钢屋架设计计算

一、 设计资料

屋面采用梯形钢屋架、预应力钢筋混凝土屋面板。钢屋架两端支撑于钢筋混凝土柱上（砼等级 C20）。钢屋架材料为 Q235钢，焊条采用 E43型，手工焊接。 二、 屋架布置及几何尺寸

该厂房横向跨度为 24m,房屋长度为

240m,柱距（屋架间距）为 6m,房屋檐口高为 2.0m，屋面坡度为1/12。

2550

3000 3000 3000

屋架几何尺寸图

屋架计算跨度=24000-300=23700mm 屋架端部高度 H）=2000mm

X X X X X X X a A x X X X X X X 4 X X X X 二、支撑布置

IX XI 1^1X1 1 论 XIX XIX rr H j^XXXXl rr II rr IX XIX DO IX1X 1 ( n

i丄L

rxixi -1 三、荷载计算 1、荷载

永久荷载

=1.5 KN/m

预应力钢筋混凝土屋面板(包括嵌缝) 屋架自重 防水层 找平层2cm厚 保温层 支撑自重 小计 可变荷载

380N/m

400N/m 970N/m 80N/m

1500N/m

=0.40 KN/m

(120+11 X 24) =0.384 KN/m

=0.38 KN/m

2 2

=0.97 KN/m

=0.08 KN/m

刀 3.714 KN/m

2

=0.70 KN/m 活载 700N/m

以上荷载计算中，因屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，对重屋盖可不考虑，所以各荷载均按水 平投影面积计算。 永久荷载设计值: 可变荷载设计值: 2、荷载组合

1.2 X 3.714=4.457kN/m 1.4 X 0.7=0.98kN/m

设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合： (1) (2)

全跨永久荷载+全跨可变荷载 全跨永久荷载+半跨可变荷载

屋架上弦节点荷载： P= (4.457+0.98 )X 1.5 X 6=48.93kN

屋架上弦节点荷载： P1=4.457 X 1.5 X 6=40.11kN P 2=0.98 X 1.5 X 6=8.82kN (3)

全跨屋架与支撑+半跨屋面板+半跨屋面活荷载

P3=1.2 X( 0.384+0.08 )X 1.5 X 6=5.01kN

全跨屋架和支撑自重产生的节点荷载：

作用于半跨的屋面板及活载产生的节点荷载：取屋面可能出现的活载 P4= (1.2 X 1.5+1.4 X 0.7 ) X 1.5 X 6=25.02kN

以上1), 2)为使用阶段荷载组合;3 )为施工阶段荷载组合。 四、内力计算

按力学求解器计算杆件内力，然后乘以实际的节点荷载，屋架要上述第一种荷载组合作用下， 屋架的弦杆、竖杆和靠近两端的斜腹杆内力均达到最大值，在第二和第三种荷载作用下，靠跨中的 斜腹杆的内力可能达到最大或发生变号，因此，在全跨荷载作用下所有杆件的内力均应计算，而在 半跨荷载作用下，仅需计算近跨中的斜腹杆内力，取其中不利内力(正、负最大值)作为屋架的依 据。具体计算见图屋架各杆内力组合见表。

全跨荷载布置图

1

4

) > r

砂L 应

(1

00 / 1 :泅蚊

(I

00

如•

全跨荷载内力图

V V

10

14

37

Cl'

fl

26

左半跨荷载布置图

§4

10

00

T~ (J J

14 00 .

30

卫

C3)

15

左半跨荷载内力图

IS

10

3?

¥ 0^?

V V

22

(I

I t

㈣）

右半跨荷载布置图

H」

3

■4JS4

-4.

14

,6

7

10

i0

L

n

右半跨荷载内力图

杆内力系数 P=1 在左 杆件 名称 半跨 在右 半跨 全跨 全跨永久 荷载+全跨 可变荷载 P=48.93kN ① ② ③ N=PX ③ 全跨永久荷载+半跨 可变荷载 P1=40.11kN P2=8.82kN N左=P1X③+P2X① N右=P1X③+P2X② 全跨屋架支撑+半跨 屋面板+半跨可变荷 载 Pa=5.01kN P4=25.02kN N左=P3X③+P4X① N右=P3X③+P4X② 0 0 -132.50 -230.94 -297.92 -341.67 68.08 185.45 266.78 321.13 -127. 110.94 -99.81 83.90 -73.91 60.80 50.27 41. -3.01 -6.02 -6.02 -6.02 34.85 -393.55 -613.42 -688.25 -6.53 212.65 522. 6.25 680.67 -396.97 311.50 -243.97 165.93 -118.28 68.39 -1.97 计算内力 KN 10-11 上 11-13 弦 13-15 杆 15-17 17-18 下 弦 杆 1-2 2-3 3-4 4-5 1-11 11-2 2-13 斜 13-3 腹 3-15 杆 15-4 4-17 17-5 1-10 竖 杆 2-12 3-14 4-16 5-18 0 -6.35 -9.35 -9.62 -7.84 3.51 8.22 9.75 8.92 -6. 4. -3. 2.06 -0.86 -0.32 1.44 -2.40 -0.50 -1.00 -1.00 -1.00 0.80 0 -2.51 -4.65 -6.39 -7.84 1.25 3.62 5. 7.12 -2.35 2.17 -2.09 1. -1.83 1.67 1.63 1.50 0 0 0 0 0.80 0 -8.86 -14.00 -16.01 -15.68 4.76 11.84 15.29 16.04 -8. 7.06 -5.63 3.95 -2.69 1.35 -0.19 -0.90 -0.50 -1.00 -1.00 -1.00 1.60 0 -424.57 -670.88 -767.20 -751.39 228.10 567.37 732.70 768. -426.01 338.32 -269.79 1.28 -128.90 .69 -9.10 -43.13 -23.96 -47.92 -47.92 -47.92 76.67 0 -393.55 -613.42 -688.25 -6.53 212.65 522. 6.25 680.67 -396.97 311.50 -243.97 165.93 -106.30 44.06 11.03 -61.65 -23.96 -47.92 -47.92 -47.92 47.03 -346.13 -555.38 -8.36 -6.53 184.74 465.83 612.25 658.44 -345.22 277.91 -226.06 163.84 -118.28 68.39 13.37 -13.49 -17.78 -35.57 -35.57 -35.57 47.03 -253.62 -379.18 -399.80 -341.67 139.36 330. 399.56 377.90 -259.79 196.73 -145. 88.75 -43.82 -1.97 44.27 -81.11 -21.79 -37.56 -37.56 -37.56 34.86 50.27 -81.11 -23.96 -47.92 -47.92 -47.92 47.03 五、杆件截面设计 1、上弦杆截面计算

整个上弦杆采用同一截面，按最大内力计算

N = -688.25kN （压力），查《钢结构设计手册》，节点板

厚度选用12mm，支座节点板厚度选用 14mm。 计算长度 屋架平面内取节间轴线长度 屋架平面外根据支撑和内力变化取

l0x =150.5cm

l0y=2 150.^ 301.0cm

因为2l 0X = l 0y，故截面宜选用两个不等肢角钢，且短肢相并。如图

1所示。

y

x

匚 :

------------------ 1

][

y

x

图1上弦截面

N 688.25 10

3

设，=60，查轴心受压构件的稳定系数表 需要截面积

=0.807

N

A

688 25 10

3967 mm

l

2

肝 0.807 疋215 需要回转半径

0y 3016

=5.03cm 60

2L 160 100 10,

A = 50.6 c m2 , ix = 2.85 cm , iy

根据需要的A、 ix、iy ,查角钢型钢表，选用 =7.78cm。

按所选角钢进行验算

-301.0 7.78 =39

满足长细比: ［订=150的要求。

X

=0.842

由于\\ ■ -y只需求出：min二x，查轴心受压构件的稳定系数表,

N 688.25 10

3

CT =

xA 0.842 5O6o\"

62N/mm f _215N/mm

、=l°y. iy

= l°x.ix =150.5 2.85 =53,

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, 计算长度 屋架平面内取节间轴线长度 l0x

0x

N=680.67kN （拉力）

=300cm

屋架平面外根据支撑布置取 l°y = 600 cm 计算需要净截面面积

680.67 10

3

= 3166mm

2

选用 2L160X 100>10 （短肢相并），见图 2 所示，A =50.60 c m , ix = 2.85 cm , iy =7.78cm

按所选角钢进行截面验算，取

An二A。

y 12 x

y

图2下弦截面

oy

色2=77 ：： [ •]

=350 属于b类截面

3

7.78

680.67 10 = 135N/mm :::

2

=215N /mm

2

5o6o

所选截面满足要求。 3、斜杆截面计算 ①

斜杆1-11

N = -396.97kN （压力）,lox = loy = l =251.6 cm 因为lox = loy,故米用不等肢角钢，长肢相并，使

ix = iy

选用 2L 140X90X10,见图 3 所示，A = 44.6 c m2 , ix = 2.56 cm , iy = 6.84cm

x— y

l

251.6 -98 :: [ J -150 0x

I2.56

x

0y

签” [“

15

。属于b类截面

iy

图3斜杆1-11截面

满足长细比：「] =150的要求。

由于\\ ■ -：

y只需求出：min二-，查轴心受压构件的稳定系数表，

：x

396.97 103

0.568 4460

= 157N/mm f=215N/mm

2 2

=0.568

所选截面合适。 ②

斜杆11-2

N = 311.50kN （拉力），lox = 0.8l = 208.1cm, loy = l =260.1 cm 计算需要净截面面积

215

=1449 mm

2

选用 2L 63X8，见图 4 所示，A = 19.02 c m2 , ix = 1.90 cm , iy = 3.10 cm y

3

12

f *

图4斜杆 11-2截面

x

验算:

260.0x

208.1 1 1.90

= 110 讥]=350

0y

3.10 =84 ：：：[•■]= 311.50 10 3

= 1N / mm :: f = 215N/mm

2 2

1902

所选截面满足要求。 ③斜杆2-13

N =-243.97kN （压力）,l°x =2247mm by = l =2809mm

选用 2L 80X7，见图 5 所示，A =21.72mm2 , ix =2.46cm , iy = 3.75cm

y

图5斜杆2-13截面

l

004 7

二哑

91 <[ ' ] =150属于b类截面

ix 2.46

l 280 9

\"廿MT7\"\"150属于b类截面

满足长细比：[■] =150的要求。

由于\\ ■ -y只需求出：min =护x，查轴心受压构件的稳定系数表,

2

小 0.614 2172

=

183N/mm

十

215N/mm

x

X

=0.614

350

N 243.97 10

所选截面合适。 @斜杆13-3

• N =165.93kN （拉力），lox = 0.81 = 224.7cm, loy = l =280.9 cm 计算需要净截面面积

A N 165.93X10 An

f 215

3

2

二

选用 2L 56X5，见图 6 所示，A =10.82 c m2 , ix =1.72 cm , iy =2.77 cm

图6斜杆13-3截面

0x

224.7 =131 ：：[•] 1.72 =350

3

0y

280.9 2.77

=101 ：[ ]=350

165.93 10

1082

验算:

所选截面满足要求。 ③

斜杆3-15

= 153N /mm

2

::f = 215N/

2

N =-118.28kN （压力）,l0x =241.8cm l0y = l =302.3cm

选用 2L 80X7，见图 7 所示，A =21.72c m2 , ix = 2.46cm , iy = 3.75cm

y

f f I'

7 112

x ------------------------------- ■ -------------------------- x

li

I

y

图7斜杆3-15截面

l 'x 5

ix

241 8

98 ：：[ ] = 150属于b类截面

2.46

l 302 3

'y

02

iy 3.75

81 ”：[■]= 150 属于 b 类截面

满足长细比：「］ =150的要求。

由于• -y只需求出：min V，查轴心受压构件的稳定系数表,

x =0.568

-X」.153N/mm

®xA 0.568x2172

所选截面合适。 ⑥斜杆15-4

828 10

l2\"215N/mm：

N = 68.39kN （拉力）,lox = 0.8I = 2418mm, loy = I =3023cm 计算需要净截面面积

AA,!

N 68.39X10 3

c 321mm

一

2

f 215

选用2L 56拓，见图8所示，A = 10.82c m2 , ix

=2.77 cm

y

图8斜杆15-4截面

验算:

l0x 241.8

l=141 ：：：「］ =350

l°y

3023

y

［ ］x

|

=109 ：y

350

CT =—

68.39 103

2A

=

1082

63N/

:f =215N/mm

所选截面满足要求。

⑦斜杆4-17

N =50.27kN （拉力），

lox =259.5cm

loy = I =324.3cm

N 50.27 10

3

2

215

234mm

选用2L 56拓，见图9所示，A =10.82 c m2

,ix =1.724cm , iy =2.77 cm

y

图9斜杆4-17截面

_x

1.72

=

12

lox lx

259 5 pm，，350

0y

l

y

324 3

历=117 1\"35。

满足长细比：［订=350的要求。

50.27 10 1082

3

2

2

=47N /mm :::

二 215N /mm

12

i

y

所选截面合适。 ③斜杆17-5

N =-81.11 kN （压力）,l0x =259.5cm by = l =324.3cm

选用 2L 63>6，见图 10 所示，A =14.58c m2 , ix = 1.93cm , iy = 3.06cm

y

图10斜杆17-5截面

l°x 2595

=135 ：：：［ ］

Ix

=150 1.93

0y

二

3243

=106 ：：［ ］

=150

验算

由于\\ ■ -y只需求出：min二「x，查轴心受压构件的稳定系数表，

81.11 103

2

x

A

0.365 1458

= 152N /mm

2

=215N / mm

所选截面合适。 4、竖杆截面计算 。边竖杆1-10

N =-23.96kN （压力），，l°x = by =l=201.25cm

选用 2L 63X10,, A =23.32 c m2 , ix = 1.88cm , iy = 3.07cm l 201 25

'x ■— 106 \"：［'］ = 150 属于 b 类截面

ix 1.88

\\

= 0.365

0y

iy

201 25 ==6：：［J=150\"31F^ 属于 b类截面

满足长细比：[]=150的要求。

0.517

由于■ -y只需求出 爲山=沐，查轴心受压构件的稳定系数表,

23.96 10

3

= 20N/mm

2

=215N /mm

2

x

A

0.517 2332

所选截面合适。 囤竖杆2-12

N =-47.92kN （压力），，l0x =1800mm

l0y =2250mm

选用 2L63X10, A =23.32 c m2 , ix = 1.88cm , iy = 3.07cm

0.581

l°X 180 i-150

属于b类截面

x

1.88 -96 <[■] >0y 225

i3.07 =73 ：：[ ] 属于b类截面

y

=150

满足长细比：[■] =150的要求。

由于’x • -y只需求出：min = x，查轴心受压构件的稳定系数表,

「止二业込=35N/mm2

®xA 0.58仆 2332

::f =215N /mm

所选截面合适。 ③竖杆3-14

N =-47.92kN （压力）， l0x =2000mm

l0y =2500mm

选用 2L63X0, A =23.32 c m2 , ix = 1.88cm , iy = 3.07cm ,l0x 200 ‘

「、：

小

属于b类截面

■

i： [ ' ] =150

x 1.88

x

106 、 l0y 250

_ . _ 属于b类截面

■

：

, _ . __ iy8

V [ ' ] =150 y 3.07

0.517 满足长细比：[■] =150的要求。 由于\\ ■ 'y只需求出：min查轴心二x，

受压构

尺 N 47.92汇10 ’ch] /

3

®40N/mm 2 :: f = 215N/mm

£ luM /

xA 0.517 7332

所选截面合适。 @竖杆4-16

N =-47.92kN （压力）, l0x =2200mm l0y =2750mm

选用 2L63X0, A =23.32 c m2 , ix = 1.88cm , iy = 3.07cm

、 l°x 220

_ , +,

'x —

：：：[']= b 类截面

ix 1.88

117 150 属于 l 275

'y

02

90 ：：：[']= 150 属于 b 类截面

y

iy 3.07

2

=45N / mm

2

x

A

47.92 10 0.453 2332

3

=215N / mm

2

所选截面合适。

5

竖杆5-18

N =47.03kN （拉力）， lox =2400mm

loy =3000mm

2

47.03 10

3

215

二

选用 2L63X10, A =23.32 c m2 , ix = 1.88cm , iy = 3.07cm

x 二唤

240

=128 \\ J=350

0y

=98 ：：：

iy

ix 1.88

47.03 103

= 21N/mm2 :::

2332

满足长细比：［订= 350的要求。

所选截面合适。

2

二 215N / mm

中竖杆截面图

屋架杆件一览表

(T 杆内力 杆件 kN lox 计算长度 截面形式及 角钢规格 loy 截面积 回转半径 长细比 容许长 细比 系数 © min (N/m m2) (m ma) ix(mm) iy(mm) 77.8 入 max 53 上弦 -688.25 1505 3010 」L短肢相并 2L160 X 100X 10 」匚短肢相并 2L160 X 100X 10 」*~长肢相并 2L140X 90X 10 2L63 X8 2L80 X7 5060 28.5 150 0.842 162 下弦 680.67 3000 6000 5060 28.5 77.8 105 350 — 135 1-11 11-2 2-13 13-3 3-15 15-4 -396.97 311.50 -243.97 165.93 -118.28 68.39 2516 2516 4460 25.6 68.4 98 150 0.568 -157 2081 2601 1902 19.0 31.0 110 350 — 1 2247 2247 2418 2809 2809 3023 2172 1082 2172 24.6 17.2 24.6 37.5 27.7 37.5 91 131 98 150 350 150 0.614 — 0.568 -183 153 -153 斜腹杆 2L56 X5 2L80 X7 2418 3023 2L56 X5 1082 17.2 27.7 141 350 — 63 4-17 50.27 2595 3243 2L56 X5 1082 17.2 27.7 151 350 — 47 17-5 -81.11 2595 3243 2L63 X6 十字形 2L63X 10 十字形 2L63X 10 十字形 2L63X 10 十字形 2L63X 10 十字形 2L63X 10 1458 19.3 30.6 135 150 0.365 -152 1-10 2-12 3-14 -23.96 -47.92 -47.92 2012.5 2012.5 2332 18.8 30.7 106 150 0.517 -20 1800 2250 2332 18.8 30.7 96 150 0.581 -35 竖 杆 2000 2500 2332 18.8 30.7 106 150 0.517 -40 4-16 -47.92 2200 2750 2332 18.8 30.7 117 150 0.453 -45 5-18 47.03 2400 3000 2332 18.8 30.7 128 350 — -51 六、节点设计

重点设计“ 1 ”、“2”、“11”、“ 18” 1 .下弦2节点

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 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 构造确定。

(1) 11-2杆的内力N=311.5KN，采用三面围焊，肢背和肢尖焊缝

hf=6mm，所需要的焊缝长度为：

“5”五个典型节点，其余节点设计类同 。

hf和lw。然后根

f： = 160N/m怦，实际所需的焊脚尺寸可由

l ：3 = 63mm

N3 =0.7h「lw3 =0.7 6 63 2 1.22 160 = 103299.84N

肢背Iw1

0.7N —N3/2 2 0.7hfff

w

3

0.7

311

.5

2 0.7 6 160

1051992

-3

- ^147mm，取 150mm

d

肢尖I w

0.3N —Ns/2 2 0.7hf ff

w

0.3

311

.5

2 0.7 6 160

1 0

-

5192

9 .化 70mm，取 80mm

2-13杆的内力N=243.97KN，hf=6mm，所需要的焊缝长度

(2)

采用三面围焊，肢背与肢尖的焊缝 为：G =80mm

0.7N -肢背lw

N

3

/2

w

0.7

243

.97

10655872

^

3

- 1^90mm，取 100mm . 12 二伽口，取 60mm

hf=8mm。

2 0.7hf ff 0.3N -N3/2 2 0.7hfff

w

2 0.7 6 160 0.3 243

肢尖lw

.97

2 0.7 6 160

10655872

-N3 =0.7hf ' lw3 J

=0.7 6 80 2 1.22 160-131174.4N

(4) 竖杆2-12杆的内力N=-47.92KN，采用三面围焊，焊缝尺寸可按构造确定取

所需要的焊缝长度为：lw3 =63mm

w3

N3 =0.7hf ' Iw31 f ff =0.7 8 63 2 1.22 160 =137733.12N

w

因为

2kN

肢背lw

0.7N 2 0.7hf ff

w

0.7 47.

2 0.7 8 160

3

92 10

3

wtsmm,取 40mm

肢尖I

0.3 47.92 10 2 0.7 8 160

16 = 24mm，取 40mm

(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。 △ N = 522. — 212.65 = 309.99kN 肢背焊缝验算，hf = 8mm,

0 75 =<309 995 汉103

T f = 0^ ------------- . ------------- = 13N/mm2

o

2

o

v 160N/mm 焊缝强度满足要求。

2汉0.7汉8汇10汇160 根据节点放样，得节点板尺寸为

310X360，节点图如下图所示。

杆件 11-2 2-13 13-3 3-15 15-4 4-17 17-5 2.上弦11节点：

hf (mm) 6 6 5 6 5 6 6 肢背(mm) 147mm 取 150mm 90mm 取 100mm 114mm 取 120mm 74mm 取 80mm 53mm 取 60mm 38mm 取 60mm mm 取 60mm hf (mm) 6 6 5 6 5 6 6 肢尖(mm) 70mm 取 80 mm 18mm 取 60 mm 55mm 取 70mm 38mm 取 60mm 28mm 取 60mm 23mm 取 60mm 30mm 取 60mm 11-2杆节点板连接的焊缝计算与下弦节点 2中11-2杆计算相同。

hf = 8mm ,

1-11杆N = -396.97 kN，采用三面围焊，设肢背和肢尖

N3 =0.7hf ' lw3 f =0.7 8 140 2 1.22 160 = 306073.62N

0.65 396.97 10

3

lw1 =

2 0.7 8 160

+ 16= 144，取 lw1 = 150mm

因为2k2N = 2 0.35 396.97 103 =277879N :: N3，所以按两面侧焊缝计算。

lw2 = 0.35 396.97 10

3

+ 16= 78,取 lw2 = 80m

2 0.7 8 160

杆件 1-11 11-2 2-13 13-3 3-15 15-4 4-17 17-5 hf (mm) 8 6 6 5 6 5 6 6 上弦节点各杆肢尖、肢背尺寸 肢背(mm) hf (mm) 144mm 取 150mm 下弦节点各杆肢尖、肢背尺寸 174mm 取 180mm 139mm 取 150mm 114mm 取 120mm 74mm 取 80mm 53mm 取 60mm 38mm 取 60mm mm 取 60mm 8 6 6 5 6 5 6 6 肢尖(mm) 78mm 取 80mm 82mm 取 90 mm 66mm 取 70 mm 55mm 取 70mm 38mm 取 60mm 28mm 取 60mm 23mm 取 60mm 30mm 取 60mm 考虑搁置檩条，节点板缩进上弦肢背7mm ,用槽焊缝连接，槽焊缝按两条角焊缝计算 hf =t/2 =10/2 =5mm , p= 47.92kN。

节点板尺寸为285 417设肢尖焊缝hf=5mm，假定集中荷载P与上弦垂直，忽略屋架上弦坡度影响。 肢背焊缝验算：

〒 JC^N)2 +(P/2 灯.22)2

/ f

J(0.75^393.5) +(47.92/2\".22)

2

2

2 0.7hflw

2

w

2

2 0.7 5 407

= 115N/mm ：： 0.8 ff = 0.8 160=128N/mm

肢尖焊缝验算：

\\ f

J(K2 也 N) +(P/2 汉 1.22) J (0.25 汉 393.5) +(47.92/2\".22)

2

2

2

2

2 0.7hflw

2

w

2

2 0.7 5 407

= 40N/mm ：0.8ff =0.8 160 = 128N/mm

节点图如下图所示。

3、屋脊18节点 (1)

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

t+hf+5mm )。拼接角钢的部分削弱，可

拼接角钢的尖角削除，并截去垂直肢的一部分宽度(一般为 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 5-18 杆与节点板的焊缝尺寸为：肢背 取 lw1 =40mm,

3

hf=8mm, lw1=(0.65 47.03 K03)/ ( 2 >0.7 8 X160) +16=33mm,

肢尖 hf=8mm, Iw2= (0.35 47.03 10)/ (2 >0.7 >8X160) +16=25mm。取 lw2=40mm。 设焊缝高度hf=8m m,则所需要焊缝计算长度为：

lw= ( 6.53 103) / ( 4 X0.7 >8 X160) +16=199mm。

取 lw =210mm。拼接角钢长度 600mm > 2 X210=420mm。

(2) 上弦与节点板间的焊槽，假定承受节点荷载，验算略。上弦肢尖与节点板的连接焊缝，应按上 弦内力的15%计算，设肢尖焊缝 hf=8mm，节点板长度为 470mm，节点一侧弦杆焊缝的计算长度为 lw=470/2-5-10=220mm，焊缝应力为：

3

TN= ( 0.15 6.53 103) / ( 2

X0.7 >8 X220) =40N/mm ,肆=

2

2

2

2

(0.15 >6.53 >10 >55 >6)/(2 X0.7 8 >220)=60N/mm,；金［片=(40 ( 60/1.22) =63.4kN/mm

2

2

v 160kN/mm

2

中竖杆与节点板的连接焊缝计算：

N=47.03KN此杆内力较小，焊缝尺寸可按构造确定，取焊缝尺寸

hf=8 mm，焊缝长度lw>50 mm ,节点图如下图所示。

4、下弦跨中5节点设计

(1)下弦接头设于跨中节点处，连接角钢取与下弦杆相同截面 焊缝长度为：

lw= (680.67 X03) / (4X0.7 XX160) +16=206mm，取 lw=210mm 连接角钢长度 lw=2 X210+10=430mm，取 lw=430mm 下弦杆与节点板，斜杆与节点板之间的连接焊缝按构造设计。 (2 )弦杆与节点板连接焊计算：按下弦杆内力的

15%计算。N=680.67X15%=102KN

设肢背、肢尖焊肢尺寸为 8 mm，弦杆一侧需焊缝长度为

肢背 lw= (0.75 >102X103) / (2X0.7 >8X160) +16=59mm，取 80mm , 肢尖 lw= (0.25 >102X103) / (2X0.7 >8X160) +16=30mm。取 40mm 腹杆与节点板连接焊缝的计算方法与以上几个节点相同，节点图如下图所示。

2L 160X100X10,焊缝高度hf=8mm ,

5、支座1节点

为了便于施焊，下弦杆角钢水平肢的底面与支座底板的净距离取 肋。加劲肋取 460X80X12mm,节点取 460X380X14mm的钢板。 (1 )支座底板的计算 支座反力 RA=RB=479.2KN 按构造要求采用底板面积为

a Xb=280X360mm2如仅考虑加劲肋部分底板承受支座反力

R，则承压面

160mm。在节点中心线上设置加劲

积为 280X( 2X80+12) =48160mm2 验算柱顶混凝土的抗压强度：

c=/Au=479.2 10/48160=10N/mm 3

2

2

底板的厚度按屋架反力作用下的弯距计算，节点板和加劲肋将底板分成四块，每块板为两相邻边支

承，而另两相邻边自由的板，每块板单位宽度的最大弯距为: 式中

M=3^a 2

(T—底板下的平均应力，(T =10N/mm;

2

a 2—两支承边之间的对角线长度， a2=165.6mm ；

3—系数，由 b2/a2 决定。b2=80 XI50/165.6=72.46 , b2/a2=72.46/165.6=0.438，查表得 3 =0.045 故

M=3^a 2 =0.045 氷0 X165.62=12340.5Nmm。

底板厚度 t= , 6 12340.5/ 215 =19m m,取 t=20mm。 (2 )加劲肋与节点的连接焊缝计算

加劲肋高度取与支座节点板相同， 厚度取与中节点板相同 缝所承受的内力为四分之一支座反力。

R/4=479.2 W /4=119.8 X N, M=Ve=119.8 X0 X50=5.95 X0 Nmm

3

2

2

3

3

3

6

(即一380X14X460), 一个加劲肋的连接焊

设焊缝hf=8mm，焊缝计算长度lw=460-10-15=435mm，则焊缝应力为

T=(119.8 10 )/(2 07 8

X435)=25N/mm ,

2

of=(6

X.95 X0 )/(2 X7 X X435 )=17N/mm ,

2

6

；「 2 =29N/mm 2< 160N/mm2

惟丿

(3) 节点板、加劲肋与底板的连接焊缝

设焊缝传递全部支座反力 R=479.2kN，其中每块加劲肋各传 R/4=119.8kN，节点板传递R/2=239.6kN。 节点板与底板的连接焊缝计算长度'Tw =2 X ( 300-10 ) =580mm ,所需要的焊脚尺寸为 h> (39.6 X03)/(0.7 580 X60

X.22)=3.0mm，取 h=6mm。

14D 少 14D

每块加劲肋与底板的连接焊缝长度为

3

7 lw = ( 100-20-10 ) X2=140mm。所需要的焊缝尺寸为

h> (29.6 X0 )/(0.7 140 X60 X.22)=12mm，取 h=14mm，节点图如下图所示。

其他节点设计方法与上述方法类似。具体见屋架施工图。