钢结构课程设计毕业设计课件

钢结构课程设计钢结构课程设计 姓 名 学 号 班 级 学 院 指导教师 时 间 2 班级： 学号： 姓名： 一、设计资料 1、结构形式 某厂房跨度为 24m，总长 90m，柱距 6m，采用梯形钢屋架、1.56.0m 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 400400，混凝土强度等级 为 C30，屋面坡度为。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度10:1i 为 7 度，屋架下弦标高为 18m；厂房内桥式吊车为 2 台 150/30t（中级工作制） ，锻锤 为 2 台 5t。 2、 屋架形式及选材 屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。屋架采用的钢材及焊条为： 钢，焊条为型。235Q43E 3、荷载标准值（水平投影面计） 永久荷载： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.5 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.5 KN/m2 保温层 0.5 KN/m2(按附表 取) 一毡二油隔气层 0.05 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2 预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2 屋架及支撑自重：按经验公式计算： 0.384 KN/m20.120.011qL 悬挂管道： 0.15 KN/m2 可变荷载： 屋面活荷载标准值： 2 /7 . 0mkN 雪荷载标准值： 0.35KN/m2 积灰荷载标准值： 1.2 KN/m2 3 1 9 9 0 1350 2 2 9 0 2 5 9 0 2 8 9 0 3 1 9 0 260 8 285 9 311 9 337 0 253 5 285 9 312 9 339 6 15091508 150 A a ceg I BC D F G H I 15008=12000 1508150815081508 1508 1508 起 拱 5 0 图 1.1 24 米跨屋架几何尺寸 A a + 4. 73 0.000-8.72 -13.53-15.26 -14.71 -14. 71 -8.8 7 -5.4 4 -2.4 6 + 0.0 2 -1.0 8 + 6.8 8 + 3 .7 0 + 1.11 -1.0 8 -1 .0 -1 .0 -1 .0 -0 .5 + 11. 53+ 14.65 + 15. 17+ 15.17 ceg I B C D E F GHI 0. 5 1. 0 1. 0 1. 01.0 1. 0 1. 01. 01.0 图 1.2 24 米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值 4、支撑布置 4 二、荷载计算二、荷载计算（水平投影面计） 永久荷载： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.5 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.5 KN/m2 保温层 0.5 KN/m2(按附表 取) 一毡二油隔气层 0.05 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2 预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2 屋架及支撑自重：按经验公式计算： 0.384 KN/m20.120.011qL 悬挂管道： 0.15 KN/m2 小计 3.884KN/ m2 可变荷载： 屋面活荷载标准值： 2 /7 . 0mkN 5 雪荷载标准值： 0.35KN/m2 积灰荷载标准值： 1.2 KN/m2 1、积灰荷载应与雪荷载或屋面活荷载两者中的较大者同时考虑，所以这里的可 变荷载只考虑积灰荷载和屋面活荷载。 可变荷载效应控制的组合设计值：1.23.884+1.41.2+1.40.70.7=7.0268KN/m2 永久荷载效应控制的组合设计值：1.353.884+1.4（1.20.9+0.70.7） =7.4414KN/m2 所以荷载组合设计值取 7.4414 KN/m2 2、荷载组合 设计屋架时仅考虑以下一种荷载组合： （1）全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦节点荷载：P=7.44141.56=66.9726kN 四、内力计算四、内力计算 屋架在上述 1 种荷载组合作用下的计算简图 1.2 全跨满载情况下的内力计算结果见表 1 内力计算表内力计算表 表表 1 1 全跨 杆件 名称 系数 全跨永久荷载+全跨可变荷载 P=66.9726kN 内力组合 N=P*系数 A-B00 B-D-8.72-584.001 D-F-13.53-906.139 F-H-15.26-1022 上 弦 杆 H-I-14.71-985.167 a-c+4.73316.7804 c-e+11.53772.1941 e-g+14.56975.1211 下 弦 杆 g-i+15.171015.974 a-B-8.87-594.047 B-c+6.88460.7715 c-D-5.44-364.331 D-e+3.70247.7986 e-F-2.46-164.753 F-g+1.1174.34 斜 腹 杆 g-H+0.021.34 6 H-i-1.08-72.3304 a-A-0.5-33.4863 c-C-1.0-66.9726 e-E-1.0-66.9726 g-G-1.0-66.9726 竖 杆 I-I1.94129.9268 五、杆件截面设计五、杆件截面设计 1、上弦杆截面计算 上弦杆最大内力，N=-1022KN 由屋架节点板厚度参考表可知：支座节点板厚度取 14mm；其余节点板与垫板厚度取 12mm。 计算长度：屋架平面内取节间轴线长度=150.8cm x l0 屋架平面外根据支撑和内力变化取=2150.8=301.6cm y l0 因为，故截面宜选用两个不等肢角钢，且短肢相并,截面类型 xy ll 00 2 为 b 类。如图 1 所示。 y xx 12 图 1 上弦截面 设，查轴心受压构件的稳定系数表82675.0 需要截面积 2 3 2.7042 2150.675 101022 mm f N A 需要回转半径 cm l i x x 839.1 82 8.150 0 cm l i y y 678.3 82 6.301 0 根据需要的A 、 ix 、iy ，查角钢型钢表，选用 216010016，A =78.562c , ix = 2.77cm , iy =7.91cm , ,44.54 77.2 8.150 0 x x x i l 13.38 91.7 6.301 0 y y y i l y 7 对于短肢相并的不等肢角钢，所以6.10160/301856.010/ 1 tb 13.38 yyz 满足长细比：小于的要求。150 由于，只需求出，查轴心受压构件的稳定系数表， yyzx x min 838.0 22 3 /215/2.155 838.02.7856 101022 mmNfmmN A N x 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=1015.974KN（拉力） 计算长度 屋架平面内取节间轴线长度cml x 300 0 屋架平面外根据支撑布置取cml y 600 0 计算需要净截面面积 2 3 5.4725 215 101015.974 mm f N An 选用 216010010（短肢相并） ，见图 2 所示，A =50.630c , ix =2.85cm , iy =7.78cm 按所选角钢进行截面验算，取。 AAn 12 xx y y 图 2 下弦截面 ，350 3 . 105 85 . 2 300 x x x i l 350 1 . 77 78 . 7 600 y y y i l 22 3 /215/7.200 5063 101015.974 mmNfmmN A N 8 所选截面满足要求。 3、斜杆截面计算 斜杆a-B N =-594.047KN（压力）l0x = l0y = l =253.5cm 设，查轴心受压构件的稳定系数表82675.0 计算需要净截面面积 2 3 3.4093 215675.0 10594.047 mm f N An 因为l0x = l0y，故采用等肢角钢。 选用 211010，见图 3 所示，截面类型为 b 类，A = 42.522 c , ix = 3.38cm , iy = 5.00cm xx y y 12 图 3 斜杆a-Ba-B截面 , , 15075 38.3 5.253 0 x x x i l 1507.50 5 5.253 0 y y y i l 对于等肢角钢，所以8.11125/253558.011/tb 2.56) 102535 110475.0 1(7.50) 475.0 1( 22 4 2 2 0 4 t b ly yyz 满足长细比：小于的要求。150 由于，只需求出，查轴心受压构件的稳定系数表， yyzx x min 72.0 x 22 3 /215/194 2.425272.0 10594.047 mmNfmmN A N x 所选截面合适。 斜杆B-c N = 460.7715KN（拉力）l0x = 0.8l = 208.64cm, l0y = l =260.8cm 9 计算需要净截面面积 2 3 2143 215 10460.7715 mm f N An 选用 21006，见图 4 所示，A = 23.864 c , ix = 3.1 cm , iy = 4.51 cm xx y y 12 图 4 斜杆B-cB-c截面 验算： ，250 3 . 67 1 . 3 64.208 0 x x x i l 250 9 . 45 51 . 4 8 . 206 0 y y y i l 22 3 /215/1.193 4.2386 10460.7715 mmNfmmN A N 所选截面满足要求。 斜杆c-D 3 N = -364.331（压力） l0x = 0.8l = 228.72cm ，l0y = l =285.9mm 设，查轴心受压构件的稳定系数表82675.0 计算需要净截面面积 2 3 5.2510 215675.0 10364.331 mm f N An 选用 21007，见图 5 所示，截面类型为 b 类，A =27.592mm2 , ix =3.09cm , iy = 4.53cm xx y y 12 图 5 斜杆c-Dc-D截面 10 , , 15074 09.3 72.228 0 x x x i l 1501.63 53.4 9.285 0 y y y i l 对于等肢角钢，所以6.16100/285958.03.14/tb 1.70) 72859 100475.0 1( 7.62) 475.0 1( 22 4 22 0 4 tl b y yyz 满足长细比：小于的要求。150 由于，只需求出，查轴心受压构件的稳定系数表，=0.726 yyzx x minx 22 3 /215/9.181 2759.2726.0 10364.331 mmNfmmN A N x 所选截面合适。 斜杆 D-e .N =247.7986KN（拉力） ，l0x = 0.8l = 228.72cm ，l0y = l =285.9mm 计算需要净截面面积 2 3 1153 215 10247.7986 mm f N An 选用 2635，见图 6 所示，A =12.286 c , ix =1.94 cm , iy =3.04 cm xx y y 12 图 6 斜杆 D-eD-e 截面 验算： ，250 9 . 117 94 . 1 72.228 0 x x x i l 25094 04 . 3 9 . 285 0 y y y i l 22 3 /215/7.201 6.1228 10247.7986 mmNfmmN A N 所选截面满足要求。 斜杆e-F N =-164.753KN（压力） ，l0x = 0.8l = 250.32cm ，l0y = l =312.9mm 11 设，查轴心受压构件的稳定系数表82675.0 计算需要净截面面积 2 3 2.1135 215675.0 10164.753 mm f N An 选用 2806，见图 7 所示，截面类型为 b 类，A =18.794c , ix = 2.47cm , iy = 3.73cm xx y y 12 图 7 斜杆e-Fe-F截面 , , 150101 47.2 32.250 0 x x x i l 15084 73.3 9.312 0 y y y i l 对于等肢角钢，所以2.2090/312958.03.13/tb 6.88) 63129 80475.0 1(84) 475.0 1( 22 4 22 0 4 tl b y yyz 满足长细比：小于的要求。150 由于，只需求出，查轴心受压构件的稳定系数表， =0.549 yyzx x minx 22 3 /215/7.159 4.1879549.0 10164.753 mmNfmmN A N x 所选截面合适。 斜杆F-g N = 74.34kN（拉力） ，l0x = 0.8l = 249.52cm, l0y = l =311.9 cm 计算需要净截面面积 2 3 346 215 1074.34 mm f N An 选用 2635，见图 8 所示，A = 12.286c , ix = 1.94 cm , iy = 3.04 cm 12 xx y y 12 图 8 斜杆F-gF-g截面 验算： ，250 6 . 128 94 . 1 52.249 0 x x x i l 250 6 . 102 04 . 3 9 . 311 0 y y y i l 22 3 /215/5.60 6.1228 1074.34 mmNfmmN A N 所选截面满足要求。 斜杆g-H N =1.34 kN （拉力） ，l0x = 0.8l = 271.68cm, l0y = l =339.6cm 2 3 2.6 215 1034.1 mm f N An 选用 2635，见图 9 所示，A = 12.286c , ix = 1.94 cm , iy = 3.04 cm xx y y 12 图 9 斜杆g-Hg-H截面 验算： ，250140 94 . 1 68.271 0 x x x i l 250 7 . 111 04 . 3 6 . 339 0 y y y i l 22 3 /215/1.1 6.1228 1034.1 mmNfmmN A N 所选截面满足要求。 斜杆H-i 13 N =-72.3304KN（压力） ，l0x = 0.8l = 269.6cm ，l0y = l =337mm 设，查轴心受压构件的稳定系数表82675.0 计算需要净截面面积 2 3 4.498 215675.0 1072.3304 mm f N An 选用 2635，见图 10 所示，截面类型为 b 类，A = 12.286c , ix = 1.94 cm , iy = 3.04 cm xx y y 12 图 10 斜杆H-i截面 , , 150139 94.1 6.269 0 x x x i l 150111 04.3 337 0 y y y i l 对于等肢角钢，所以7.2190/337058.06.12/tb 114) 53370 63475.0 1(111) 475.0 1( 22 4 22 0 4 tl b y yyz 满足长细比：小于的要求。150 由于，只需求出，查轴心受压构件的稳定系数表， =0.349 yyzx x minx 22 3 /215/7.168 6.1228349.0 103304.72 mmNfmmN A N x 所选截面合适。 4、竖杆截面计算 边竖杆 a-A 1 N = -33.4863kN (压力)，,l0x=l0y =l=199.0cm 设，查轴心受压构件的稳定系数表82675.0 计算需要净截面面积 14 2 3 7.230 215675.0 1033.4863 mm f N An 选用 2635，见图 11 所示，截面类型为 b 类，A = 12.286c ,ix = 1.94 cm ,iy = 3.04cm ， 150103 94.1 199 0 x x x i l 1505.65 04.3 0.199 0 y y y i l 对于等肢角钢，所以3.1863/199058.06.12/tb 5.70) 51990 63475.0 1(5.65) 475.0 1( 22 4 22 0 4 tl b y yyz 满足长细比：小于的要求。150 由于只需求出，查轴心受压构件的稳定系数表， yyzx x min 536.0 x 22 3 /215/7.52 6.1228517.0 1033.4863 mmNfmmN A N x 所选截面合适。 xx y y 12 图 11:竖杆截面图 杆 c-C N = -66.9726kN (压力)，l0x = 0.8l = 183.2cm,l0y =l=229.0cm 设，查轴心受压构件的稳定系数表82675.0 计算需要净截面面积 2 3 5.461 215675.0 1066.9726 mm f N An 选用 2635，见图 11 所示，截面类型为 b 类，A = 12.286c ,ix = 1.94 cm ,iy = 3.04cm ， 1504.94 94.1 2.183 0 x x x i l 1503.75 04.3 229 0 y y y i l 15 对于等肢角钢，所以1.2163/229058.06.12/tb 6.79) 52290 63475.0 1(3.75) 475.0 1( 22 4 22 0 4 tl b y yyz 满足长细比：小于的要求。150 由于只需求出，查轴心受压构件的稳定系数表， yyzx x min 5916.0 x 22 3 /215/1.92 6.12285916.0 109726.66 mmNfmmN A N x 所选截面合适。 杆 e-E N = -66.9726kN (压力)，l0x=0.8l=207.2cm,l0y =l=259.0cm 设，查轴心受压构件的稳定系数表82675.0 计算需要净截面面积 2 3 5.461 215675.0 1066.9726 mm f N An 选用 2635，见图 11 所示，截面类型为 b 类，A = 12.286c ,ix = 1.94 cm ,iy = 3.04cm ， 150107 94.1 2.207 0 x x x i l 1502.85 04.3 259 0 y y y i l 对于等肢角钢，所以8.2363/259058.06.12/tb 89) 52590 63475.0 1( 2.85) 475.0 1( 22 4 22 0 4 tl b y yyz 满足长细比：小于的要求。150 由于只需求出，查轴心受压构件的稳定系数表， yyzx x min 511.0 x 22 3 /215/107 6.1228511.0 1066.9726 mmNfmmN A N x 所选截面合适。 杆 g-G N =-66.9726kN (压力)，l0x=0.8l=231.2cm,l0y =l=289.0cm 设，查轴心受压构件的稳定系数表82675.0 16 计算需要净截面面积 2 3 5.461 215675.0 1066.9726 mm f N An 选用 2635，见图 11 所示，截面类型为 b 类，A = 12.286c ,ix = 1.94 cm ,iy = 3.04cm ， 150119 94.1 2.231 0 x x x i l 1501.95 04.3 289 0 y y y i l 对于等肢角钢，所以6.2663/289058.06.12/tb 5.98) 52890 63475.0 1(1.95) 475.0 1( 22 4 22 0 4 tl b y yyz 满足长细比：小于的要求。150 由于只需求出，查轴心受压构件的稳定系数表， yyzx x min 442.0 x 22 3 /215/3.123 6.1228442.0 109726.66 mmNfmmN A N x 所选截面合适。 中竖杆 i-I N = 129.9268kN (拉力)，l0x = 0.8l = 255.2cm,l0y =l=319.0cm 2 3 3.604 215 10129.9268 mm f N An 选用 2635，见图 12 所示， A = 12.286c ,ix = 1.94 cm ,iy = 3.04cm验算： ， 250132 94.1 2.255 0 x x x i l 250105 04.3 319 0 y y y i l 22 3 /215/8.105 6.1228 10129.9268 mmNfmmN A N 所选截面合适。 17 12 12 x0 x0 y0 y0 图 12:竖杆截面图 屋架杆件一览表屋架杆件一览表 18 计算长度回转半径长细比系数 max (N/m) 杆件 杆内力 kN loxloy 截面形式及 角钢规格 截面积 （m） ix(mm) iy(mm) max 容许长 细比 上弦 -102215083016 短肢相并 2L1601001 6 78562277 79.154.41500.838-155.2 下弦 1015.94 7 30006000 短肢相并 2L1601001 0 506328.577.8105.3350200.7 a-B-594.04725352535 2L11010 4252.233.850.075.01500.72-194 B-c460.77152086.42608 2L1006 2386.43145.167.3250193.1 c-D-364.3312287.22859 2L1007 2759.230.945.3741500.726-181.9 D-e247.79862287.22859 2L635 1228.619.430.4117.9250201.7 e-F-164.7532503.23129 2L8061011500.549-159.7 F-g74.342495.23119 2L635 1228.619.430.4128.625060.5 g-H1.342716.83390 2L635 1228.619.430.41402501.1 斜腹杆 H-i-72.330426963370 2L635 1228.619.430.41391500.349-168.7 a-A-33.486319901990 2L635 1228.619.430.4103.01500.536-52.7 c-C-66.972618322290 2L635 1228.619.430.494.41500.5916-92.1 e-E-66.972620722590 2L635 1228.619.430.41071500.511-107 g-G-66.972623122890 2L635 1228.619.430.4119.01500.442-123.3 竖杆 i-I129.926825523190 2L635 1228.619.430.4132150105.8 19 六、节点设计六、节点设计 重点设计“a” 、 “B” 、 “c” 、 “i” 、 “I”五个典型节点，其余节点设计类同。 1 1、一般节点（下弦节点一般节点（下弦节点 c c）：）： 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160N/m，实际所需的焊f w t 脚尺寸可由构造确定。 （1）B-cB-c杆的内力 N= 460.7715 kN，肢背和肢尖焊缝hf=7mm和hf=7mm，所需要的焊 缝长度为： 肢背，取mmh fh N l f w ff w 7.21972 16077.02 10460.77157.0 2 7.02 7.0 3 230mm 肢尖，取mmh fh N l f w ff w 15.10272 16077.02 10460.77153.0 2 7.02 3.0 3 110mm （2）c-Dc-D杆的内力 N= -364.331kN，肢背与肢尖的焊缝hf=8mm和hf=6mm，所需要的焊 缝长度为： 肢背，取mmh fh N l f w ff w 32.15882 16087.02 10364.3317.0 2 7.02 7.0 3 170mm 肢尖，取mmh fh N l f w ff w 32.9362 16067.02 10364.3313.0 2 7.02 3.0 3 100mm （3）竖杆Cc杆的内力 N=-66.9726kN kN，按两面侧焊缝计算： 肢背，取mmh fh N l f w ff w 16.4282 16087.02 1066.97267.0 2 7.02 7.0 3 50mm 肢尖，取mmh fh N l f w ff w 95.2662 16067.02 1066.97263.0 2 7.02 3.0 3 30mm 20 根据上面求得的焊缝长度，并考虑杆件之间的间距以及制作和装配等误差，按比 例绘出节点详图，从而确定节点尺寸为 420380。 （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。 KNN41.455316.7804772.1941 肢背焊缝验算，hf8 mm， 22 3 1 /160/49.75 )16420(87.02 1041.45575.0 )2(7.02 mmNmmN hlh NK fwf f 焊缝强度满足要求。 节点图如下图所示： 下弦节点下弦节点 c c 各杆肢尖、肢背尺寸各杆肢尖、肢背尺寸 2 2上弦上弦 B B 节点：节点： (1)(1) a-Ba-B杆内力肢背： hf= 10mm，肢尖：hf= 8mmkNN ab -594.047 肢背，取 220mmmmh fh N l f w ff w 64.205102 160107.02 10594.0477.0 2 7.02 7.0 3 肢尖，取 120mmmmh fh N l f w ff w 45.11582 16087.02 10594.0473.0 2 7.02 3.0 3 (2)(2) c-Bc-B杆的内力 N= 460.7715kN，肢背和肢尖焊缝hf=7mm和hf=7mm，所需要的焊 缝长度为： 21 肢背，取 230mmmmh fh N l f w ff w 7.21972 16077.02 10460.77157.0 2 7.02 7.0 3 肢尖，取 120mmmmh fh N l f w ff w 16.10272 16077.02 10460.77153.0 2 7.02 3.0 3 (3)(3)考虑搁置檩条，节点板缩进上弦肢背 8mm，用槽焊缝连接，槽焊缝按两条角焊缝计 算，P68.188kN，节点板尺寸为 575420。mmthf62/122/mmlw5.287 肢背焊缝验算： 22 3 /160/ 1 . 23 5 . 28767 . 022 . 1 2 10188.68 7 . 022 . 1 2 mmNmmN lh P wf f 设肢尖焊缝=8mm，假定集中荷载 P 与上弦垂直，忽略屋架上弦坡度影响, f h ,KNNNN-584.0010-584.001 21 肢尖焊缝验算： 22 3 /160/68.90 57587.02 10584.001 7.02 mmNmmN lh N wf f e=100-54=46mm 22 2 3 2 /160/5.43 57587.02 10584.001466 7.02 6 mmNmmN lh M wf f 222222 /160/4.9768.90) 22.1 5.43 () 22.1 (mmNmmN f f 肢尖焊缝强度满足要求。 节点图如下图所示： 22 上弦节点上弦节点 B B 各杆肢尖、肢背尺寸各杆肢尖、肢背尺寸 3 3、下弦跨中、下弦跨中 i i 节点设计节点设计 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。 （1）设焊缝高度hf = 9mm，连接角钢取与下弦杆相同截面 216010010, ;则 =12+9+5=26mm；1015.947KNN 焊缝长度为： mmh fh N l f w ff w 27092 16097.04 101015.947 2 7.04 3 连接角钢长度取 l=2270+15=555mm（b 取 15mm）取 l=570mm; （2） H-iH-i杆和的内力 N= -72.3304kN，肢背和肢尖焊缝hf=6mm和hf=5mm，所需要的焊iH / 缝长度为： 肢背，取 60mmmmh fh N l f w ff w 7.4962 16067.02 1072.33047.0 2 7.02 7.0 3 肢尖，取 40mmmmh fh N l f w ff w 4.2952 16057.02 1072.33043.0 2 7.02 3.0 3 23 (3) I-iI-i杆的内力 N= 129.9268kN，肢背和肢尖焊缝hf=8mm和hf=8mm，所需要的焊缝长度 为： 肢背，取mmh fh N l f w ff w 4.4182 16087.022 10129.92687.0 2 7.022 7.0 3 50mm 肢尖，取mmh fh N l f w ff w 9.2682 16087.022 10129.92683.0 2 7.022 3.0 3 35mm 由以上所求焊缝数据，结合实际情况，节点板大小为 250250mm (4)验算下弦杆与节点板的肢间，肢背的焊缝强度：肢背和肢尖焊缝hf=8mm 由于 N=0;所以采用进行验算： max 15%N 肢背： 22 3 max1 /160/2.87 )8125(87.02 101015.94775.015.0 7.02 15.0 mmNmmN lh NK wf 肢尖： 22 3 max2 /160/1.29 )8125(87.02 101015.94725.015.0 7.02 15.0 mmNmmN lh NK wf 强度符合要求。 节点图如下图所示： 下弦跨中拼接节点 i 4 4、上弦跨中、上弦跨中 I I 节点设计节点设计 （1）连接角钢的计算 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， 24 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。 设焊缝高度hf = 12mm，连接角钢取与下弦杆相同截面 216010016, N=- 1022KN；=12+12+5=29mm 焊缝长度为：mmh fh N l f w ff w 1.214122 160127.04 101022 2 7.04 3 连接角钢长度取 l=214.1 2+50=478.2mm（b 取 50mm） （2 2）I-iI-i杆的内力 N= 129.9268kN，肢背和肢尖焊缝hf=8mm和hf=8mm，所需要的焊缝 长度为： 肢背，取mmh fh N l f w ff w 4.4182 16087.022 10129.9268 7.0 2 7.022 7.0 3 50mm 肢尖，取mmh fh N l f w ff w 9.2682 16087.022 10129.9268 3.0 2 7.022 3.0 3 35mm （3）上弦杆与节点板连接焊计算： 考虑搁置檩条，节点板缩进上弦肢背 8mm，用槽焊缝连接，槽焊缝按两条角焊缝计算 ，,上弦杆受力 N=1022；mmthf62/122/ 21508 66.312 sin 弦杆与节点板间的焊缝所承受的竖向力： kN92.14466.9726 21508 312.66 10222P-2Nsin 上弦杆肢背需焊缝长度为： mmh fh N l f w ff w 8.11962 16067.02 1092.144 2 7.02 3 由I-iI-i杆和上弦杆集中力所求得的焊缝长度，设定节点板大小，节点板取 250180mm 设肢尖焊缝=8mm，假定集中荷载 P 与上弦垂直，PkN，忽略屋 f h66.9726mmlw125 架上弦坡度影响。 因为 N=0；所以采用进行肢尖焊缝验算： max 15%N 22 3 2 /160/4.31 )82125(87.02 10102225.015.0 )2(7.02 15.0 mmNmmN hlh NK fwf f e=100-54=46mm; 22 2 3 2 /160/4.60 12587.02 10102246625.015.0 7.02 6 mmNmmN lh M wf f 222222 /160/6.584.31) 22.1 4.60 () 22.1 (mmNmmN f f 25 肢尖焊缝强度满足要求。 节点图如下图所示： 上弦跨中拼接节点 I 5 5、下弦支座、下弦支座 a a 节点设计节点设计 （1） 底板计算 底板承受屋架的支座反力 R=8=535.8KN,柱采用 C30 混凝土的轴心抗压强度66.9726 设计值=14.3N/mm， c f 底板需要的净截面积： 2 3 5.37468 3.14 10535.8 mm f R A c n 螺栓直径采用 d=20mm,螺栓孔布置见图。 2 22 0 3927 4 205 . 2 2