梯形鋼屋架鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)屋架設(shè)計(jì)

1、梯形鋼屋架課程設(shè)計(jì) 目 錄一、設(shè)計(jì)資料1二、荷載與內(nèi)力計(jì)算11、荷載計(jì)算12、荷載組合13、內(nèi)力計(jì)算2三、桿件截面設(shè)計(jì)21上弦桿22下弦桿43端斜桿 aB54再分式腹桿 eg-gK65豎腹桿Ie7四、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)111下弦節(jié)點(diǎn)“b”112上弦節(jié)點(diǎn)“B”133有工地拼接的下弦節(jié)點(diǎn)“f”154屋脊節(jié)點(diǎn)“K”175支座節(jié)點(diǎn)“a”19五、填板設(shè)計(jì)25六、材料表26附表2829一、設(shè)計(jì)資料1、屋架鉸支于鋼筋混凝土柱頂，混凝土標(biāo)號(hào) C25；2、車間柱網(wǎng)布置：柱距 9m；跨度 L=20m；3、上弦平面?zhèn)认蛑伍g距為兩倍節(jié)間長(zhǎng)度，下弦平面在柱頂和跨中各設(shè)一道縱向系桿；4、屋面坡度 1:10；5、鋼材采用 Q235

2、B 鋼，焊條為 E43XX 系列，手工焊;6、屋面荷載標(biāo)準(zhǔn)值見(jiàn)表 1表1 荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載類型荷載標(biāo)準(zhǔn)值永久荷載24kN/m2可變荷載15kN/m2 7、屋架計(jì)算跨度：，屋架形式和幾何尺寸如圖1 所示。 圖1 屋架形式及幾何尺寸二、荷載與內(nèi)力計(jì)算 1、荷載組合由永久荷載起控制作用： 由可變荷載起控制作用： 3、內(nèi)力組合設(shè)計(jì)屋架時(shí)，應(yīng)考慮以下三種組合：（1） 組合一：全跨永久荷載全跨可變荷載。根據(jù)荷載規(guī)范，具體有以下2 種情況 所以組合一屋架上弦節(jié)點(diǎn)荷載為 （2） 組合二：全跨永久荷載半跨可變荷載。全跨永久荷載： 半跨可變荷載： （3） 組合三：全跨屋架及支撐自重半跨屋面板重半跨屋面活荷載。全跨屋

3、架及支撐自重： 半跨屋面板重半跨屋面活荷載： 3、內(nèi)力計(jì)算本設(shè)計(jì)采用數(shù)值法計(jì)算桿件在單位節(jié)點(diǎn)力作用下各桿件的內(nèi)力系數(shù)（單位節(jié)點(diǎn)力分別作用于全跨、左半跨和右半跨），內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如表 3 所示。三、桿件截面設(shè)計(jì)腹桿最大內(nèi)力 N =-563.97kN ，查附表 1，中間節(jié)點(diǎn)板厚度選用 12mm，支座節(jié)點(diǎn)板厚度選用 14mm。1上弦桿整個(gè)上弦桿采用等截面，按 IJ、JK 桿件的最大內(nèi)力設(shè)計(jì)，即N =-1140.50kN上弦桿計(jì)算長(zhǎng)度：在屋架平面內(nèi)，計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)為 1.0，計(jì)算長(zhǎng)度 在屋架平面外，計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)偏安全地取為 2.0，計(jì)算長(zhǎng)度 表3 屋架桿件內(nèi)力組合表?xiàng)U件 名稱內(nèi)力系數(shù)（P=1）組合一 P&

4、#215;組合二組合三計(jì)算內(nèi)力（kN)全跨左半跨 右半跨 P1× +P1× +P3× +P3× +P2×P2×P4×P4×上 弦 桿AB0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00BC-11.22 -8.44 -3.41 -563.47 -507.50 -440.96 -379.53 -207.50 -563.47CD-11.22 -8.44 -3.41 -563.47 -507.50 -440.96 -379.53 -207.50 -563.47DE-18.07 -13

5、.02 -6.19 -907.48 -809.76 -719.40 -591.65 -358.07 -907.48EF-18.07 -13.02 -6.19 -907.48 -809.76 -719.40 -591.65 -358.07 -907.48FG-21.41 -14.56 -8.39 -1075.21 -947.97 -866.34 -671.37 -460.36 -1075.21GH-21.41 -14.56 -8.39 -1075.21 -947.97 -866.34 -671.37 -460.36 -1075.21HI-22.23 -13.92 -10.18 -1116.39

6、-968.44 -918.96 -656.13 -528.22 -1116.39IJ-22.71 -14.39 -10.18 -1140.50 -991.59 -935.89 -676.09 -532.11 -1140.50JK-22.71 -14.39 -10.18 -1140.50 -991.59 -935.89 -676.09 -532.11 -1140.50下 弦 桿ab5.99 4.59 1.72 300.82 272.05 234.08 205.50 107.34 300.82bc15.09 11.12 4.86 757.82 679.49 596.67 502.53 288.44

7、 757.82cd20.01 14.04 7.32 1004.90 891.70 802.80 642.25 412.43 1004.90de21.98 14.40 9.29 1103.84 965.97 898.36 670.52 495.76 1103.84ef21.08 11.61 11.61 1058.64 897.30 897.30 567.81 567.81 1058.64斜腹桿aB-11.23 -8.60 -3.23 -563.97 -509.97 -438.93 -385.08 -201.43 -563.97Bb9.02 6.64 2.92 452.98 406.07 356.

8、86 300.15 172.93 452.98bD-7.49 -5.20 -2.80 -376.15 -333.04 -301.29 -238.51 -156.43 -376.15Dc5.52 3.50 2.48 277.21 241.05 227.56 164.41 129.53 277.21cF-4.22 -2.25 -2.41 -211.93 -178.65 -180.77 -111.13 -116.60 -211.93Fd2.70 0.94 2.16 135.59 107.69 123.83 54.02 95.74 135.59dH-1.53 0.20 -2.11 -76.84 -51

9、.33 -81.89 -5.55 -84.56 -84.56He0.32-1.241.9116.07-5.1236.56-39.8267.91 67.91，-39.82eg1.603.45-2.2680.35102.0926.55130.95-64.33 130.95，-64.33gK2.324.17-2.26116.51137.0251.95161.41-58.50 161.41，-58.50gI0.65 0.65 0.00 32.64 31.53 22.93 27.50 5.27 32.64豎桿Aa-0.50 -0.50 0.00 -25.11 -24.26 -17.64 -21.15 -

10、4.05 -25.11Cb-1.00 -1.00 0.00 -50.22 -48.51 -35.28 -42.30 -8.10 -50.22Ec-1.00 -1.00 0.00 -50.22 -48.51 -35.28 -42.30 -8.10 -50.22Gd-1.00 -1.00 0.00 -50.22 -48.51 -35.28 -42.30 -8.10 -50.22Ie-1.50 -1.50 0.00 -75.33 -72.77 -52.92 -63.45 -12.15 -75.33Jg-1.00 -1.00 0.00 -50.22 -48.51 -35.28 -42.30 -8.10

11、 -50.22Kf0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00根據(jù)平面內(nèi)外的計(jì)算長(zhǎng)度，上弦截面選用2L180×110×14，短肢相并，如圖2 所示。 圖2 上弦截面肢背間距a=12mm，所提供的（1） 剛度驗(yàn)算 ，滿足（2） 整體穩(wěn)定驗(yàn)算 所以繞y軸彎扭屈曲的換算長(zhǎng)細(xì)比為 ，上弦桿繞 y 軸彎扭屈曲，按 b 類截面查得穩(wěn)定系數(shù)，則 2下弦桿整個(gè)下弦桿采用等截面，按 de 桿件的最大內(nèi)力設(shè)計(jì)，即 下弦桿為受拉構(gòu)件，可只需計(jì)算面內(nèi)的長(zhǎng)細(xì)比，計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)為1.0，計(jì)算長(zhǎng)度 選用2L160×10，提供： （1） 剛度驗(yàn)算 ，滿足

12、（2） 強(qiáng)度驗(yàn)算 ，滿足3端斜桿 aB桿件軸力： 面內(nèi)和面外的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)均為1.0，所以計(jì)算長(zhǎng)度 因?yàn)?，故采用不等肢雙角鋼，長(zhǎng)肢相并，使。選用 2L140×90×10，如圖 3 所示。 圖3 端斜桿截面提供（1） 剛度驗(yàn)算，滿足（2） 整體穩(wěn)定驗(yàn)算所以繞 y 軸彎扭屈曲的換算長(zhǎng)細(xì)比為 ，aB 桿繞 y 軸彎扭屈曲，按 b 類截面查得穩(wěn)定系數(shù)，則 4再分式腹桿 eg-gK再分式腹桿在 g 節(jié)點(diǎn)處不斷開(kāi)，采用通長(zhǎng)桿件。最大拉力： 最大壓力： 桁架平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)取1.0，平面外的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)偏安全地取為2.0，計(jì)算長(zhǎng)度選用 2L70×4，提供（1） 剛度驗(yàn)算，滿

13、足（2） 強(qiáng)度驗(yàn)算，滿足（3） 整體穩(wěn)定驗(yàn)算 所以繞 y 軸彎扭屈曲的換算長(zhǎng)細(xì)比為 ，eg-gK 桿繞 y 軸彎扭屈曲，按 b 類截面查得穩(wěn)定系數(shù)，則 5豎腹桿Ie桿件軸力： 面內(nèi)和面外的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)分別為0.8和1.0，計(jì)算長(zhǎng)度選用 2L70×4，提供（1） 剛度驗(yàn)算，滿足（2） 整體穩(wěn)定驗(yàn)算所以繞 y 軸彎扭屈曲的換算長(zhǎng)細(xì)比為 ，Ie 桿繞 x 軸彎扭屈曲，按 b 類截面查得穩(wěn)定系數(shù)，則 其余各桿件的截面設(shè)計(jì)過(guò)程不再一一列出，根據(jù)各桿的內(nèi)力性質(zhì)，現(xiàn)將計(jì)算結(jié)果分別列于表 4表 6。桿件名稱截面特性桿件特性設(shè)計(jì)參數(shù)驗(yàn)算結(jié)果截面規(guī)格A(cm2)ix(cm)拉力(kN)L(m)Mue-x

14、ramda-x應(yīng)力比結(jié)論下弦de2L160×1063.00 4.98 1103.84 3160.24 0.81 滿足腹桿Bb2L90×724.60 2.78 452.98 2.6130.875.19 0.86 滿足Dc2L80×515.82 2.48 277.21 2.8640.892.39 0.81 滿足Fd2L50×47.79 1.54 135.59 3.1240.8162.29 0.81 滿足gI2L45×46.97 1.38 32.64 2.0830.8120.75 0.22 滿足Kf2L45×46.97 1.38 03.49

15、0.8202.32 0.00 滿足表 4 拉桿設(shè)計(jì)表表 5 壓桿設(shè)計(jì)表?xiàng)U件名稱截面特性桿件特性設(shè)計(jì)參數(shù)驗(yàn)算過(guò)程結(jié)論截面規(guī)格A(cm2)ix(cm)iy(cm)壓力(kN)L(m)Mue-xMue-yramda-xramda-yramda-yzphi應(yīng)力比上弦IJ、JK2L180×110×14*77.934 3.08 8.80 -1140.501.5071248.93 34.25 59.04 0.812 0.84 滿足腹桿bD2L110×834.476 3.40 4.96 -376.152.8640.8167.39 57.74 77.82 0.702 0.72 滿足

16、cF2L90×621.274 2.79 4.13 -211.933.1240.8189.58 75.64 91.25 0.613 0.76 滿足dH2L70×411.140 2.18 3.29 -84.563.390.81124.40 103.04 116.43 0.414 0.85 滿足Cb2L50×47.794 1.54 2.51 -50.222.290.81118.96 91.24 97.32 0.442 0.68 滿足Ec2L50×47.794 1.54 2.51 -50.222.590.81134.55 103.19 107.95 0.367

17、0.82 滿足Gd2L56×48.780 1.73 2.74 -50.222.890.81133.64 105.47 111.84 0.371 0.72 滿足Ie2L70×411.140 2.18 3.29 -75.333.190.81117.06 96.96 112.39 0.453 0.69 滿足Jg2L45×46.972 1.38 2.32 -50.221.5950.8192.46 68.75 77.14 0.605 0.55 滿足aB2L140×90×1044.522 4.47 3.74 -563.972.531156.60 67.65

18、 81.20 0.680 0.87 滿足Aa2L56×36×47.180 1.79 1.77 -25.112.00511112.01 113.28 119.95 0.437 0.37 滿足注：帶*號(hào)的截面為短肢相并不等邊雙角鋼截面，不帶*號(hào)的為長(zhǎng)肢相并不等邊雙角鋼截面或等邊雙角鋼截面。表 6 拉壓桿設(shè)計(jì)表?xiàng)U件名稱截面特性桿件特性設(shè)計(jì)參數(shù)驗(yàn)算過(guò)程結(jié)論截面規(guī)格A(cm2)ix(cm)iy(cm)壓力(kN)拉力(kN)L(m)Mue-xMue-yramda-xramda-yramda-yzphi拉應(yīng)力比壓應(yīng)力比腹桿He2L63×49.956 1.96 3.02 -39

19、.82 67.91 3.390.81138.37 109.35 112.25 0.351 0.320.53 滿足eg2L70×411.140 2.18 3.29 -64.33 130.95 2.30112105.55 139.88 146.92 0.319 0.55 0.84 滿足gK2L70×411.140 2.18 3.29 -58.50 161.41 2.30112105.55 139.88 146.92 0.319 0.67 0.77 滿足四、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)各桿件的計(jì)算內(nèi)力、截面規(guī)格及形心距 y0 匯總見(jiàn)表 7 所示。表7 桿件信息匯總表?xiàng)U件名稱計(jì)算內(nèi)力（kN）截面規(guī)格y

20、0(mm)桿件名稱計(jì)算內(nèi)力（kN）截面規(guī)格y0(mm)上弦 桿-1140.52L180×110×14*25.9斜腹桿eg130.952L70×418.6下弦桿1103.842L160×1043.1gK161.412L70×418.6斜腹桿aB-563.972L140×90×1045.8gI32.642L45×412.6Bb452.982L90×724.8豎腹桿Aa-25.112L56×36×418.2bD-376.152L110×830.1Cb-50.222L50×

21、413.8Dc277.212L80×521.5Ec-50.222L50×413.8cF-211.932L90×624.4Gd-50.222L56×415.3Fd135.592L50×413.8Ie-75.332L70×418.6dH-84.562L70×418.6Jg-50.222L45×412.6He67.912L63×417Kf0.002L45×412.6注：帶*號(hào)的截面為短肢相并不等邊雙角鋼截面，不帶*號(hào)的為長(zhǎng)肢相并不等邊雙角鋼截面或等邊雙角鋼截面。1 下弦節(jié)點(diǎn)“b”（1） 腹桿與節(jié)點(diǎn)的連

22、接焊縫（a）“Bb”桿桿件軸力，截面為2L90×7，節(jié)點(diǎn)板厚12mm，肢背和肢尖的內(nèi)力分配系數(shù)分別為，角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。肢背焊縫焊腳尺寸取所需焊縫長(zhǎng)度 取 肢尖焊縫焊腳尺寸取所需焊縫長(zhǎng)度?。╞）“bD”桿桿件軸力，截面為2L110×8，節(jié)點(diǎn)板厚12mm，肢背和肢尖的內(nèi)力分配系數(shù)分別為，角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。肢背焊縫焊腳尺寸取所需焊縫長(zhǎng)度 取 肢尖焊縫焊腳尺寸取所需焊縫長(zhǎng)度?。╟）“Cb”桿桿件軸力，截面為2L50×4，節(jié)點(diǎn)板厚12mm，肢背和肢尖的內(nèi)力分配系數(shù)分別為，角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。肢背焊縫焊腳尺寸取所需焊縫長(zhǎng)度 取 肢尖焊縫焊腳尺寸取所需焊縫長(zhǎng)度?。?） 節(jié)點(diǎn)詳圖

23、根據(jù)上述焊縫長(zhǎng)度以及桿件截面，并考慮桿件之間應(yīng)有的間隙、制作和裝配等誤差，按比例繪出節(jié)點(diǎn)詳圖，如圖 4 所示，從而確定節(jié)點(diǎn)板尺寸為 480mm×410mm。圖4 下弦節(jié)點(diǎn)“b” （3） 下弦與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫下弦與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫長(zhǎng)度，所受的力與左右兩下弦桿的內(nèi)力差。下弦桿截面為2L160×10，節(jié)點(diǎn)板厚,肢尖與肢背的焊腳尺寸都取焊縫計(jì)算長(zhǎng)度 受力較大的肢背處的焊縫應(yīng)力為 ，滿足2 上弦節(jié)點(diǎn)“B”（1） 腹桿與節(jié)點(diǎn)的連接焊縫（a）“Bb”桿“Bb”桿與節(jié)點(diǎn)板的焊縫尺寸和節(jié)點(diǎn)“b”相同。（b）“aB”桿桿件軸力，截面為2L140×90×10，節(jié)點(diǎn)板厚12m

24、m，肢背和肢尖的內(nèi)力分配系數(shù)分別為，角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。肢背焊縫焊腳尺寸取所需焊縫長(zhǎng)度 取 肢尖焊縫焊腳尺寸取所需焊縫長(zhǎng)度?。?） 節(jié)點(diǎn)詳圖根據(jù)上述焊縫長(zhǎng)度以及桿件截面，并考慮桿件之間應(yīng)有的間隙、制作和裝配等誤差，按比例繪出節(jié)點(diǎn)詳圖，如圖 5 所示，從而確定節(jié)點(diǎn)板尺寸為 450mm×340mm。圖5 上弦節(jié)點(diǎn)“B”（3） 上弦與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫上弦與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫長(zhǎng)度，所受的力與左右兩上弦桿的內(nèi)力差以及節(jié)點(diǎn)荷載。上弦桿截面為2L180×110×14，節(jié)點(diǎn)板厚。(a) 上弦肢背與節(jié)點(diǎn)板的槽焊縫上弦肢背與節(jié)點(diǎn)的槽焊縫承受節(jié)點(diǎn)荷載 P，槽焊縫按兩條的角焊縫計(jì)算。屋面傾角

25、，節(jié)點(diǎn)荷載 P 的偏心距。槽焊縫所受到的應(yīng)力為 ，滿足(b) 上弦肢尖與節(jié)點(diǎn)的連接焊縫上弦肢尖的兩條焊縫承擔(dān)偏心荷載，偏心距。取焊腳尺寸肢尖焊縫所受的應(yīng)力為 ，滿足3 有工地拼接的下弦節(jié)點(diǎn)“f” “f”節(jié)點(diǎn)與一般下弦節(jié)點(diǎn)的區(qū)別在于節(jié)點(diǎn)處弦桿中斷而需對(duì)弦桿進(jìn)行拼接。（1）拼接角鋼的截面和長(zhǎng)度弦桿一般都采用同號(hào)角鋼進(jìn)行拼接，為了使拼接角鋼與原來(lái)的角鋼相緊貼，并便于施焊，需將拼接角鋼頂部截去棱角，寬度為（角鋼內(nèi)圓弧半徑），且將垂直肢截去mm（t為角鋼厚度），見(jiàn)圖所示。因切割而對(duì)拼接角鋼截面的削弱考慮由節(jié)點(diǎn)板補(bǔ)償而不計(jì)。拼接角鋼與下弦桿共有4 條角焊縫，都位于角鋼的肢尖，承擔(dān)節(jié)點(diǎn)兩側(cè)弦桿中較小的內(nèi)力設(shè)

26、計(jì)值，對(duì)于下弦桿，可偏安全地取。下弦桿截面為2Ð160×10，。焊腳尺寸取為所需的拼接角鋼總長(zhǎng)度為取。（2）下弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接角焊縫下弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫的計(jì)算內(nèi)力取和兩者中的較大值，“f”節(jié)點(diǎn)處，下弦桿截面為2Ð160×10，節(jié)點(diǎn)板厚12mm，肢背和肢尖的內(nèi)力分配系數(shù)分別為，角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。肢背焊縫焊腳尺寸取所需焊縫長(zhǎng)度 取 肢尖焊縫焊腳尺寸取所需焊縫長(zhǎng)度?。?）“Kf”桿與節(jié)點(diǎn)板的連接角焊縫桿件軸力，截面為2L45×4，節(jié)點(diǎn)板厚12mm，按構(gòu)造要求確定焊縫尺寸。肢背焊縫焊腳尺寸取所需焊縫長(zhǎng)度取 肢尖焊縫焊腳尺寸取焊縫長(zhǎng)度取（4）節(jié)點(diǎn)詳圖

27、根據(jù)上述焊縫長(zhǎng)度以及桿件截面，并考慮桿件之間應(yīng)有的間隙、制作和裝配等誤差，按比例繪出節(jié)點(diǎn)詳圖，如圖6 所示。圖中，屋架右半邊運(yùn)輸單元上的構(gòu)件必須在工地裝配后才能與節(jié)點(diǎn)板焊接，已以工地焊縫代號(hào)標(biāo)明。圖6 下弦節(jié)點(diǎn)“f”4 屋脊節(jié)點(diǎn)“K”“K”節(jié)點(diǎn)與一般上弦節(jié)點(diǎn)的區(qū)別在于節(jié)點(diǎn)處弦桿中斷而需對(duì)弦桿進(jìn)行拼接。（1）拼接角鋼的截面和長(zhǎng)度與“f”節(jié)點(diǎn)類似，拼接角鋼采用上弦桿同號(hào)角鋼，頂部截去棱角，寬度為，垂直肢截去，見(jiàn)圖7 所示。拼接角鋼與上弦桿共有條角焊縫，都位于角鋼的肢尖，承擔(dān)節(jié)點(diǎn)兩側(cè)弦桿中較小的內(nèi)力設(shè)計(jì)值。上弦桿截面為2Ð180×110×14，焊腳尺寸取為所需的拼接角鋼

28、總長(zhǎng)度為取。（2）腹桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫（a）“gK”桿桿件軸力，截面為2L70×4，節(jié)點(diǎn)板厚12mm，肢背和肢尖的內(nèi)力分配系數(shù)分別為肢背焊縫焊腳尺寸取，角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。肢背焊縫焊腳尺寸取所需焊縫長(zhǎng)度 取肢尖焊縫焊腳尺寸取所需焊縫長(zhǎng)度?。╞）“Kf”桿“Kf”桿與節(jié)點(diǎn)板的焊縫尺寸和節(jié)點(diǎn)“f”相同。（3）節(jié)點(diǎn)詳圖根據(jù)上述焊縫長(zhǎng)度以及桿件截面，并考慮桿件之間應(yīng)有的間隙、制作和裝配等誤差，按比例繪出節(jié)點(diǎn)詳圖，如圖所示。圖中，屋架右半邊運(yùn)輸單元上的構(gòu)件必須在工地裝配后才能與節(jié)點(diǎn)板焊接，已以工地焊縫代號(hào)標(biāo)明。圖7 屋脊節(jié)點(diǎn)“K”（4）上弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫上弦肢背與節(jié)點(diǎn)板的槽焊縫長(zhǎng)度，承受

29、節(jié)點(diǎn)荷載；肢尖焊縫長(zhǎng)度，承受偏心荷載。上弦桿截面為，節(jié)點(diǎn)板厚。（a）上弦肢背與節(jié)點(diǎn)板的槽焊縫槽焊縫按兩條的角焊縫計(jì)算。屋面傾角，節(jié)點(diǎn)荷載 P 的偏心距。槽焊縫所受到的應(yīng)力為 ，滿足（b）上弦肢尖與節(jié)點(diǎn)的連接焊縫上弦肢尖的兩條焊縫承擔(dān)偏心荷載，偏心距。取焊腳尺寸肢尖焊縫所受的應(yīng)力為，滿足5 支座節(jié)點(diǎn)“a”為便于施焊，下弦桿角鋼水平肢的底面與支座底板的凈距不小于水平肢的邊長(zhǎng)，且不小于，取。在節(jié)點(diǎn)中心線上設(shè)置加勁肋，加勁肋的高度與節(jié)點(diǎn)板相同，厚度都為。（1）支座底板的尺寸（a）底板的平面尺寸支座反力，錨拴直徑，錨拴孔直徑，底板的平面尺寸采用，C25 混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。僅考慮有加勁肋部分的底板承受支座

30、反力，驗(yàn)算柱頂混凝土的抗壓強(qiáng)度：，滿足（b）底板的厚度節(jié)點(diǎn)板和加勁肋將底板分為四塊，每塊板為兩相鄰邊支承而另兩相鄰邊自由的板，所受應(yīng)力，兩支承邊之間的對(duì)角線長(zhǎng)度以及支承邊交點(diǎn)到對(duì)角線的距離分別為，查附表可得，則單位寬度的最大彎矩為底板厚度為（2）節(jié)點(diǎn)板的尺寸（a）腹桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫 “Aa”桿桿件軸力，截面為，節(jié)點(diǎn)板厚，肢背和肢尖的內(nèi)力分配系數(shù)分別為，角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。肢背焊縫焊腳尺寸取所需焊縫長(zhǎng)度取 肢尖焊縫焊腳尺寸取所需焊縫長(zhǎng)度取。 “aB”桿“aB”桿與節(jié)點(diǎn)板的焊縫尺寸和節(jié)點(diǎn)“B”相同。（b）下弦與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫“ab”桿在節(jié)點(diǎn)板處斷開(kāi)，其焊縫尺寸的計(jì)算與腹桿相同。桿件軸力，截面為

31、，節(jié)點(diǎn)板厚，肢背和肢尖的內(nèi)力分配系數(shù)分別為，角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。肢背焊縫焊腳尺寸取所需焊縫長(zhǎng)度取 肢尖焊縫焊腳尺寸取所需焊縫長(zhǎng)度取。（c）節(jié)點(diǎn)詳圖根據(jù)上述焊縫長(zhǎng)度以及桿件截面，并考慮桿件之間應(yīng)有的間隙、制作和裝配等誤差，按比例繪出節(jié)點(diǎn)詳圖，如圖所示。圖8 支座節(jié)點(diǎn)“a”（3）加勁肋的尺寸加勁肋的高度和厚度與節(jié)點(diǎn)板相同，分別為575mm 和14mm；底部外邊緣與底板大致齊平，寬度為100mm；為避免3 條互相垂直的角焊縫相交于一點(diǎn)，加勁肋底端角部切除15mm；從軸線交點(diǎn)開(kāi)始往上，加勁肋的寬度逐漸減小，頂部寬度取為加勁肋的平面尺寸詳見(jiàn)圖所示。（4）加勁肋與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫一個(gè)加勁肋受力焊縫受力節(jié)點(diǎn)板

32、和加勁肋厚度都為14mm,焊腳尺寸取為焊縫計(jì)算長(zhǎng)度 焊縫應(yīng)力 ，滿足（5）加勁肋、節(jié)點(diǎn)板與底板的連接焊縫設(shè)焊縫傳遞全部支座反，加勁肋和節(jié)點(diǎn)板后14mm，底板厚21mm，焊腳尺寸取為焊縫總計(jì)算長(zhǎng)度焊縫應(yīng)力滿足 其余各節(jié)點(diǎn)的計(jì)算過(guò)程不再一一列出?，F(xiàn)列表給出各節(jié)點(diǎn)處斷開(kāi)桿件的焊縫尺寸計(jì)算表以及連續(xù)桿件的焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算表，見(jiàn)表表所示。表8 斷開(kāi)桿件焊縫尺寸計(jì)算表?xiàng)U件名稱計(jì)算內(nèi)力(kN)alphabeta肢背焊縫長(zhǎng)度肢尖焊縫長(zhǎng)度hf,min(mm)hf,max(mm)hf1(mm)lw1(mm)l1(mm)hf,min(mm)hf,max(mm)hf2(mm)lw2(mm)l2(mm)斜腹桿aB-563.

33、97 0.650.355.2 1210164 1905.2 86147 160Bb452.98 0.70.35.2 8.48177 2005.2 66101 120bD-376.15 0.70.35.2 9.68147 1705.2 6684 100Dc277.21 0.70.35.2 66144 1605.2 5574 90cF-211.93 0.70.35.2 7.26110 1305.2 6648 60Fd135.59 0.70.34.0 4.84106 1204.0 4445 60dH-84.56 0.70.34.0 4.8466 804.0 4440 50He67.91 0.70.3

34、4.0 4.8453 704.0 4440 50eg130.95 0.70.34.0 4.84102 1204.0 4444 60gK161.41 0.70.34.0 4.84126 1404.0 4454 70gI32.64 0.70.34.0 4.8440 504.0 4440 50豎腹桿Aa-25.11 0.650.354.0 4.8440 504.0 4440 50Cb-50.22 0.70.34.0 4.8440 504.0 4440 50Ec-50.22 0.70.34.0 4.8440 504.0 4440 50Gd-50.22 0.70.34.0 4.8440 504.0 44

35、40 50Ie-75.33 0.70.34.0 4.8459 704.0 4440 50Jg-50.22 0.70.34.0 4.8440 504.0 4440 50Kf0.00 0.70.34.0 4.8440 504.0 4440 50下弦ef158.80 0.70.35.2 12683 1005.2 8648 60ab300.82 0.70.35.6 126157 1705.6 8667 80表9 下弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫驗(yàn)算表節(jié)點(diǎn)名稱計(jì)算內(nèi)力(kN)alphabetal(mm)肢背焊縫驗(yàn)算肢尖焊縫驗(yàn)算結(jié)論hf1(mm)lw1(mm)f(N/mm2)hf2(mm)lw2(mm)f(N/mm

36、2)下弦節(jié)點(diǎn)b457.00 0.70.34806360105.8 636045.3 滿足c247.08 0.70.3390636057.2 636024.5 滿足d98.94 0.70.3300628828.6 628812.3 滿足e45.20 0.70.3370635810.5 63584.5 滿足g30.46 0.70.3202419419.6 41948 滿足表10 上弦肢尖與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫驗(yàn)算表節(jié)點(diǎn)名稱計(jì)算內(nèi)力(kN)偏心e(mm)hf,min(mm)hf,max(mm)hf(mm)l(mm)f(N/mm2)f(N/mm2)應(yīng)力比結(jié)論上弦節(jié)點(diǎn)A0.00 855.6 126950.00

37、 0.00 0.00 滿足B563.47 855.6 121045093.60 111.01 0.82 滿足C0.00 855.6 1261200.00 0.00 0.00 滿足D344.01 855.6 12837086.77 125.00 0.84 滿足F167.73 855.6 12630568.15 118.62 0.74 滿足G0.00 855.6 1261180.0 0.00 0.00 滿足H41.18 855.6 12622023.6 57.79 0.33 滿足I24.11 855.6 12621813.9 34.49 0.20 滿足J0.00 855.6 1261190.0 0

38、0.00 滿足表11 上弦肢背與節(jié)點(diǎn)板連接槽焊縫驗(yàn)算表節(jié)點(diǎn)名稱節(jié)點(diǎn)荷載(kN)坡度l(mm)偏心e(mm)節(jié)點(diǎn)板厚度(mm)f(N/mm2)f(N/mm2)槽焊縫應(yīng)力比結(jié)論上弦節(jié)點(diǎn)A25.110.114035122.32 61.4 0.39 滿足B50.220.145035121.36 20.1 0.13 滿足C50.220.119015123.34 50.3 0.32 滿足D50.220.137040121.66 27.8 0.18 滿足F50.220.130532.5122.03 33.8 0.22 滿足G50.220.117030123.77 80.5 0.52 滿足H50.220.12

39、2030122.86 53.4 0.34 滿足I50.220.124025122.61 43.3 0.28 滿足J50.220.119010123.34 44.7 0.29 滿足五、填板設(shè)計(jì)為了使雙角鋼截面整體工作，兩角鋼間必須設(shè)置填板。填板的尺寸和間距見(jiàn)表所示。表12 填板設(shè)計(jì)表?xiàng)U件名稱桿件長(zhǎng)度(mm)截面規(guī)格回轉(zhuǎn)半徑（cm）軸力符號(hào)40i或80i(cm)填板個(gè)數(shù)填板間距(mm)填板厚(mm)填板寬(mm)填板高(mm)上弦桿15072L180×110×14*5.75-12301753.5 1260130下弦桿30002L160×104.981398.41150

40、0.0 1260180斜腹桿aB21402L140×90×102.56-1102.42713.3 1260160Bb22652L90×72.781222.411132.5 1260110bD25002L110×83.4-11362833.3 1260130Dc25402L80×52.481198.411270.0 1260100cF27902L90×62.79-1111.62930.0 1260110Fd28302L50×41.541123.22943.3 125070dH30752L70×42.18-187.23

41、768.8 125090He30952L63×41.96-178.43773.8 125085eg20802L70×42.18-187.22693.3 125090gK21252L70×42.18-187.22708.3 125090gI18902L45×41.381110.41945.0 125065豎桿Aa17752L56×36×41.02-140.84355.0 125080Cb20452L50×41.54-161.63511.3 125070Ec23452L50×41.54-161.63586.3 1250

42、70Gd26452L56×41.73-169.23661.3 125080Ie29452L70×42.18-187.23736.3 125090Jg13902L45×41.38-155.22463.3 125065Kf32452L45×41.380110.421081.7 125065六、材料表施工圖中各零件的規(guī)格、單個(gè)零件的重量、數(shù)量、總重等詳見(jiàn)表所示。表13 材料表零件編號(hào)規(guī)格重量(kg/m) /面積(cm2)長(zhǎng)度(m)/厚度(mm)單個(gè)零件重量(kg)數(shù)量總重(kg)12L180×110×14*30.58915.014459.2

43、641837.0522L160×1024.72914.8365.9941463.9632L56×36×42.8181.7755.00420.0142L140×90×1017.4752.14237.434149.7352L90×79.6562.26521.87487.4862L50×43.0592.0456.26425.0272L110×813.5322.533.834135.3282L80×56.2112.5415.78463.1092L50×43.0592.3457.17428.69102L9

44、0×68.352.7923.30493.19112L50×43.0592.838.66434.63122L56×43.4462.6459.11436.46132L70×44.3723.07513.44453.78142L63×43.9073.09512.09448.37152L70×44.3722.94512.88451.50162L45×42.7361.895.17420.68172L45×42.7361.393.80415.21182L70×44.3724.20518.38473.54192L45×42.7362.7367.492