21米梯形钢屋架课程设计计算书

?N100.1?103?f???68.1Nmm22?0.7hflw2?0.7?5?(220?2?5)6?Ne6?100.1?103?52.8?f???102.7Nmm2222?0.7hfl2?0.7?5?(220?2?5)w??f????f2??102.7?2?????68.12?108.28Nmm2?ffw?160Nmm2,满足??f??1.22??2

(2)下弦杆与节点板的连接角焊缝

下弦杆与节点板连接焊缝的计算内力取?N?N1?N2和0.15N1两者中的较大值,“c”节点处N1=N2=550.8KN,下弦杆截面为2?80?10,节点板厚8mm,肢背和肢尖的内力分配系数分别为??0.7、??0.3,角焊缝强度设计值

2。 ffw?160N/mm肢背焊缝焊脚尺寸取

???hf,min?1.5tmax?1.5?10?4.7mmhf,1?6mm?

?h?1.2t?1.2?6?7.2mm?min?f,max所需焊缝长度

0.7?0.15?309.3?103l1??2hf,1??2?5?39mm?10hf,1?10?5?50mmw2?0.7hf,1ff2?0.7?5?160?N取l1?50mm

肢尖焊缝焊脚尺寸取

hf,2???hf,min?1.5tmax?1.5?10?4.7mm?5mm?

???hf,max?t?6mm0.3?0.15?309.3?103??2?5?22.4mm2?0.7?5?160所需焊缝长度

l2??N2?0.7hf,2fwf?2hf,2??max(10hf,2,40?2hf,2)?50mm取l2?50mm???62hf,2?62?5?310mm(3)腹杆与节点板的连接焊缝

焊缝尺寸列表计算如表 3 所示。“Kk”杆与节点板的连接焊缝尺寸为:肢背hf,1??4mm ,l1 ??50mm ;肢尖 hf,2 ??4mm , l2 ??50mm 。

(4)节点详图

根据上述焊缝长度以及杆件截面,并考虑杆件之间应有的间隙、制作和装配等误差,按比例绘出节点详图,如图9所示。图中,屋架右半边运输单元上的构件必须在工地装配后才能与节点板焊接,已以工地焊缝代号标明。

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图9

4.屋脊节点“H”

“H”节点与一般上弦节点的区别在于节点处弦杆中断而需对弦杆进行拼接。

(1) 拼接角钢的截面和长度

与“k”节点类似,拼接角钢采用上弦杆同号角钢,顶部截去棱角,宽度为10mm,垂直肢截去hf?t?5mm?20mm,见图7所示。

拼接角钢与上弦杆共有4条角焊缝,都位于角钢的肢尖,承担节点两侧弦杆中较小截面中的内力设计值N2=-591.3KN。上弦杆截面为2?110?70?10,焊脚尺寸取为

???1.5tmax?1.5?10?4.7mm??hhf?6mm?f,min

?hf,max?10?2?8mm???1.2t?min?7.2mm所需的拼接角钢总长度为

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?N2ls?2??2hf?4?0.7hfwff?取ls?578mm??591.3?103??20?2???2?5??30?578mm???4?0.7?5?160??

(2)腹杆与节点板的连接焊缝

焊缝尺寸列表计算如表 3 所示。“ik”杆与节点板的连接焊缝尺寸为:肢背hf,1??4mm ,l1 ??50mm ;肢尖 hf,2 ??4mm , l2 ??50mm 。“Kk”杆与节点板的连接焊缝尺寸为:肢背hf,1??4mm ,l1 ??40mm ;肢尖 hf,2 ??4mm , l2??50mm 。

(3)节点详图

根据上述焊缝长度以及杆件截面,并考虑杆件之间应有的间隙、制作和装配等误差,按比例绘出节点详图,如图7所示。图中,屋架右半边运输单元上的构件必须在工地装配后才能与节点板焊接,已以工地焊缝代号标明。

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(4)上弦杆与节点板的连接焊缝

上弦肢背与节点板的槽焊缝长度L=140,承受节点荷载P=13.5KN;肢尖焊缝长度l2?150mm,承受偏心荷载0,15N1=0.15×591.3=99.7KN。上弦杆截面为2L110×70×10*,节点板厚6mm。 (a)上弦肢背与节点板的槽焊缝

槽焊缝按两条hf?0.5t?3mm的角焊缝计算。屋面倾角??arctan?110?,节点荷载P的偏心距e=87mm。

槽焊缝所受的应力为

Psin?7.58?103?0.0995?f???1.34Nmm2,忽略不计2?0.7hflw2?0.7?3?(140?2?3)?f?Pcos?6Pe?2?0.7hflw2?0.7hfl23

w7.58?10?0.9956?7.58?103?87??2?0.7?3?(140?2?3)2?0.7?3?(140?2?3)2?52.3Nmm2?0.8ffw?0.8?160?128Nmm2,满足(b)上弦肢尖与节点板的连接焊缝

上弦肢尖的两条角焊缝承担偏心荷载0.15N1,偏心距e=40mm。取焊脚尺寸

??1.5tmax?1.5?10?4.7mm??h hf?5mm?f,min?h?10?2?8mm??f,max肢尖焊缝所受的应力为

0.15N149.8?103?f???50.82N/mm22?0.7hflw2?0.7?5??150?2?5??f?6?0.15N1e6?49.8?10?502??108.89N/mm222?0.7hflw2?0.7?5??150?2?5?3

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??f????f2??108.89?2??f???50.822?102.71N/mm2?ffw?160N/mm2,满足 ????1.22??25.支座节点“a”

为便于施焊,下弦杆角钢水平肢的底面与支座底板的净距不小于水平肢的边

长,且不小于130mm,取130mm。在节点中心线上设置加劲肋,加劲肋的高度与节点板相同,厚度都为8mm。 (1)支座底板的尺寸 (a)底板的平面尺寸

支座反力R=271,锚拴直径d=20mm,锚拴孔直径d0=2~2.5d,取d0=40mm,C30混凝土强度设计值fc=11.9N/mm2。仅考虑有加劲肋部分的底板承受支座反力,所需要的底板净截面面积为:

R271?103An???22773mm2fc11.9

锚栓孔面积为:

?A?40?40?2?202???4456mm2

所需底板总面积为:

As?An??A?10630?4456?15086mm2

按构造要求取底板的平面尺寸为:240mm×240mm=57600mm2>As=15086mm2,

满足要求。

(b)底板的厚度

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,所受应力为:

=5.1N/mm2

两支承边之间的对角线长度以及支承边交点到对角线的距离分别为

a1?2?240?8?164mm,b1?0.5a1?82mm 2由b1a1?0.5,查附表2可得??0.0602,则单位宽度的最大弯矩为

M???a12?0.0602?2.86?1642?4631N?mm 底板厚度为

t?6M?f6?4631?11.6mm,205

由于底板的最小厚度一般取20mm,所以取t?20mm

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