龙欢—钢结构设计原理课程设计

土木工程与力学学院

fG

-166.77

165.28 206.60

2?100×7 2?100×7 2?63×5 2?63×5 53.49 45.61 150.00 0.840 71.95 83.16 70.91

350 150

0.667 35.27

2 2 2 2 Gd 64.90/-16.66 256.96 321.20 dg 108.33/-51.22 222.60 437.01 gJ 154.24/-47.45 222.60 437.01 114.74 143.75 150.00 0.332 129.47 114.74 143.75 350.00

125.54

Ef 45.44 149.76 187.20 2?63×5 77.20 61.58 350.00 0.706 52.39 Hg 41.54 161.20 201.50 2?63×5 83.09 66.28 350.00 0.668 50.62 Aa -30.83 156.40 195.50 2?63×5 80.62 64.31 150.00 0.681 36.83 Cb -61.65 179.20 224.00 2?63×5 92.37 73.68 150.00 0.608 82.53 Ec -92.48 203.20 254.00 2?63×5 104.74 83.55 150.00 0.523 143.92 竖 杆

Hd -92.48 239.20 299.00 2?63×5 123.30 98.36 150.00 0.546 137.86 Je 0.00 329.00 329.00 2?63×5 -

-

-

-

-

Ff -61.65 101.60 127.00 2?63×5 52.37 41.78 150.00 0.845 59.38 Ig

-61.65

119.60 149.50

2?63×5

61.65 49.18 150.00 0.799 62.80

九、 节点设计

各个杆件的内力可由屋架内力组合表查得。节点设计的步骤为：由腹杆内力计算腹杆与节点板连接焊缝的尺寸，即hf和lw，然后根据lw的大小比例绘制出节点板的形状和尺寸，最后验算下弦杆与节点板的连接焊缝。

E43型焊条角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值为fwt?160Nmm2。

（一）、下弦节点“b”

设“Bb”杆的肢背和肢尖焊缝分别为hf?8mm和6mm，则所需要的焊缝长度为： 肢背： l'0.7Nw?2hw?0.7?492180N160Nmm2?192mm，加上2hf后取21cm。 eft2?0.7?8mm?肢尖： l''0.3Nw?2h?0.3?492180N?6mm?160Nmm2?109.9mm，加上2hf后取13cm。

efwt2?0.7 第 11 页 共 13 页

2 2 2 2 2 2 3 2 2

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设“bD”杆的肢背和肢尖焊缝分别为hf?8mm和6mm，则所需要的焊缝长度为： 肢背： lw?肢尖： lw?'''0.7N0.7?399290N??156mm，加上2hf后取18cm。 w22heft2?0.7?8mm?160Nmm0.3N0.3?399290N??89.1mm，加上2hf后取11cm。

2heftw2?0.7?6mm?160Nmm2“Cb”杆的内力很小，焊缝尺寸可按构造确定，取hf?5mm。

根据上面求得的焊缝长度，并考虑杆件之间应有的间隙以及制作和装配等误差，按比例绘出节点详图，从而确定节点板的尺寸为485mm?400mm

下弦与节点板连接的焊缝长度为48.5cm，hf?6mm。焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差?N?837.75kN?338.51kN?499.24kN，受力较大的肢背处的焊缝应力为：

?f?0.75?499240N?94.24Nmm2?160Nmm2

2?0.7?6mm??485?12mm?焊缝强度满足要求。

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（二）、上弦节点“B”

“Bb”杆和节点板的焊缝尺寸与节点“b”相同。“aB”杆与节点板的焊缝尺寸按上述同样方法计算得：NaB??623.88kN。

设“aB”杆的肢背和肢尖焊缝hf分别为10mm和6mm，则所需的焊缝长度为（按不等肢角钢长肢相连的角焊缝内力分配系数计算）： 肢背： lw?肢尖： lw?'''0.65N0.65?623880N加上2hf后取21cm。 ??181.04mm，

2heftw2?0.7?10mm?160Nmm20.35N0.35?623880N ??162.47mm，加上2hf后取18cm。

2heftw2?0.7?6mm?160Nmm2为了便于在上弦杆上搁置屋面板，节点板的上边缘可控制缩进肢背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，其强度设计值应乘以0.8的折减系数。计算时课略去屋架上弦坡度的影响，而假定集中荷载P与上弦垂直。

''上弦肢尖焊角尺寸hf?10mm，上弦肢背焊角尺寸h?'f1?12mm?6mm（12mm为2节点板厚度），承受集中力P?61.65405kN。上弦与节点板焊缝长度为495mm

?f?

P61654N22??15.2Nmm?0.8?1.22?160?156Nmm2?0.7h'flw2?0.7?6??495?12mm?第 13 页 共 15 页

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满足要求。

肢尖焊缝承担弦杆内力差?N?628.61kN，偏心距e?10?2.5?7.5cm，偏心弯矩为?M??Ne?628610?75=47145750，则：

?f??N628610N2 ??94.5Nmm''2?0.7?hflw2?0.7?10??495?20mm?

?f?6?M6?47145750??89.55Nmm2 2''22?0.7?hflw2?0.7?10??495mm?20mm?2?89.55????94.52???119.66Nmm2?160Nmm2 ???1.22??2??f2 ?f?????f焊缝强度满足要求。

（三）、屋脊节点“J”

弦杆一般都采用同号角钢进行拼接，为了使拼接角钢与弦杆之间能够密合，并便于施焊，需将拼接角钢的肢尖削除，可以靠节点板来补偿。接头一边的焊角长度按弦杆内力计算。

设拼接角钢与受压弦杆之间的角焊缝hf?10mm，则一条焊缝所需的计算长度为： lw?

拼接长度la?2lw?2hf+弦杆杆端空隙，拼接角钢长度取720mm，竖肢需切去

1201410N?268.17mm 24?0.7?10mm?160Nmm????t?hf?5?12?10?5?27mm，取??30mm，并按上弦坡度热弯。

上弦与节点板之间的槽焊缝，假定承受节点荷载，验算与节点“B”处槽焊缝验算方法类似，此处验算略去。上弦肢尖与节点板的连接焊缝应按上弦内力的15%计算，并考虑此力产生的弯矩。设肢尖焊缝hf?10mm，取节点板长度为600mm，则节点一侧弦杆焊缝

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