西南科技大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)真正-完整版跨度21長102

文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理 文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理 .word版本可編輯.歡迎下載支持.文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.六、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)(1)下弦節(jié)點(diǎn)“c”見圖6.各桿件的內(nèi)力由表2查得。設(shè)計(jì)步驟：由腹桿內(nèi)力計(jì)算腹桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫的尺寸，即hf和l,然后根據(jù)ll2hf的大小按比例繪出節(jié)點(diǎn)板的形狀和尺寸，最后驗(yàn)算下弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫。采用E43型焊條，角焊縫的抗拉、抗壓和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ff=160Mpa。圖6下弦節(jié)點(diǎn)c設(shè)“Bc”桿的肢背焊縫hn=8mm,肢尖焊縫hf2=6mm,則所需的焊縫長度計(jì)算如下。肢背：l10.7N肢背：l10.7N2hf+16=0.731604020.78160+16=139.45mm故取l1=140mm肢尖:0.3N2hef肢尖:0.3N2heff+12=0.331604020.76160+12=82.54mm故取l2=90mm設(shè)“cD”桿的肢背焊縫hn=8mm,肢尖焊縫hf2=6mm,則所需的焊縫長度計(jì)算如下。肢背:0.7N2heff. 0.7239910+16= +16=109.71mm20.78160肢背:0.7N2heff. 0.7239910+16= +16=109.71mm20.78160故取l1=110mm肢尖:0.3N2heff〃 0.3239910+12= +12=65.55mm20.76160故取l2=70mm“Cc”桿的內(nèi)力很小，焊縫尺寸可按構(gòu)造確定，取 hf=5mm根據(jù)上面求得的焊縫長度，并考慮桿件之間應(yīng)有的間隙及制作和裝配等誤差，按比例繪出節(jié)點(diǎn)詳圖，從而確定節(jié)點(diǎn)板尺寸為455mrK270mm。下弦與節(jié)點(diǎn)板連接的焊縫長度為45.5cm,hf=5mm。焊縫所受的力為左右兩下弦桿的內(nèi)力差△N=530.21-223.10=307.11kN,受力較大的肢背處的焊縫應(yīng)力為0.7530711020.76(45510)=61.62MPa<160MPa因此，焊縫強(qiáng)度滿足要求。該節(jié)點(diǎn)如圖 6所示。(2)上弦節(jié)點(diǎn)"B”?！癇c”桿與見點(diǎn)半的焊縫尺寸和節(jié)點(diǎn)“c”相同?！癮B”桿與節(jié)點(diǎn)板的焊縫尺寸按上述同樣方法計(jì)算圖7上弦節(jié)點(diǎn)BNaB=-418.12KN。設(shè)“aB”桿的肢背焊縫hfi=8mm,肢尖焊縫hf2=6mm,則所需的焊縫長度為：0.65N 0.65418120肢目：l1= +16= +16=167.66mm2heff 20.78160故取l1=170mm肢尖:_0.3N-2h肢尖:_0.3N-2heff+12=0.3541812020.76160+12=120.89mm故取l2=130mm為了便于在上弦桿上擱置屋面板，節(jié)點(diǎn)板的上邊緣可縮進(jìn)上弦肢背 8mmo采用槽焊縫把上弦角鋼和節(jié)點(diǎn)板連接起來。槽焊縫作為兩條角焊縫計(jì)算，槽焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以0.8的折減系數(shù)。計(jì)算時可略去屋架上弦坡度的影響毛病考慮到P對槽焊縫長度中點(diǎn)的偏心距較小，所以略去由此偏心引起的彎矩。上弦肢背槽焊縫內(nèi)的應(yīng)力由下列計(jì)算1 1得到：hf1=-kp點(diǎn)板厚度=-X10=5mm2 2上弦桿與節(jié)點(diǎn)板間焊縫長度為455mm,則=107.47MPa<0.8f：=0.8M60MPa=128MPa406580=107.47MPa<0.8f：=0.8M60MPa=128MPa20.75(45512)1.22肢尖焊縫承受弦桿內(nèi)力差△N=406.58kN,偏心距e=100-22=78mm,偏心力矩M=△Ne=406.58X0.078=31.713kN?m,按構(gòu)造要求取肢尖hf2=8mm,則上弦桿肢尖角焊縫的剪應(yīng)力為f= 406580——=79.78MPa20.78455由偏心力矩引起的正應(yīng)力為 f削=6317130002=82.06MPa2helw20.784552則焊縫強(qiáng)度為(f)22=(82.06)279.782=104.35MPa<160MPa,f .1.22所以焊縫強(qiáng)度滿足要求。該節(jié)點(diǎn)如圖7所示。(3)屋脊節(jié)點(diǎn)"H”見圖8。弦桿一般都采用同號角鋼進(jìn)行拼接，為了使拼接角鋼與弦桿之間能夠密和，并便于施焊，需將拼接角鋼的尖角削除，且截去垂直肢的一部分寬度。拼接角鋼的這部分削弱，可以靠節(jié)點(diǎn)板來補(bǔ)償。接頭一邊的焊縫長度按弦桿內(nèi)力計(jì)算。

設(shè)拼接角鋼與受壓弦桿之間的角焊縫hf=8mm,則所需焊縫計(jì)算長度為=184.92mm?_ 662760=184.92mmlw=40.78160拼接角鋼的長度ls=2（lw+2hf）+弦桿桿端空隙，拼接角鋼長度取420mm上弦與節(jié)點(diǎn)板之間的槽焊縫，假定承受節(jié)點(diǎn)荷載，焊縫驗(yàn)算方法與節(jié)點(diǎn)“ B”處槽焊縫驗(yàn)算方法類似，此處驗(yàn)算過程略。上弦肢尖與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫，應(yīng)按上弦內(nèi)力的15%計(jì)算，并考慮此內(nèi)力產(chǎn)生的彎矩。設(shè)肢尖焊縫hf=8mm,取節(jié)點(diǎn)板長度為440mm,則節(jié)點(diǎn)一側(cè)弦桿焊縫的計(jì)算長度為lw=（竺^-8-16）=196mm2焊縫應(yīng)力為0.156627600.1566276020.78196=45.29MPa=107.03MPa60.1566276077.2=107.03MPa- 220.78196M2 2 107.032(―^)2=J45.292( )2=98.73MPa<160MPa1.22 . 1.22因此，焊縫強(qiáng)度滿足要求。該節(jié)點(diǎn)如圖8所示。因屋架分為兩個運(yùn)輸單元，在屋脊節(jié)點(diǎn)和下弦跨中節(jié)點(diǎn)設(shè)置工地拼接，左半邊的上弦桿、斜桿和豎桿與節(jié)點(diǎn)板的連接用工廠焊縫，而右半邊的上弦桿、斜桿與節(jié)點(diǎn)板的連接用工地焊縫。腹桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫的計(jì)算方法與以上幾個節(jié)點(diǎn)相同，在此不再贅述。圖8屋脊節(jié)點(diǎn)H（4） 支座節(jié)點(diǎn)“a”（圖9）為了便于施焊，下弦桿角鋼水平肢的底面與支座底板的凈距離取 120mm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)板的高度相等，厚度 14mm圖9支座節(jié)點(diǎn)a1）、支座底板的計(jì)算支座反力：R=544140N設(shè)支座底板的平面尺寸采用280nlm々00mm,如僅考慮有加勁肋部分的底板承受支座反力，則承壓面積為280M60=100800mm2。驗(yàn)算柱頂混凝土的抗壓強(qiáng)度:544140,=5.40<fc=12.5MPa100800式中：fc—混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對C25混凝土，fc12.5MPa。支座底板的厚度按屋架反力作用下的彎矩計(jì)算，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，每塊板的單位寬度的最大彎矩為：

式中： 一底板下的平均應(yīng)力，即 5.40MPa,a2—兩邊支承之間的對角線長度，即a2^(140142)21502=200.47mm2—系數(shù)，由b2/a2查表確定，d為兩邊支承的相交點(diǎn)到對角線a2的垂直距離由此得150133 b 99.52b2 =99.52mm,== =0.50mm200.47 a2200.47查表得2=0.056。則單位寬度的最大彎矩為：2 __ _ _ ___ 2 _Mmax=2qa2=0.056X5.40>200.47=12152.92N?mm,6M,6Mmaxmax一：f612152.92, =18.42mm取t=20mm2152)、加勁肋與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫計(jì)算加勁肋與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫計(jì)算與牛腿焊縫相似(圖 10)偏于安全的假定一個加勁肋的受力為屋架支座反力的四分之一，即54414045441404136035N,則焊縫內(nèi)力為:V=136035NM=13603595=N?mm設(shè)焊縫hf6mm,焊縫計(jì)算長度l=453-20-12=421mm,則焊縫應(yīng)力為:( 136035 ( 136035 )220.7642112923325 2( 2 )20.76421 1.22=39.12MPa<160MPa3)、節(jié)點(diǎn)板、加勁肋與底板的連接焊縫計(jì)算設(shè)焊縫傳遞全部支座反力R=544140N其中每塊加勁肋各傳-=136035h^節(jié)點(diǎn)板傳、，R遞R=272070N2節(jié)點(diǎn)板與底板的連接焊縫長度lw2(28012)536mm,所需焊腳尺寸為節(jié)點(diǎn)板與底板的連接焊縫長度hfR

2

0.7lhfR