(整理)0505钢结构课程设计计算书.
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一、 设计资料:
(1) 某地一机械加工车间,长96m ,跨度27m ,柱距6m ,车间内设
有两台40/10T 中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m ,柱顶标高27m ,地震设计烈度7度。
(2) 1.5×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板,上铺100mm 厚泡沫混
凝土保温层,三毡四油(上铺绿豆砂)防水层,找平层2cm 厚,卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20,上柱截面400×400mm 。
钢材选用Q235B ,焊条采用E43型。
(3)荷载: 永久荷载:
防水层 0.4kN/m 2 找平层 0.30kN/m 2 100厚泡沫混凝土保温层 1kN/m ³ 预应力混凝土大型屋面板
1.4kN/m 2
屋架和支撑自重为 0.417kN/m 2 可变荷载:
基本风压: 0.45 kN/m 2 基本雪压:(不与活荷载同时考虑) 0.35kN/m 2 积灰荷载 0.55kN/m 2 屋面活荷载 0.95kN/m 2 (4)桁架计算跨度:0l 2730026.7m =-=
跨中及端部高度:
桁架的中间高度: 3.300
h m
=
在26.7m的两端高度:
01.965
h m
=
在27m轴线处端部高度:
01.950
h m
=
桁架跨中起拱50mm(L/500
≈)
二、结构形式与布置:
采用梯形钢屋架,封闭结合。
拟采用下承式屋架,由于屋面板的宽度为1.5m,故采用再分式腹杆。
屋架的桁架形式及几何尺寸如图2所示。
桁架支撑布置如图3所示。
图2.桁架支撑布置
三、荷载计算:
屋面活载与雪载不会同时出现,从资料可知屋面活载大于雪荷载故取屋面活载计算。
标准永久荷载:
防水层 0.4kN/m2
找平层 0.30kN/m 2 100厚泡沫混凝土保温层 1kN/m ³ 预应力混凝土大型屋面板
1.4kN/m 2
屋架和支撑自重为 0.417kN/m 2 合计 3.517KN/㎡ 合计节点标准恒荷载G1=6X1.5X3.517=31.653KN 屋架及支撑节点标准恒荷载G2=6X1.5X0.417=3.753KN 屋面板节点标准恒荷载G3=6X1.5X1.4=12.6KN 标准活荷载:
积灰荷载 0.55kN/m 2 屋面活荷载 0.95kN/m 2 基本风压: 0.45 kN/m 2 风荷载:W 左=1.05X (-0.60)X 1 X 0.5=-0.315KN/㎡ W 右=1.05X (-0.50)X 1 X 0.5=-0.2625KN/㎡
活荷载(不含风荷载)的节点标准值Q1=6X1.5X (0.55+0.95)=13.5KN 设计桁架时,应考虑以下三种荷载组合:
(1)全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载为主控制的组合) 全跨节点荷载设计值:
F=1.35 X G1+ 1.4 X 0.7 X (W 右+Q1)=55.70KN (2)全跨永久荷载+右半跨可变荷载 全跨节点永久荷载设计值: 对结构不利时:
21.1F 1.35 3.479 1.5642.27kN m m m kN =⨯⨯⨯=
21.2F 1.2 3.479 1.5637.57kN m m m kN =⨯⨯⨯=
对结构有利时:
21.3F 1.0 3.479 1.5631.31kN m m m kN =⨯⨯⨯=
半跨节点可变荷载设计值:
222.1F 1.4(0.70.70.90.5) 1.5611.84kN m kN m m m kN =⨯⨯+⨯⨯⨯=(按永久荷载
为主的组合)
22.2F 1.4(0.70.90.5) 1.5614.49kN m m m kN =⨯+⨯⨯⨯=(按可变荷载为主的组
合)
(3)全跨永久荷载+半跨屋面板自重+全跨可变荷载 全跨节点永久荷载设计值: 对结构不利时:
23.1F 1.20.417 1.56 4.50kN m m m kN =⨯⨯⨯=
对结构有利时:
23.2F 1.00.417 1.56 3.75kN m m m kN =⨯⨯⨯=
半跨节点屋面板自重及活载设计值:
224F (1.2 1.5 1.40.7) 1.5625.02kN m kN m m m kN =⨯+⨯⨯⨯=
(1),(2)为使用阶段荷载情况,(3)为施工阶段荷载情况。
计算详图见图3:
a b c d
e A B C D E F G H I
J f g 图3.桁架计算简图
a b c d
e A B C D E F G H I
J f
g
a b c d
e A B C D E F G H I
J f
g
四、 内力计算
由电算先解得F=1的桁架各杆的内力系数(F=1作用于全跨,左半垮和右半跨)。
然后求出各种荷载情况下的内力进行组合,计算结果见表一。
五、杆件设计
1、上弦杆【2L200x125x12 (短肢相并)】 (1)确定内力及已知条件:
整个上弦采用等截面,按HI 、IJ 杆件的最大设计内力设计,即
1174.7281174728N KN N ==,Q235钢f=215N/mm ²;压杆[λ]=150;
/3
oy ox L L =。
(2)上弦杆计算长度:
屋架平面内(取节间轴线长度):01506ox L L mm ==
屋架平面外(取支撑节点间距离):315064518oy L mm =⨯= (3)截面选择
选用两个不等肢角钢,短肢相并(如右图所示),整体稳定系数Ф按b 类;
由于腹杆最大内力-568.155N K N =,查教材表9.6.4,,中间节点板厚度选用12mm ,支座节点板厚度选用14mm ;
设60λ=,查教材附录4,可得0.807ϕ=
则需要的截面面积:3
21174.728106770.60.807215
N A mm f ϕ⨯===⋅⨯ 需要的回转半径:
/1506/6025.1x ox i L mm λ===,/4518/6075.3y oy i L mm λ===
根据需要(A 、x i 、y i )查角钢规格表(附录8),选用┐┏200×125×12,肢背间距mm a 12=,
27582.4A mm =, 3.57c x i m =,9.61y i cm =,
(4)截面验算(按所选角钢进行验算)
01506
42.1835.7
x x x L i λ=
==,因为11/16.670.56/0.564518/20012.65oy b t l b =>=⨯=,所以
22
1
4
122
4
3.7(1)
52.72004518123.7(1)1252.720063.82
oy yz l t b t b λ=+⨯=⨯⨯+⨯=
≤150][=λ
y x λλ<,∴仅求y σ
查表0.787y ϕ=,则:3
1174.72810196.8592150.7877582.4
y y N MPa MPa A σϕ⨯===<⨯
故所选截面合适
2、下弦杆【选用2L 180X110X12不等肢角钢】 (1)确定内力及已知条件
整个下弦采用等截面,按最大设计内力杆件的内力值设计,即
1121.159N KN =,Q235钢2/215mm N f =;
(2)上弦杆计算长度:
屋架平面内(取节间轴线长度):04500ox L L mm ==
屋架平面外(取支撑节点间距离):27000/215013350oy L mm =-= (3)截面选择 所需截面面积:
321121.159105214.69215
N A mm f ⨯===
根据需要(A 、x i 、y i )查角钢规格表,选用2L 180×112×12,采用不等肢角钢,肢背间距mm a 12=,(26742.4A mm =,
31.0x i mm =,87.6y i mm =,)
(4)截面验算
04500145.16[]35031x x x L i λλ===<=,014850169.5[]35087.6
y y y L i λλ===<=,
求σ:
3
1138.9010168.92156742.4
N MPa MPa A σ⨯===<
故不考虑截面削弱,所选截面合适。
3、端斜杆【选用2L 140x90x10 (长肢相并) 】 (1)杆件轴力:-568.155568155N KN N ==- (2)上弦杆计算长度:02301ox y L L L mm === (3)截面选择
y ox L L 0=,∴选用两个不等肢角钢,长肢相并,使y x i i ≈;
选用2L140×90×10,肢背间距mm a 12=,24452.2A mm =,
44.7x i mm =,37.4y i mm =,2/90/109b t ==;
(4)截面验算
02301
51.48[]15044.7
x x x L i λλ=
==<=, 因为22/90.48/12.27oy b t l b =<=,所以
4
2y 224221.09(1)
2301 1.0990(1)37.423011069.83[]150yz oy b l t
λλλ=+⨯=⨯+⨯=<=, y x λλ<,∴仅求y σ
查表0.751y ϕ=,则:3
568.15510169.922150.7514452.2
y y N MPa MPa A σϕ⨯===<⨯
故所选截面合适。
4.斜腹杆 ①Bb 杆:
整个Bb 杆不改变截面,采用热轧等边角钢组合,其中设计内力N=449.113KN lox=0.8cm x239.2=191.36cm loy=239.2cm
连接支撑的螺栓孔中心至节点板边缘的距离约为100mm ,可不考虑螺栓孔削弱。
选用:2L70x8 A=21.33 cm 2
ix=2.13cm iy=3.30cm
191.36
89.8[]3502.13
x lox ix λλ=
==<= 239.272.5[]3503.30y loy iy λλ===<= 22449113
210.62152133
N N mm N mm A σ=
==< 满足要求; 填板每个节间放两块(满足l 范围内不少于两块)l=78.3cm<80i=80
⨯2.13=170.4cm 。
②bD 杆:
整个bD 杆不改变截面,采用热轧等边角钢,其中设计内力N=-361.455KN lox=261 x0.8=208.8cm loy=L=261cm
选用:2L 75x10 A=28.25cm 2
ix=2.26cm iy=3.54cm
208.8
92.4[]1502.26
x lox ix λλ=
==<= 26173.7[]1503.54y loy iy λλ=
==<= 由于x λ大于y λ,热轧等边角钢组合将绕x 轴失稳,故由x λ查教材附表4.2得:0.605ϕ= ;
22361455
211.52150.6052825
N N mm N mm A σϕ=
==<⨯
满足要求;填板每个节间放三块(满足l 范围内不少于两块)
l=63.8cm<80i=80 ⨯2.26=180.8cm 。
③Dc 杆:
整个Dc 杆不改变截面,采用热轧等边角钢组合,其中设计内力N=255.940KN lox=0.8cm x261=208.8cm loy=261cm 连接支撑的螺栓孔中心至节点板边缘的距离约为100mm ,可不考虑螺栓孔削弱。
选用:2L70x6 A=16.32 cm 2
ix=2.15cm iy=3.26cm
208.8
97.1[]3502.15
x lox ix λλ=
==<= 26180.1[]3503.26y loy iy λλ=
==<= 22255940
156.82151632
N N N
mm mm A σ=
==< 满足要求 填板每个节间放三块l=63.8cm<80i=80 ⨯2.15=172cm 。
④Ef 杆:
整个Ef 杆不改变截面,采用热轧等边角钢,其中设计内力N=42.747KN lox=180.3x 0.8=144.2cm loy=L=180.3cm ; 选用:2L 70x4
A=11.14 cm 2
ix=2.18cm iy=3.21cm
144.2
66.2[]1502.18x lox ix λλ=
==<= 180.356.2[]1503.21
y loy iy λλ=
==<= 由于x λ大于y λ,热轧等边角钢组合将绕x 轴失稳,故由x λ查表4.2得:0.774ϕ= 4274749.60.7741114
N A σϕ=
==⨯N/ mm 2<215 N/ mm 2
满足要求; 填板每个节间放二块l=59.5cm<40i=40 ⨯2.18= 87.2cm 。
⑤Hg 杆:
整个Hg 杆不改变截面,采用热轧等边角钢,其中设计内力,其中设计
lox=0.8 x 192.4=153.9cm loy=L=192.4cm
选用:2L 50x4 A=7.79 cm 2
ix=1.54cm iy=2.43cm
153.9
99.9[]1501.54
x lox ix λλ=
==<= 192.479.2[]1502.43y loy iy λλ===<= 由于x λ大于y λ,热轧等边角钢组合将绕x 轴失稳,故由x λ查附表4.2得:0.555ϕ=
2071447.90.555779
N A σϕ=
==⨯N/ mm 2<215 N/ mm 2
3895950779
N A σ=
==N/ mm 2<215 N/ mm 2
满足要求; 填板每个节间放两块l=63.2<80i=80 ⨯1.54=123.2cm 。
⑥fG 杆
整个fG 杆不改变截面,采用热轧等边角钢,其中设计内力,其中设计内力N=-151.508KN lox=196.7cm loy=L=196.7cm
选用:2L 70x7 A=18.85 cm 2
ix=2.14cm iy=3.28cm
196.7
91.9[]1502.14
x lox ix λλ=
==<= 196.760.0[]1503.28y loy iy λλ===<= 由于x λ大于y λ,热轧等边角钢组合将绕x 轴失稳,故由x λ查表4.2得:
0.608ϕ=; 151508132.20.6081885
N A σϕ=
==⨯N/ mm 2<215 N/ mm 2
满足要求。
填板每个节间放二块l=64.7<80i=80 ⨯2.14=171.2cm 。
由于cf 杆的内力小于fG 杆的内力,且为拉力,所以可以选用相同的钢材2L 75x7。
⑦Gd 杆:
整个Gd 杆不改变截面,采用热轧等边角钢,其中设计内力,其中设计
lox=0.8 x295.4=236.3cm loy=L=295.4cm 选用:2L 50x4
A=7.79 cm 2
ix=1.54cm iy=2.43cm
236.3
153.5[]3501.54x lox ix λλ=
==<= 295.4121.6[]3502.43
y loy iy λλ=
==<= 由于x λ大于y λ,热轧等边角钢组合将绕x 轴失稳,故由x λ查表4.2得:0.296ϕ=;
36800159.60.296779
N A σϕ=
==⨯N/ mm 2<215 N/ mm 2
5310068.2779
N A σ=
==N/ mm 2<215 N/ mm 2
满足要求; 填板每个节间放三块l=71.5<80i=80 ⨯1.54=123.2cm 。
⑧gJ 杆:
整个gJ 杆不改变截面,采用热轧等边角钢,其中设计内力,其中设计内力N1=-113.1KN N2=42.1KN ;
lox=0.8 x 210.5=168.4cm loy=L=210.5cm
选用:2L 50x6 A=11.38 cm 2
ix=1.51cm iy=2.48cm
168.4
111.5[]1501.51
x lox ix λλ=
==<= 210.584.9[]1502.48y loy iy λλ===<= 由于x λ大于y λ,热轧等边角钢组合将绕x 轴失稳,故由x λ查表4.2得:0.484ϕ= ;
4210076.40.4841138
N A σϕ=
==⨯N/ mm 2<215 N/ mm 2
11310099.41138
N A σ=
==N/ mm 2<215 N/ mm 2
满足要求; 填板每个节间放两块l=68.5<80i=80 ⨯1.51=120.8cm 。
由于dg 杆的内力小于gJ 杆的内力,所以可以选用相同的钢材2L 50x6。
5.竖杆
整个竖杆不改变截面,采用热轧等边角钢,设计内力最大的是Ec 、Hd 杆,利用Hd 杆进行截面验算:
N=-81.2KN lox=268.1x 0.8=214.5cm loy=L=268.1cm ; 选用:2L50x6 A=11.38 cm 2
ix=1.51cm iy=2.48cm
214.5
142[]1501.51
x lox ix λλ=
==<= 268.1108.1[]1502.48y loy iy λλ===<= 由于x λ大于y λ,热轧等边角钢组合将绕x 轴失稳,故由x λ查表4.2得:
0.338ϕ=;
81200211.10.3381138
N A σϕ=
==⨯N/ mm 2<215 N/ mm 2
满足要求; 填板每个节间放两块l=73.3cm<80i=80 ⨯1.51=120.8cm 。
各杆截面选择见下表
六、节点设计
节点设计的任务是根据杆件间隙的要求和焊缝要求,画1/2~1/5比例尺节点图,以确定杆端切断点位置和节点板尺寸,并将结果抄入屋架施工图中。
由于所有焊缝尺寸已在附表中确定,一般节点可直接按此画图;只有下弦、上弦中央拼接节点和支座节点需作补充计算,如下:
用E43型焊条进行节点焊接时,角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值 2160/w f f N mm =。
最小焊缝长度不应小于f h 8。
1 .下弦节点b :
(1) 斜杆Bb 与节点的连接焊缝计算: N=444.72kN
设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为6mm 和5mm 。
所需焊缝长度为:
肢背:3
0.7449.111020.76200w l ⨯⨯=⨯⨯⨯ +12=199.13mm ,取w l =200mm
肢尖:30.3449.111020.75200
w l ⨯⨯=⨯⨯⨯ +10=106.23mm ,取`
w l =110mm
D
(2)斜杆Db 与节点的连接焊缝计算: N =361.455kN
设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为6mm 和5mm 。
所需焊缝长度为
肢背:3
0.7361.4551020.76200w l ⨯⨯=⨯⨯⨯ +12=162.6mm ,取w l =170mm
肢尖:30.3361.4551020.76200
w l ⨯⨯=⨯⨯⨯ +10=74.55mm ,取`
w l =100mm
(3)竖杆Cb 与节点板连接焊缝计算:N =54.11kN
因其内力很小,焊缝尺寸可按构造确定,取焊脚尺寸f h =4mm 焊缝长度w l ≥40mm ,取w l =60mm
(4)下弦杆与节点板连接焊缝计算:焊缝受力为左右下弦杆的内力差
△N=762.17-322.91=439.26kN ,设肢尖与肢背的焊脚尺寸为6mm ,所需焊缝长度为:
肢背: 30.75439.261020.76200w l ⨯⨯=⨯⨯⨯+12=208.1mm ,取w l =210mm
肢尖: 30.25439.261020.76200
w l ⨯⨯=⨯⨯⨯+12=77.37mm ,取`
w l =80mm
(5)节点板尺寸:根据以上求得的焊缝长度,并考虑杆件之间应有的间隙和制作装配等误差,按比列作出构造详图,从而定出节点尺寸。
如下图示:
2 .上弦节点B
节点板B 尺寸
(1)斜杆Bb 与节点板连接焊缝计算,与下弦节点b 中Bb 杆计算相同。
肢背:w l =200mm 肢尖:`
w l =110mm
(2)斜杆Ba 与节点板连接焊缝计算,N=568.155kN 。
设肢背与与肢尖的焊脚尺寸分别为6mm 和6mm 。
所需焊缝长度为
肢背:30.7568.1551020.76200w l ⨯⨯=⨯⨯⨯ +12=248.7,取w l =250mm
肢尖:30.3568.1551020.76200
w l ⨯⨯=⨯⨯⨯ +12=113.5,取`
w l =120mm
(3)上弦杆与节点板连接焊缝计算:
上弦节点板的上边缘可缩进上弦肢背8mm 。
用槽焊缝将上弦角钢和节点板连接起来。
槽焊缝可按两条焊缝计算,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。
假定集中荷载P 由槽焊缝承受,P=61.1kN ,焊脚尺寸为5mm
所需槽焊缝长度为:
w
f
f w f h P
l ⨯⨯⨯=7.02+10=354.741020.75200⨯⨯⨯⨯+10=49.1mm ,取w l =50mm 上弦杆尖焊缝受力为左右上弦杆的内力差 △N=596.62-0.0=596.62kN
=100-25=75mm =596.62kN ×75mm =38.6025N
设肢尖焊脚尺寸10mm ,设需焊缝长度为500mm ,则
()
3
2
2
572.831084.54/220.71050020f e w N N mm h l τ∆⨯===⨯⨯⨯-∑2200/w f f N mm ≤=
()
32
2
66572.831075138/20.71050020f F M N mm W σ⨯⨯⨯===⨯⨯⨯-2200/w f f N mm ≤=
22
141.22/200/w f N mm f N mm ==≤=
3 .屋脊节点J (1) 弦杆与拼接角钢连接焊缝计算: 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,并便于施焊,需将拼接角钢的尖角消除,且截去垂直肢的一部分宽度。
拼接角钢的这部分削弱可以靠节点板来补偿。
拼接一侧的焊缝长度可按弦杆内力计算。
N=90.18KN ,设肢尖、肢背焊脚尺寸为8mm ,则需焊缝长度为
=+⨯⨯⨯=167.04w
f
f w f h N
l 390.18101666.320.78160mm ⨯+=⨯⨯⨯,取w l =70mm 拼接角钢长度取2⨯70+50=190mm
(2)弦杆与节点板的连接焊缝计算:上弦肢背与节点板用槽焊缝,假定承受节点荷载
上弦肢尖与节点板用角焊缝,按上弦杆内力的15%计算。
N=90.18⨯15%=13.53kN ,设焊脚尺寸为8mm ,弦杆一侧焊缝长度为200 mm ,
()32
2
13.5310 6.57/220.71020016f e w N N mm
h l τ∆⨯===⨯⨯⨯-∑2200/w f f N mm ≤=
'M P e N e =⋅+∆⋅'e
()32
2
6613.53107516.06/20.7820016f F M N mm W σ⨯⨯⨯===⨯⨯⨯-
200N f
f
w
=≤
214.71/w f N mm f ==≤=
(3) 斜杆Jd 与节点板的连接焊缝计算:设肢背与与肢尖的焊脚尺寸分别为6mm 和5mm 肢背:3
0.7119.081020.76200w l ⨯⨯=⨯⨯⨯ +12=61.6,取w l =70mm
肢尖: 30.3119.081020.75200
w l ⨯⨯=⨯⨯⨯+10=35.5,取`
w l =40mm
(4) 节点板尺寸:
节点板J 尺寸
4 .下弦跨中节点e
(1)弦杆与拼接角钢连接焊缝计算:拼接角钢与下弦杆截面相同,
传递内力N=823.01kN
设肢尖、肢背焊脚尺寸为8mm ,则需焊缝长度为
1640.7w w
f f
N
l h f =+=⨯⨯⨯3823.011016245.6340.78160mm ⨯+=⨯⨯⨯,取w l =250mm 拼接角钢长度不小于2⨯250+50=550mm
(2) 弦杆与节点板连接焊缝计算:按下弦杆内力的15%计算。
N=823.01⨯15%=123.45KN ,设焊脚尺寸为8mm ,弦杆一侧焊缝长度为200 mm ,
()2
2
3/8.7716200107.021027.1602mm
N l h N w e f =-⨯⨯⨯⨯=∆=∑τ2200/w f f N mm ≤=
()2
2
3/2.19016200107.02751027.16066mm N W M F f =-⨯⨯⨯⨯⨯⨯==σ2200/w f f N mm ≤=
22
174.24/200/w f N mm f N mm ==≤=
(3)中竖杆与节点板的连接焊缝计算:N=81.17kN
设肢背与与肢尖的焊脚尺寸分别为6mm 和5mm 。
所需焊缝长度为
肢背:3
0.781.171020.76200w l ⨯⨯=⨯⨯⨯ +12=45.82,取w l =50mm
肢尖:30.381.171020.76200
w l ⨯⨯=⨯⨯⨯+10=24.49,取`
w l =30mm
(4)节点板尺寸:
节点板e 尺寸
5 .端部支座节点a
(1)为便于施焊,下弦角钢水平肢的底面与支座底板的距离一般不小于下弦伸出肢的宽度,故可取为160mm 。
在节点中心线上设置加劲肋,加劲肋的高度与节点板的高度相同,厚度同端部节点板为14mm 。
支座底板计算: 支座反力
19/21954.11/2514.045R F kN ==⨯=
取加劲肋的宽度为100mm ,考虑底板上开孔,按构造要求取底板尺寸为280mm ⨯400mm ,偏安全地取有加劲肋部份的底板承受支座反力,则承压面积为
c A mm =⨯⨯+=2280(210014)59920
验算柱顶混凝土的抗压强度:
32514.045108.58/59920
n R N mm A σ⨯===212.5c f N mm <= (满足)
式中,c f 为混凝土强度设计值,对C25混凝土,212.5c f N mm =。
底板的厚度按支座反力作用下的弯矩计算,节点板和加劲肋将底板分为四块,每块板为两边支承而另两块相邻边自由的板,每块板的单位宽度的最大弯矩为
2
1M βσα=
式中σ--------底板下的平均应力, σ=7.37N/2
mm
--------两边支承对角线长, =mm 4.166100)2/14140(22=+- β--------系数, 为两边支承的焦点到对角线 的垂直距离。
由
相似三角形的关系,得
1140100
166.4
b ⨯=
=84.13mm =0.51 ,查表得0615.0=β
M=0.0615⨯7.92⨯166.42
=13486.74mm N ⋅
底板厚度mm f M 2.16310/74.134866/6=⨯=,取t=20mm
(2)加劲肋与节点板的连接焊缝计算:偏安全地假定一个加劲肋的受力为支座反力的1/4,则焊缝受力
514.05
128.5134
V kN =
= 128513506425650
M V e N m m ==⨯=∙ 设焊缝尺寸为6mm ,焊缝长度200mm ,
()
2128513
81.4/220.7620012f e w N N mm h l τ∆=
==⨯⨯⨯-∑2200/w f f N mm ≤=
()
22666425650129.9/20.7620012f F
M N mm W σ⨯=
==⨯⨯⨯-2
200/w f f N mm ≤=
22
134.0/200/w f N mm f N mm ==≤= 加劲肋高度不小于200mm ,取加劲肋的高度为300mm
1α1α1b 1α1
1
b a
(3)节点板加劲肋与底板的连接焊缝计算:设底板连接焊缝传递全部支座反力R=514.05kN
节点板、加劲肋与底板连接焊缝总长度:
∑=--⨯+-⨯=mm l
w
824)2016100(4)16300(2
设焊缝尺寸8mm ,验算焊缝应力
3
2514.051091.31/1.22 1.220.78824
f e w R N mm h l σ⨯===⨯⨯⨯⨯⨯∑,满足要求
(4)下弦杆、腹杆与节点板的连接焊缝计算:
①竖杆与节点板的连接焊缝计算: N=-27.06KN ,焊缝尺寸可按构造确定,焊脚尺寸mm h f 5=,焊缝长度w l ≥40mm 。
②斜杆Ba 与节点板连接焊缝计算:
N=-568.16N ,设焊缝尺寸8mm ,需要焊缝长度为
肢背:3
0.7568.161020.78200w l ⨯⨯=⨯⨯⨯ +16=193.6,取w l =200mm
肢尖:30.3568.161020.78200
w l ⨯⨯=⨯⨯⨯+16=92.1,取`
w l =100mm
③ 下弦杆与节点板连接焊缝计算:
N=333.32KN ,设焊缝尺寸8mm ,需要焊缝长度为
肢背:3
0.7333.321020.78200w l ⨯⨯=⨯⨯⨯ +16=120.16,取w l =120mm
肢尖:30.3333.321020.78200
w l ⨯⨯=⨯⨯⨯+16=59.65,取`
w l =60mm
支座节点处,底座尺寸如图:
【钢屋架施工图见A1图纸】。