L30×3 ┛┗ 2L40×5 ┛┗ 2L63×4 十字形 2L45×3 十字形 2L45×3 十字形 2L45×3 十字形 2L56×3 十字形 2L45×3 2240 角钢规格 （m㎡） ix(mm) 22.8 iy(mm) 43.9 λmax 69 150 细比 计算长度 截面形式及 截面积 回转半径 长细比 容许长系数 φmin 0.757 σ (N/m㎡) 157 -266.96 1508 下弦 300.36 3000 6000 1442 22.2 43.2 139 350 — 208 1-11 11-2 2-13 13-3 3-15 15-4 4-17 -155.54 119.20 -95.09 64.40 -43.76 24.04 22.20 2543 2093 2302 2294 2510 2502 2724 2543 2616 2878 2867 3138 3023 3405 2240 758 1674 372 996 350 758 22.8 12.1 16.8 7.4 19.6 9.1 12.1 43.9 19.0 26.0 13.0 28.0 14.7 19.0 112 173 137 310 128 275 225 150 350 150 350 150 350 350 0.464 — 0.357 — 0.397 — — -150 157 -159 173.1 -110.5 69 191 斜腹杆 17-5 -37.13 -8.77 -17.53 -17.53 2714 3393 996 19.6 28.0 138 150 0.353 -106 1-10 2-12 2000 1840 2080 2000 2300 2600 532 532 532 14.0 14.0 14.0 20.6 20.6 20.6 143 131 149 150 150 150 0.333 0.392 0.311 -50 -84 -106 竖杆 3-14 4-16 -17.53 5-18 2320 2900 668 17.5 24.9 133 150 0.374 -70.2 34.47 2560 3200 532 14.0 20.6 183 350 — -65 六、节点设计 重点设计“1”、“2”、“11”、“18” “5”五个典型节点，其余节点设计类同。 1．下弦2节点

这类节点的设计步骤是：先根据腹杆的内力计算腹杆与节点连接焊缝的尺寸，即hf和lw 。然后根据lw的大小比例绘出节点板的形状和大小，最后验算下弦杆与节点板的连接焊缝。

选用E43焊条，角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值ft＝160N/m㎡，实际所需的焊脚尺寸可由构造确定。

（1）11-2杆的内力N=157KN，采用三面围焊，肢背和肢尖焊缝hf=5mm，所需要的焊缝长度为：

wlw340mm

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N30.7hflw3fffw0.754021.2216054656N

0.7NN3/20.715710354656/2肢背lw11285.7mm，取150mm w20.7516020.7hfff0.3NN3/20.315710354656/2肢尖lw1229.7mm，取80mm w20.7516020.7hfff（2）2-13杆的内力N=159KN，采用三面围焊，肢背与肢尖的焊缝hf=8mm，所需要的焊缝长度为：

lw356mm

Nw30.7hflw3fff0.785621.22160122430N

因为2k32N20.31591095400NN3，所以按两面侧焊缝计算。

0.7N0.7159103肢背lw20.7hfw1679mm，取150mm ff20.78160肢尖l0.3159103w20.781601643mm，取80mm （4） 竖杆2-12杆的内力N=-84KN，采用三面围焊，焊缝尺寸可按构造确定取hf=3mm。所需要的焊缝长度为：lw345mm

N30.7hflw3ffwf0.734521.2216036892N

肢背l0.7NN3/20.78410336892/2w20.7hw12fff20.7316072mm，取150mm

肢尖l0.3NN3/20.38410336892/2w20.7hwfff20.731601222mm，取80mm （4）下弦杆焊缝验算

下弦杆与节点板连接焊缝承受两相邻下弦内力之差。 ΔN＝256－83＝173kN

肢背焊缝验算，hf＝8mm，

τ0.75173103f＝20.7810160＝8N/mm2＜160N/mm2焊缝强度满足要求。

根据节点放样，得节点板尺寸为310×360，节点图如下图所示。

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下弦节点各杆肢尖、肢背尺寸 杆件 11-2 2-13 13-3 3-15 15-4 4-17 17-5 hf（mm） 5 8 4 4 3 5 4 肢背(mm) 62mm取100mm 54mm取100mm 48mm取100mm 51mm取100mm 41mm取100mm 30mm取60mm 45mm取60mm hf（mm） 5 8 4 4 3 5 4 肢尖(mm) 20mm取60 mm 32mm取60 mm 19mm取60mm 31mm取60mm 27mm取60mm 22mm取60mm 29mm取60mm 2．上弦11节点： 11-2杆节点板连接的焊缝计算与下弦节点2中11-2杆计算相同。 1-11杆N＝-155.55 kN，采用三面围焊，设肢背和肢尖 hf = 8mm，

N30.7hflw3fffw0.785621.22160122430N

3因为2k2N20.3515610108878NN3，所以按两面侧焊缝计算。

0.65156103 lw1＝＋16＝73，取lw1＝150mm

20.781600.35156103 lw2＝＋16＝47，取lw2＝80m

20.78160上弦节点各杆肢尖、肢背尺寸 杆件 1-11 11-2 2-13 13-3 3-15 15-4 4-17 17-5 hf（mm） 8 5 8 4 4 3 5 4 肢背 (mm) 73mm取150mm 86mm取150mm 51mm取100mm 63mm取100mm 48mm取100mm 40mm取100mm 29mm取60mm 43mm取100mm hf（mm） 8 5 8 4 4 3 5 4 肢尖 (mm) 47mm取80mm 54mm取80 mm 35mm取60 mm 42mm取60mm 34mm取60mm 29mm取60mm 23mm取60mm 31mm取60mm 17

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hft/28/24mm，P＝17.6kN。

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考虑搁置檩条，节点板缩进上弦肢背7mm，用槽焊缝连接，槽焊缝按两条角焊缝计算

节点板尺寸为285417设肢尖焊缝hf=4mm，假定集中荷载P与上弦垂直，忽略屋架上弦坡度影响。 肢背焊缝验算：

f(K1N)2(P/21.22)220.7hflw(0.75173)2(17.6/21.22)220.74407

57N/mm20.8ffw0.8160128N/mm2肢尖焊缝验算：

f(K2N)2(P/21.22)220.7hflw(0.25173)2(17.6/21.22)220.74407

19N/mm20.8ffw0.8160128N/mm2节点图如下图所示。

3、屋脊18节点

（1）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，且便于施焊，需要将拼接角钢的尖角削除，并截去垂直肢的一部分宽度（一般为t+hf+5mm）。拼接角钢的部分削弱，可以借助节点板来补偿。接头一边的焊缝长度按弦杆内力计算。 设5-18杆与节点板的焊缝尺寸为：肢背hf=6mm，lw1=(0.65×17.6×103)/（2×0.7×6×160）+16=25mm，取lw1=40mm，

肢尖hf=6mm，lw2=（0.35×17.6×103）/（2×0.7×6×160）+16=21mm。取lw2=40mm。 设焊缝高度hf=6mm，则所需要焊缝计算长度为：lw=（258×103）/（4×0.7×6×160）+16=112mm。取lw =210mm。拼接角钢长度600mm＞2×210=420mm。

（2）上弦与节点板间的焊槽，假定承受节点荷载，验算略。上弦肢尖与节点板的连接焊缝，应按上弦内力的15%计算，设肢尖焊缝hf=6mm，节点板长度为470mm，节点一侧弦杆焊缝的计算长度为lw=470/2-5-10=220mm，焊缝应力为：τfN=（0.15×258×103）/（2×0.7×6×220）=21N/mm2，σfM=（0.15×258×103×55×6）/（2×0.7×6×2202）=32N/mm2，＜160kN/mm2

222 =212=34kN/mm2（32/1.22）部分文档来自网络收集，如有侵权，请联系作者删除

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中竖杆与节点板的连接焊缝计算：N=17.6KN此杆内力较小，焊缝尺寸可按构造确定，取焊缝尺寸hf=6 mm，焊缝长度lw>50 mm，节点图如下图所示。

4、下弦跨中5节点设计

（1）下弦接头设于跨中节点处，连接角钢取与下弦杆相同截面2∟160×100×10，焊缝高度hf=8mm，焊缝长度为： lw=（300×103）/（4×0.7×8×160）+16=100m，取lw=210mm 连接角钢长度lw=2×210+10=430mm，取lw=430mm

下弦杆与节点板，斜杆与节点板之间的连接焊缝按构造设计。

（2）弦杆与节点板连接焊计算：按下弦杆内力的15%计算。N=300×15%=45KN 设肢背、肢尖焊肢尺寸为8 mm，弦杆一侧需焊缝长度为 肢背lw=（0.75×45×103）/（2×0.7×8×160）+16=35mm，取80mm， 肢尖lw=（0.25×45×103）/（2×0.7×8×160）+16=23mm。取40mm

腹杆与节点板连接焊缝的计算方法与以上几个节点相同，节点图如下图所示。

5、 支座1节点

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。加劲肋取460×80×12mm，节点取460×380×14mm的钢板。 （1）支座底板的计算

支座反力RA=RB=140.8KN 按构造要求采用底板面积为a×b=280×360mm2如仅考虑加劲肋部分底板承受支座反力R，则承压面积为280×（2×80+12）=48160mm2

验算柱顶混凝土的抗压强度：σ=R/Au=140.8×103/48160=3N/mm2＜fc=12.5N/mm2满足。

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承，而另两相邻边自由的板，每块板单位宽度的最大弯距为：M=βσa2220

底板的厚度按屋架反力作用下的弯距计算，节点板和加劲肋将底板分成四块，每块板为两相邻边支

式中 σ—底板下的平均应力，σ=3N/mm2；

a2—两支承边之间的对角线长度，a2=165.6mm； β—系数，由b2/a2决定。b2=80×150/165.6=72.46，b2/a2=72.46/165.6=0.438，查表得β=0.045 故M=βσa2=0.045×3×165.62=3702.2Nmm。 底板厚度t=63702.2/215=11mm，取t=20mm。

（2）加劲肋与节点的连接焊缝计算

加劲肋高度取与支座节点板相同，厚度取与中节点板相同（即—380×14×460），一个加劲肋的连接焊缝所承受的内力为四分之一支座反力。 R/4=140.2×103/4=35.1×103N，M=Ve=35.1×103×50=1.76×106Nmm

设焊缝hf=8mm，焊缝计算长度lw=460-10-15=435mm，则焊缝应力为 τf=(35.1×103)/(2×0.7×8×435)=7.2N/mm2， σf=(6×1.76×106)/(2×0.7×8×4352)=5N/mm2，

222 =11N/mm2＜160N/mm2

（3）节点板、加劲肋与底板的连接焊缝

设焊缝传递全部支座反力R=140.8kN，其中每块加劲肋各传R/4=35.1kN，节点板传递R/2=70.2kN。 节点板与底板的连接焊缝计算长度

llw=2×（300-10）=580mm，所需要的焊脚尺寸为

h≥(70.2×103)/(0.7×580×160×1.22)=0.9mm，取h=6mm。 每块加劲肋与底板的连接焊缝长度为

w=（100-20-10）×2=140mm。所需要的焊缝尺寸为

h≥(70.2×103)/(0.7×140×160×1.22)=4mm，取h=14mm，节点图如下图所示。

其他节点设计方法与上述方法类似。具体见屋架施工图。

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