30m跨度普通鋼桁架設(shè)計計算書

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鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書 姓 名 班 級 學 號 指導教師 1 一 設(shè)計資料 1 結(jié)構(gòu)形式 某廠房總長度 108m 跨度為 24m 縱向柱距 6m 廠房建筑采用封閉結(jié)合 采用鋼筋混凝 土柱 梯形鋼屋架 柱的混凝土強度等級為 C30 上柱截面 400mm 400mm 屋面坡度 i 1 10 地區(qū)計算溫 度高于 20 0C 無侵蝕性介質(zhì) 地震設(shè)防烈度為 8 度 屋架下弦標高為 18m 廠房內(nèi)橋式吊車為 2 臺 50 10t 中級工作制 鍛錘為 2 臺 5t 2 屋架形式及荷載 屋架形式 幾何尺寸及內(nèi)力系數(shù) 節(jié)點荷載 P 1 0 作用下桿件的內(nèi)力 如附圖所 示 屋架采用的鋼材為 Q345A 鋼 焊條為 E50 型 3 屋蓋結(jié)構(gòu)及荷載標準值 水平投影面計 無檁體系 采用 1 5 6 0m 預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板 屋架鉸支于鋼筋混凝土柱上 荷載 屋架及支撐自重 按經(jīng)驗公式 q 0 12 0 011L L 為屋架跨度 以 m 為單位 q 為屋架及支撐 自重 以可 kN m2為單位 屋面活荷載 施工活荷載標準值為 0 7kN m2 雪荷載的基本雪壓標準值為 S0 0 35kN m2 施工 活荷載與雪荷載不同時考慮 而是取兩者的較大值 積灰荷載標準值 0 5kN m 2 屋面各構(gòu)造層的荷載標 準值 三氈四油 上鋪綠豆砂 防水層 0 40kN m 2 水泥砂漿找平層 0 50kN m 2 保溫層 0 80kN m 2 一氈二油隔氣層 0 05kN m 2 水泥砂漿找平層 0 40kN m 2 預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板 1 50kN m 2 桁架計算跨度 m024 1523 7l 2 跨中及端部高度 桁架的中間高度 m3 490h 在 23 7m 的兩端高度 m25 在 30m 軸線處的端部高度 m01 桁架跨中起拱 50mm 二 結(jié)構(gòu)形式與布置圖 桁架形式及幾何尺寸如圖 1 所示 圖 1 桁架形式及幾何尺寸 桁架支撐布置圖如圖 2 所示 3 圖 2 4 3 荷載計算 1 荷載計算 屋面活荷載與雪荷載不會同時出現(xiàn) 從資料可知屋面活荷載大于雪荷載 故取屋面活荷載計算 沿屋 面斜面分布的永久荷載應(yīng)乘以 換算為沿水平投影面分布的荷載 桁架沿水21 cos01 05 平投影面積分布的自重 包括支撐 按經(jīng)驗公式 支撐 2 1WP 計算 跨度單位 m 永久荷載標準值 三氈四油 上鋪綠豆砂 防水層 1 005 0 4 kN m 2 0 402kN m2 水泥砂漿找平層 1 005 0 5 kN m 2 0 503kN m2 保溫層 1 005 0 8 kN m 2 0 804kN m2 一氈二油隔氣層 1 005 0 05 kN m 2 0 050kN m2 水泥砂漿找平層 1 005 0 4 kN m 2 0 402kN m2 預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板 1 005 1 5 kN m 2 1 508 kN m2 桁架和支撐自重 0 12 KN m2 0 011 24 kN m2 0 384 kN m2 總計 4 053kN m 2 可變荷載標準值 屋面活荷載 0 7kN m 2 積灰荷載 0 5kN m 2 2 荷載組合 設(shè)計桁架時 應(yīng)考慮以下三種荷載組合 1 全跨永久荷載 全跨可變荷載 按永久荷載為主控制的組合 全跨節(jié)點荷載設(shè)計值 F 1 35 4 053kN 1 4 0 7 0 7 kN 1 4 0 9 0 5 kN 1 5m 6m 61 09kN 5 2 全跨永久荷載 半跨可變荷載 全跨節(jié)點永久荷載設(shè)計值 對結(jié)構(gòu)不利時 F1 1 1 35 4 053 kN 1 5m 6m 49 24kN 按永久荷載為主的組合 F1 2 1 2 4 053 kN 1 5m 6m 43 77kN 按可變荷載為主的組合 對結(jié)構(gòu)有利時 F1 3 1 0 4 053 kN 1 5m 6m 36 48kN 半跨節(jié)點可變荷載設(shè)計值 F2 1 1 4 0 7 0 7 kN 0 9 0 5 kN 1 5m 6m 11 84kN 按永久荷載為主的組合 F2 2 1 4 0 7 0 9 0 5 kN 1 5m 6m 14 49kN 按可變荷載為主的組合 3 全跨桁架包括支撐 半跨屋面板自重 半跨屋面活荷載 按可變荷載為主的組合 全跨節(jié)點屋架自重設(shè)計值 對結(jié)構(gòu)不利時 F3 1 1 2 0 384 kN 1 5m 6m 4 15kN 對結(jié)構(gòu)有利時 F3 2 1 0 0 384 kN 1 5m 6m 3 46kN 半跨節(jié)點屋面板自重及活荷載設(shè)計值 F4 1 2 1 5 kN 1 4 0 7 kN 1 5 6 25 02kN 1 2 為使用階段荷載情況 3 為施工階段荷載情況 單位力作用下的計算詳圖見圖 3 6 圖3 單位力作用下計算詳圖 四 內(nèi)力計算 由電算先解得F 1的桁架各桿件的內(nèi)力系數(shù) F 1作用于全跨 左半跨和右半跨 見圖4 然后求 出各種荷載情況下的內(nèi)力進行組合 計算結(jié)果見表1 7 a b 圖4 桁架各桿件的內(nèi)力系數(shù) 表 1 桁架桿件內(nèi)力組合表 內(nèi)力系數(shù) F 1 第二種組合 第三種組合 桿件 名稱 全跨 左半 跨 右半 跨 第一種 組 合 F F1 i F2 i F1 i F2 i F3 i F4 F3 i F4 計算桿件 內(nèi)力 KN AB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 BC C D 8 72 6 25 2 47 532 70 532 70上 弦 DE EF 13 53 9 04 4 49 826 55 826 55 8 FG G H 15 26 9 17 6 09 932 23 932 23 HI 14 71 7 38 7 38 898 63 898 63 ac 4 73 3 48 1 25 288 96 288 96 ce 11 53 8 00 3 53 704 37 704 37 eg 14 65 9 34 5 31 894 97 894 97 下 弦 gi 15 17 8 44 6 73 926 74 926 74 aB 8 87 6 53 2 34 541 87 541 87 Bc 6 88 4 76 2 12 420 30 420 30 cD 5 44 3 41 2 03 332 33 332 33 De 3 7 1 90 1 80 226 03 226 03 eF 2 46 0 71 1 75 150 28 129 54 F1 1 F2 1 141 85 F1 1 F2 1 27 97 F3 1 F4 53 99 F3 1 F4 150 28 Fg 1 11 0 45 1 56 67 81 49 33 F1 1 F2 1 73 36 F1 1 F2 1 7 42 F3 2 F4 43 64 F3 1 F4 7 42 73 36 gH 0 02 1 55 1 53 1 22 23 33 F1 2 F2 2 21 44 F1 3 F2 2 38 86 F3 1 F4 38 21 F3 2 F4 38 21 38 86 斜 腹 桿 Hi 1 08 2 47 1 39 65 98 83 06 F1 2 F2 2 36 72 F1 1 F2 1 66 28 F3 1 F4 31 04 F3 2 F4 83 06 31 04 Aa 0 50 0 50 0 30 55 30 55 Cc 1 00 1 00 0 61 09 61 09 Ee 1 00 1 00 0 61 09 61 09 Gg 1 00 1 00 0 61 09 61 09 豎 桿 Ii 1 94 0 97 0 97 118 51 118 51 注 9 F 61 09kN F 1 1 49 24kN F 1 2 43 77kN F 1 3 36 48kN F 2 1 11 84kN F 2 2 14 49kN F 3 1 4 15kN F3 2 3 46kN F 4 25 02kN 四 桿件設(shè)計 1 上弦桿 整個上弦桿采用等截面 按FG GH桿之最大設(shè)計內(nèi)力設(shè)計 N 932 23 kN 上弦桿計算長度 在桁架平面內(nèi) 為節(jié)間軸線長度 cmlox8 150 在桁架平面外 根據(jù)支撐布置和內(nèi)力變化情況 取 cmloy 6 3018 152 因為 故截面宜選用兩個不等肢角鋼 短肢相并 圖5 oxyl2 腹桿最大內(nèi)力N 541 87kN 查表9 6 4 節(jié)點板厚度選用12mm 支座節(jié)點板厚度用14mm 設(shè) 60 查附錄4得 0 87 需要截面積 32292 176087 NNAmf 需要回轉(zhuǎn)半徑 cmliox51 260 1 cmlioy03 56 31 根據(jù)需要的A 查角鋼型鋼規(guī)格表 附錄8 選xiy 2L140 90 10 A 4452 2 56cm 6 85cm b1 t 140 10 14 按所選角鋼進行驗算 2xiyi 91 586 10 cmilxo 30 64 0385oylcmi 因為 240 36 4 101 bltby 所以 1503 5417 57 527 3411 ttoyz 滿足允許長細比的要求 截面在x和y平面皆屬b類 由于 只需求 查附錄得 xyz x 0 743x 10 所選截面合適 32229 108 310 745xNNmNA 圖5 2 下弦桿 整個下弦桿采用同一截面 按最大設(shè)計值計算 N926 74kgi 計算長度 30cmlx 185ylc 所需凈截面面積為 22 389 1074 96cmNfAn 選用2L140 90 8 因為 故用不等肢角鋼 短肢相并 圖6 xyl0 A 36 08cm2 29 89cm2 587 6 xyicmic 0 1 8074 6250yl 考慮下弦有2 21 5mm的栓孔削弱 下弦凈截面面積 2395 2368An 所選取的截面滿足要求 22297410 7 310 nNNmm 11 圖6 3 端斜桿 aB桿 桿件軸力 N 541 87kN 計算長度 因為 故采用不等肢角鋼 長肢相并 使 選用角鋼 5 230cmlyx yxl0 yxi 2L125 80 10 圖7 A 39 42cm2 23 98 39 80 1xyicicbt 截面剛度和穩(wěn)定性驗算 5 63 9 15098oxlcmi 因為 202 4 483 21ybtlb 4220151097 9 503 yzylt 因 只求 xyz 76 所需截面合適 3222541 88 5 310 09yNNmNA 12 圖7 4 腹桿Hi 最大拉力 31 04HiNk 最大壓力 86i 桁架平面內(nèi)計算長度 cmllx 6 29378 0 桁架平面外計算長度 cmy 選用2L70 4 圖8 A 11 14 2 18cm 3 29cm b t 70 4 17 5 按所選角鋼進行驗算 2xiyi 15067 138 69 cilxo3702 4 9oylmi 因為 0 17 58 53 7 92ybtlb 所以 滿足允許長細比的要求 15086 104 014 24220 tlyyz 截面在x和y平面皆屬b類 由于 只需求 xyz x 查 附錄4 軸心受力穩(wěn)定系數(shù)表得 0 312 所選截面合適 3 228 0618 97 0 4xNNmNAm 13 拉應(yīng)力 32221 047 86 310 nNNmA 所選取的截面滿足要求 圖8 5 中豎桿 Ii桿 桿件軸力 N Ii 118 51kN 拉 計算長度 cmll 1 28739 00 取 25 需要截面面積為 23 810 mfNAn 需要的回轉(zhuǎn)半徑為 0287 1 5 lci 查型鋼表選用十字形截面L56 5 圖9 得截面幾何特性 A 10 83cm 2 cmi167 287 132 49 2506olcmci 考慮有 的栓孔削弱 凈截面面積 25671108An 25671 183An 14 所需截面合適 222 3 310 0 95671 8mNmNAn 圖9 其余各桿件的截面選擇計算過程不作一一列出 計算結(jié)果詳見表2 表2 桿件截面選擇表 計算長度 cm 回轉(zhuǎn)半徑 cm桿 件 內(nèi) 力 KN 截 面 規(guī) 格 面 積 cm2 oxloylxiyi max max 應(yīng)力 N mm2 上弦 932 23 短肢相并 2L140X90X10 44 52 150 80 301 60 2 56 6 85 58 91 150 0 743 281 82 下弦 926 74 短肢相并 2L140X90X8 36 08 300 00 1185 0 0 2 587 6 80 174 2 6 350 299 72 aB 541 87 長肢相并 2L125X80X10 39 42 253 5 253 50 3 98 3 39 79 97 150 0 576 238 65 Bc 420 30 T 形截面 2L80X5 15 82 208 64 260 80 2 48 3 71 84 13 350 265 68 cD 332 33 T 形截面 2L100X6 23 86 228 72 285 90 3 10 4 51 73 78 150 0 622 223 93 15 De 226 03 T 形截面 2L70X4 11 14 228 72 285 90 2 18 3 29 104 9 2 350 202 90 eF 150 28 T 形截面 2L80X5 15 82 250 32 312 90 2 48 4 51 100 9 4 150 0 425 223 51 7 42 Fg 73 36 T 形截面 2L70X4 11 14 249 52 311 90 2 18 3 29 114 4 6 150 65 86 38 21 gH 38 85 T 形截面 2L70X4 11 14 271 68 339 60 2 18 3 29 124 6 2 150 0 306 112 09 83 06 Hi 31 04 T 形截面 2L70X4 11 14 269 60 337 00 2 18 3 29 123 6 7 150 0 312 238 97 Aa 30 55 T 形截面 2L63X5 12 286 199 00 199 00 1 94 3 04 102 5 8 150 0 415 59 92 Cc 61 09 T 形截面 2L63X5 12 286 183 20 229 00 1 94 3 04 94 43 150 0 467 106 47 Ee 61 09 T 形截面 2L63X5 12 286 207 20 259 00 1 94 3 04 106 8 0 150 0 390 127 50 Gg 61 09 T 形截面 2L63X5 12 286 231 20 289 00 1 94 3 04 119 1 8 150 0 328 151 60 Ii 118 51 十字形截面 2L56X5 10 83 287 10 287 10 2 167 2 167 132 4 9 350 209 01 五 節(jié)點設(shè)計 各桿件內(nèi)力由表1查得 這類節(jié)點的設(shè)計步驟是 先根據(jù)腹桿的內(nèi)力計算腹桿與節(jié)點板連接焊縫的尺寸 即 和 然后fhwl 根據(jù) 的大小按比例繪出節(jié)點板的形狀和尺寸 最后驗算下弦桿與節(jié)點板的連接焊縫 wl 用E50型焊條 角焊縫的抗拉 抗壓和抗剪強度設(shè)計值 2 0mNfw 16 1 下弦節(jié)點 c 圖10 1 Bc 桿與節(jié)點板的焊縫長度計算 N 420 30kN 設(shè)肢背與肢尖的焊角尺寸分別為8mm和6mm 所需焊縫長度為 肢背 加 后取 320 7 420 11 328 wefNNl mhm 倍fh215cm 肢尖 加 后取 32 3 75 0760 wefl 倍f9 2 Dc 桿與節(jié)點板的焊縫長度計算 N 332 33kN 設(shè)肢背與肢尖的焊角尺寸分別為8mm和6mm 所需焊縫長度為 肢背 加 后取 320 7 2 10 928 wefNNl mhm 倍fh2c13 肢尖 加 后取 32 30 5 3760 wefl 倍f8 3 Cc 桿與節(jié)點板的焊縫長度計算 N 61 09kN 其內(nèi)力很小 焊縫尺寸可按構(gòu)造確定 取焊腳尺寸 6mm 焊縫長度fh 取 84wflhm 6wlc 4 節(jié)點板尺寸 根據(jù)上面求得的焊縫長度 并考慮桿件之間應(yīng)有的間隙以及制作和裝配等誤差 按 比例繪出節(jié)點詳圖 從而確定節(jié)點板尺寸為315mm 380mm 下弦與節(jié)點板連接的焊縫長度為380mm 6mm 焊縫所受的力為左右兩下弦桿的內(nèi)力差 fh N 704 37 288 96 415 41KN 受力較大的肢背處的焊縫應(yīng)力為 焊縫強度滿足要求 3 220 7541 010 79 0 26 82 f NNmm 17 圖10 2 下弦節(jié)點 e 圖11 1 De 桿與節(jié)點板的焊縫長度計算 N 226 03kN 設(shè)肢背與肢尖的焊角尺寸分別為8mm和6mm 所需焊縫長度為 肢背 加 后取 320 7 26 0170 632 wefNNl mhm 倍fh21c 肢尖 加 后取 32 3 4 0760 wefl 倍f6m 2 eF 桿與節(jié)點板的焊縫長度計算 N 150 28kN 設(shè)肢背與肢尖的焊角尺寸分別為8mm和6mm 所需焊縫長度為 肢背 加 后取 320 7 150 847 02 wefNNl mhm 倍fh2c8 肢尖 加 后取 32 3 6 80760 wefl 倍f5m 3 eE 桿與節(jié)點板的焊縫長度計算 N 61 09kN 因為其內(nèi)力很小 焊縫尺寸可按構(gòu)造確定 取焊腳尺寸 6mm 焊縫長度fh 取 84wflhm 6wlc 4 節(jié)點板尺寸 根據(jù)以上求得的焊縫長度 并考慮桿件之間應(yīng)有的間隙和制作裝配等誤差 按比 18 例繪出節(jié)點詳圖 從而確定節(jié)點板尺寸為280mm 310mm 下弦與節(jié)點板連接的焊縫長度為310mm 6mm 焊縫所受的力為左右兩下弦桿的內(nèi)力差 fh N 894 97 704 37 190 6KN 受力較大的肢背處的焊縫應(yīng)力為 焊縫強度滿足要求 3 220 7519 6057 1 0 2 2 f NmNm 圖11 3 下弦節(jié)點 g 圖12 1 Fg 桿與節(jié)點板的焊縫長度計算 N 73 36kN 設(shè)肢背與肢尖的焊角尺寸分別為8mm和6mm 所需焊縫長度為 肢背 取 320 70 7610 9328 wefNNl mhm 倍5wlc 肢尖 取 32 3 1 020760 wefl 倍4lm 2 gH 桿與節(jié)點板的焊縫長度計算 N 38 21Kn 因為其內(nèi)力很小 焊縫尺寸可按構(gòu)造確定 取焊腳尺寸 6mm 焊縫長度fh 取 84wflhm clw6 2 gG 桿與節(jié)點板的焊縫長度計算 N 61 09KN 因為其內(nèi)力很小 焊縫尺寸可按構(gòu)造確定 取焊腳尺寸 6mm 焊縫長度fh 19 取 84wflhm clw6 4 節(jié)點板尺寸 根據(jù)以上求得的焊縫長度 并考慮桿件之間應(yīng)有的間隙和制作裝配等誤差 按比例 繪出節(jié)點詳圖 從而確定節(jié)點板尺寸為265mm 290mm 下弦與節(jié)點板連接的焊縫長度為290mm 6mm 焊縫所受的力為左右兩下弦桿的內(nèi)力差 fh N 926 74 894 97 31 77KN 受力較大的肢背處的焊縫應(yīng)力為 焊縫強度滿足要求 3 220 751 010 0 26 29 f NmNm 圖12 4 下弦節(jié)點 i 圖13 3 Hi 桿與節(jié)點板的焊縫長度計算 N 83 06kN 設(shè)肢背與肢尖的焊角尺寸分別為8mm和6mm 所需焊縫長度為 肢背 取 320 70 786105 962 wefNNl mhm 倍5wlc 肢尖 取 32 3 14 830760 wefl 倍4l 2 Ii 桿與節(jié)點板的焊縫長度計算 N 118 51kN 因為其內(nèi)力很小 焊縫尺寸可按構(gòu)造確定 取焊腳尺寸 6mm 焊縫長度fh 取 84wflhm clw6 4 節(jié)點板尺寸 根據(jù)以上求得的焊縫長度 并考慮桿件之間應(yīng)有的間隙和制作裝配等誤差 按比例 20 繪出節(jié)點詳圖 從而確定節(jié)點板尺寸為270mm 320mm 下弦與節(jié)點板連接的焊縫長度為320mm 6mm 焊縫所受的力為左右兩下弦桿的內(nèi)力差 N 0kN fh 焊縫強度滿足要求 圖13 5 上弦節(jié)點 B 圖14 1 Bc 桿與節(jié)點板的焊縫尺寸和節(jié)點 c 相同 2 aB 桿與節(jié)點板的焊縫尺寸按上述同樣方法計算 設(shè)肢背與肢尖的焊腳尺寸分別為 10mm 和8mm 541 87aBNk 所需焊縫長度為 肢背 加 后取 320 60 6541 87015 792 wef Nl mhm 倍fh215c 肢尖 加 后取 32 3 84 60780 wefNl 倍f 3 上弦桿與節(jié)點板連接焊縫計算 為了便于在上弦上擱置大型屋面板 上弦節(jié)點板的上邊緣可縮進上弦肢背8mm 用槽焊縫將上弦角 鋼和節(jié)點板連接起來 槽焊縫可按兩條角焊縫計算 焊縫強度設(shè)計值應(yīng)乘以0 8的折減系數(shù) 計算時 21 可略去屋架上弦坡度的影響 而假定集中荷載F與上弦垂直 上弦肢背槽焊縫內(nèi)的應(yīng)力計算如下 節(jié)點板厚度 12mm 6mm 21 fh21mhf10 上弦與節(jié)點板間焊縫長度為380mm 節(jié)點荷載由槽焊縫承受 上弦兩相鄰節(jié)間內(nèi)力差由角鋼肢尖焊縫承受 這時槽焊縫肯定是安全的 可 不必驗算 肢尖焊縫驗算如下 3 2 52 710105 69 20 720 8 NBACffwNNmhlm 3 2 2 26 956 3 71 0 Mffl m 滿足要求 222222 05 9 1 0 fNf Nm 圖14 6 上弦節(jié)點 D 圖15 1 cD 桿與節(jié)點板的焊縫尺寸和節(jié)點 c 相同 2 De 桿與節(jié)點板的焊縫尺寸和節(jié)點 e 相同 3 上弦桿與節(jié)點板連接焊縫計算 為了便于在上弦上擱置大型屋面板 上弦節(jié)點板的上邊緣可縮進上弦肢背8mm 用槽焊縫將上弦角鋼 和節(jié)點板連接起來 槽焊縫可按兩條角焊縫計算 焊縫強度設(shè)計值應(yīng)乘以0 8的折減系數(shù) 計算時可略去屋 架上弦坡度的影響 而假定集中荷載F與上弦垂直 上弦肢背槽焊縫內(nèi)的應(yīng)力計算如下 22 節(jié)點板厚度 12mm 6mm 21 fh21mhf10 上弦與節(jié)點板間焊縫長度為310mm 節(jié)點荷載由槽焊縫承受 上弦兩相鄰節(jié)間內(nèi)力差由角鋼肢尖焊縫承受 這時槽焊縫肯定是安全的 可 不必驗算 肢尖焊縫驗算如下 3 2 29 85107 38 20 70 7 2 NDCEffwNNmhlm 3 2 2 266 9 1 10 Mffl 滿足要求 22222297 8 7 0 fNf Nm 圖15 7 上弦節(jié)點 F 圖16 1 eF 桿與節(jié)點板的焊縫尺寸和節(jié)點 e 相同 2 Fg 桿與節(jié)點板的焊縫尺寸和節(jié)點 g 相同 3 上弦桿與節(jié)點板連接焊縫計算 為了便于在上弦上擱置大型屋面板 上弦節(jié)點板的上邊緣可縮進上弦肢背8mm 用槽焊縫將上弦角鋼 和節(jié)點板連接起來 槽焊縫可按兩條角焊縫計算 焊縫強度設(shè)計值應(yīng)乘以0 8的折減系數(shù) 計算時可略去屋 架上弦坡度的影響 而假定集中荷載F與上弦垂直 上弦肢背槽焊縫內(nèi)的應(yīng)力計算如下 節(jié)點板厚度 12mm 6mm 21 fh21mhf10 23 上弦與節(jié)點板間焊縫長度為250mm 節(jié)點荷載由槽焊縫承受 上弦兩相鄰節(jié)間內(nèi)力差由角鋼肢尖焊縫承受 這時槽焊縫肯定是安全的 可 不必驗算 肢尖焊縫驗算如下 3 2 105 683 8 20 72 7 210 NEFGffwNNmhlm 3 2 2 2956 65 0 1 Mffl 滿足要求 2222225 6 3 8 1 0 fNf Nm 圖16 8 上弦節(jié)點 H 圖17 1 gH 桿與節(jié)點板的焊縫尺寸和節(jié)點 g 相同 2 Hi 桿與節(jié)點板的焊縫尺寸和節(jié)點 i 相同 3 上弦桿與節(jié)點板連接焊縫計算 為了便于在上弦上擱置大型屋面板 上弦節(jié)點板的上邊緣可縮進上弦肢背8mm 用槽焊縫將上弦角鋼 和節(jié)點板連接起來 槽焊縫可按兩條角焊縫計算 焊縫強度設(shè)計值應(yīng)乘以0 8的折減系數(shù) 計算時可略去屋 架上弦坡度的影響 而假定集中荷載F與上弦垂直 上弦肢背槽焊縫內(nèi)的應(yīng)力計算如下 節(jié)點板厚度 12mm 6mm 21 fh21mhf10 上弦與節(jié)點板間焊縫長度為210mm 24 節(jié)點荷載由槽焊縫承受 上弦兩相鄰節(jié)間內(nèi)力差由角鋼肢尖焊縫承受 這時槽焊縫肯定是安全的 可 不必驗算 肢尖焊縫驗算如下 3 2 6101 63 20 720 7 2 NHIGffwNNmhlm 3 2 2 2695 9 1 01 Mffl 滿足要求 222222 4 7 0 fNf Nm 圖17 9 屋脊節(jié)點I點 圖18 1 弦桿一般都采用同號角鋼進行拼接 為使拼接角鋼與弦桿之間能夠密合 并便于施焊 需將拼接 角鋼的尖角削除 且截去垂直肢的一部分寬度 一般為t 5mm 25mm 拼接角鋼的這部分削弱 fh 可以靠節(jié)點板來補償 接頭一邊的焊縫長度按弦桿內(nèi)力計算 N 932 23KN 設(shè)焊縫 10mm 則所需焊縫計算長度為 一條焊縫 fh 取mNmfNlww 47 16 2017 04397 04 2 clw20 拼接角鋼的長度取 540mm 2 200mm 400mm 2 豎桿Ii與節(jié)點板連接焊縫計算 N 118 51KN 因為其內(nèi)力很小 焊縫尺寸可按構(gòu)造確定 取焊腳尺寸 6mm 焊縫長度 取 fh84wflhm 25 cmlw6 3 弦桿與節(jié)點板的連接焊縫計算 上弦肢背與節(jié)點板用槽焊縫 假定承受節(jié)點荷載 驗算略 上 弦肢尖與節(jié)點板的連接焊縫 應(yīng)按上弦內(nèi)力的15 計算 設(shè)肢尖焊縫 10mm 節(jié)點板長度為fh 400mm 節(jié)點一側(cè)弦桿焊縫的計算長度為 焊縫應(yīng)力為 401285wl m 30 15 92 15 9 27078NffwNhlm 3 22 26 5 013 8 1Mff Nl m 滿足要求 222222 8 3 9 7 9 0 fNf N 因桁架的跨度較大 需將桁架分成兩個運輸單元 在屋脊節(jié)點和下弦跨中節(jié)點設(shè)置工地拼接 左半邊 的上弦 斜桿和豎桿與節(jié)點板連接用工廠焊縫 而右半邊的上弦 斜桿與節(jié)點板的連接用工地焊縫 圖18 10 支座節(jié)點 a 圖19 為了便于施焊 下弦桿角鋼水平肢的底面與支座底板的凈距離取160mm 在節(jié)點中心線上設(shè)置加勁肋 加勁肋的高度與節(jié)點板的高度相等 厚度為14mm 1 支座底板計算 支座反力 R 8F 488 27kN 26 支座底板的平面尺寸采用280mm 400mm 如僅考慮有加勁肋部分的底板承受支座反力 則承壓面積為 2280 14 590nAm 驗算柱項混凝土的抗壓強度 3228 2718 5 14 3 590cnRNfNmA 錯誤 未定義書簽 式中 為混凝土強度設(shè)計值 對C30混凝土 cf 2 3 14fc 底板的厚度按支座反力作用下的彎矩計算 節(jié)點板和加筋肋將底板分為四塊 每塊板為兩相鄰邊支承 而另兩塊相鄰邊自由的板 第塊板的單位寬度的最大彎矩為 21aM 式中 為底板下的平均應(yīng)力為 248708 5 Nmm 為兩支承邊之間的對角線長度 1a 221 16 40a 為系數(shù) 由 查表8 4 1 而定 b 1為兩支承邊的相交點到對角線 的垂直距離 圖11 由相似 1 ab 1a 三角形的關(guān)系 得 查表得 13087 926 4mbm 187 920 5364bma 0 62 2 21 5 03 MaN 底板厚度 239 16 40Ntf t應(yīng)增大到 295 fNm1 5 3t8m倍 27 圖19 2 加勁肋與節(jié)點板的連接焊縫計算 加勁肋與節(jié)點板的連接焊縫計算與牛腿焊縫相似 圖20 偏于安全地假定一個加勁肋的受力為桁 架支座反力的1 4 即 3 48 27102 468RN 則焊縫內(nèi)力 6VN1208579348 Mm 28 設(shè) 焊縫計算長度 6fhm 5012468wl m 2 22210879348 31 0 2 74 6 Nm 圖20 3 節(jié)點板 加勁肋與底板的連接焊縫計算 設(shè)底板連接焊縫傳遞全部支座反力 其中每塊加勁肋各傳NR31027 48 節(jié)點板傳遞 31 42 071RN 設(shè)節(jié)點板與底板的連接焊縫的焊腳尺寸為 6fhm 則焊縫長度 812 53wlm 則焊縫強度驗算如下 322 24 018 45 1 0 0 7756fwfRNmNmlh 每塊加勁肋與底板的連接焊縫長度為 2 1201 3wlm 驗算焊縫應(yīng)力 滿足要求 322 4 721 7 1 0 0 7016fwfRNmNmlh