节点计算
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7。节点设计
(1)下弦节点“c ”(3.6.9)
各杆件的内力由附表1查得。
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中连接焊缝的尺寸,即f h 和w l ,然后根据w l 的大小按比例给出节点板的形状和尺寸,最后验算下弦杆与节点的连接焊缝。
用E43型焊条角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值w
f f =1602/mm N 。 设“Bc ”的肢背和肢尖焊缝f h =8mm 和6mm ,则需焊缝长度为:
肢背:
mm f h N l w
f e w 12716087.02324110
7.027.0'
=⨯⨯⨯⨯==
,加2f h 取15cm
肢尖:
mm f h N l w
f e w 3.72160
67.02324110
3.023.0''=⨯⨯⨯⨯==
,加2f h 取9cm
设“cD ”杆肢背和肢尖焊缝分别为f h =8mm 和6mm ,则需焊缝长度为:
肢背:
mm f h N l w
f e w 10716087.02273920
7.027.0'
=⨯⨯⨯⨯==
,取13cm
肢尖:mm f h N l w
f e w 1.61160
67.02273920
3.023.0''=⨯⨯⨯⨯==
,取8cm
由于“Cc ”杆的内力很小,焊缝尺寸可按构造确定:即f h =5mm 。
根据上面所求得的焊缝长度,并考虑杆件之间应有间隙以及制作和装配等误差,按比例绘出节点详图,从而确定节点板尺寸为375mm ×525mm 。
下弦与节点板连接的焊缝长度为52.5cm ,肢背f h =6mm 肢尖背f h =6mm ,焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差,即N ∆=556.14‐232.25=323.89KN 受力较大的肢背处焊缝应力为:
2
2/160/37.56)12525(67.02323890
75.0mm N mm N f <=-⨯⨯⨯⨯=τ
所以焊缝满足条件
285240
40
335
22
0215
556.14KN
232.25KN
324.11KN
273.92KN
36.61KN
2L56×5
2L90×102L90×10
2L140×90×10
6-908-150
6-808-1306
图3.1 下弦节点“c ” (2)上弦节点“A ”(1)
用E43型焊条角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值w
f f =1602/mm N Aa 肢背取f h =8mm 肢尖取f h =6mm
内力较小,按构造取 肢背:'w l =80mm 肢尖:''w l =60mm 验算:
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为:
'f h =
21⨯支座节点板厚度=2
1
⨯12=6mm 取''f h =6mm 上弦和节点板间焊缝长度为250mm
[]()2
22
2'
'22211/1281608.08.0/51.7)12250(67.0222.1236610075.07.02)
22.12()(mm N f mm N l h F N N K w f w f =⨯=<=-⨯⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯=
⨯⨯+-
上弦肢尖角焊缝的剪应力为:
[]()2
22
2
'
'''22212/160/51.7)
12250(67.0222.1236610025.07.02)
22.12()(mm N mm N l h F N N K w f <=-⨯⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯=
⨯⨯+-
175
100
6-608-80
257160
18.31
2L 56×5
2L 160×100×10
图3.2 上弦节点“A ” (3)上弦节点“B ”(4.7.10)
用E43型焊条角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值w
f f =1602/mm N ,设“Bc ”的节点板焊缝尺寸与节点“b ”相同,“Ba ”杆与节点板的焊缝尺寸按上述同样方法计算:N aB =418.23KN
设“Ba ”的肢背和肢尖焊缝f h =10mm 和8mm ,则需焊缝长度为:
肢背:
mm f h N l w
f e w 36.121160
107.02418230
65.0265.0'
=⨯⨯⨯⨯==
,取15cm
肢尖:
mm f h N l w
f e w
69.81160
87.024*******.0235.0''=⨯⨯⨯⨯== ,取10cm
为了方便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,焊缝强度设
计值 应乘以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F 与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内的应力为:
'f h =
21⨯节点板厚度=2
1
⨯10=5mm 取''f h =6mm 上弦和节点板间焊缝长度为480mm
[]2
22
2'
'22211/1281608.08.0/56.94)
10480(57.02)
22.1236610()41432075.0(7.02)22.12(
)(mm N f mm N l h F N N K w f w f =⨯===-⨯⨯⨯⨯+⨯=⨯⨯+-
上弦肢尖角焊缝的剪应力为:
[]2
22
2'
'''22212/160/62.26)
12480(67.02)
22.1236610()41432025.0(7.02)22.12(
)(mm N mm N l h F N N K w f <=-⨯⨯⨯⨯+⨯=⨯⨯+-
所以所选的截面符合要求
255
225
300
2L160×100×10
2L90×10
2L140×90×10
6-908-150
8-10010-150
24
5
20
0N=0KN
N=414.32KN
N=418.23KN
N=324.11KN
图3.3 上弦节点“B ” (4)上弦节点“C ”(5.8.11)
用E43型焊条角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值w
f f =1602/mm N ,由于“Cc ”杆的内力比较小,所以按照构造来布置,取f h =5mm ,则需焊缝长度为: