三角形屋架设计

精选优质文档-倾情为你奉上钢结构设计原理课程设计三角形钢屋架结构设计 设计时间 目录1课程设计指导书62屋架杆件几何尺寸的计算63屋架支撑布置73.1屋架支撑7 3.2屋面檩条及其支撑83.2.1截面选择83.2.2强度计算93.2.3强度验算93.2.4荷载计算94屋架的内力计算104.1杆件的轴力104.2上弦杆的弯矩105屋架杆件截面设计105.1上弦杆115.2下弦杆125.3腹杆135.3.1中间竖腹杆JG135.3.2主斜腹杆IK、KG145.3.3腹杆DI 145.3.4腹杆BH、CH、EK、FK 155.3.5腹杆HD、DK 155.4填板设置与尺寸选择 156屋架节点设计 166.1支座节点A 166.2上弦一般节点B、C、E、F、D 206.3屋脊拼接节点G 216.4下弦一般节点H 236.5下弦拼接节点I 236.6下弦中央节点J 256.7受拉主斜杆中间节点K 258参考资料 25三角形钢屋架课程设计指导书西南交通大学自考班课程设计任务书钢屋架设计一、设计资料1. 某地区某金工车间，长18Sm，跨度Lm，柱距Sm，采用无檩屋盖结构体系，梯形钢结构屋架，1.5mSm预应力混凝土大型屋面板，膨胀珍珠岩制品保温层（容重4kN/m3，所需保温层厚度由当地温度确定），卷材屋面，屋面坡度i。基本风压W，基本雪压S. 活荷载q2. 某地区某车间，长18S m，跨度L m，采用有檩屋盖体系，三角形屋架，屋面采用压型钢板0.15Kn/m2，不保温，屋面坡度i。基本风压W，基本雪压S.活荷载q根据附表选择题目。屋架均简支于钢筋混凝土柱子上，混凝土标号为C20，建造地点见附表。屋架所受荷载，包括恒载，活荷载，及风雪荷载等，均应该根分组表采用。大组7组，小组52组，跨度24m，柱距6m，雪荷载0.75，风压0.3，屋面坡度0.42，屋面荷载0.5。二、设计内容与要求1. 选择计算跨度，节间划分和腹杆形式，选用钢材以及焊条；2. 布置屋盖支撑，说明各支撑布置的必要性和作用，并按比例绘制出支撑布置图；3. 可用图解法或者查手册等方法求得半跨单位荷载作用下的杆力系数4. 荷载计算5. 杆力组合6. 选择杆件截面，列表汇总7. 节点设计8. 施工图绘制（包括绘制平面布置图、支撑布置图和一榀钢屋架设计详图，详图中必须至少包含屋脊节点详图、跨中下弦节点详图和支座节点详图）三、其它补充技术资料1）三角形屋架三角形屋架上弦坡度一般为i=1/21/3，跨度一般为1824m之间，适用于屋面坡度较大的有檩体系屋盖。三角形屋架与柱只能做成铰接，故房屋的横向刚度较低，且屋架弦杆的内力变化较大，在支座处最大，跨中较小，故弦杆用同一规格截面时，其承载力不能得到充分利用。2）梯形屋架梯形屋架上弦坡度一般为i=1/81/20，跨度可达36m，适用于屋面坡度较小的屋盖体系。梯形屋架的外形接近于弯矩图，各节间弦杆受力较弱，且腹杆较短。梯形屋架与柱的连接可做成刚接也可做成铰接。当做成刚接时，可提高房屋的横向刚度，因此是目前工业厂房无檩体系屋盖中应用最广的屋盖形式。3）选型参数常用屋架高度为：三角形屋架一般取h=(1/41/6)l。梯形屋架当上弦坡度为1/81/12时，跨中高度取h=(1/61/10)l，跨度大（或屋面荷载小）时取小值，跨度小（或屋面荷载大）时取大值。梯形屋架的端部高度，当屋架与柱铰接时取1.62.2 m，刚接时取1.82.4 m，端弯矩大时取大值，端弯矩小时取小值。对于跨度较大的屋架，在横向荷载作用下将产生较大的挠度，有损外观并可能影响屋架的正常使用。为此，对跨度L15 m的三角形屋架和跨度L24 m的梯形屋架，当下弦无向上曲折时，宜采用起拱来抵消屋架受荷后产生的部分挠度。起拱高度一般为其跨度的1/500左右。4）屋盖支撑钢屋盖和柱组成的结构体系是一平面排架结构，纵向刚度很差，在荷载作用下，存在着所有屋架同向倾覆的危险。此外，在这样的体系中，由于檩条和屋面板均不能作为上弦杆的侧向支承点，故上弦杆在受压时，极易发生侧向失稳现象，如图中虚线所示，其承载力极低。在屋盖两端或中部适当位置的相邻两榀屋架之间，设置一定数量的支撑，沿屋盖纵向全长设置一定数量的纵向杆件（系杆），将屋架连成一空间结构体系，形成屋架与支撑桁架组成的空间稳定体系。目的是保证整个屋盖的空间几何不变性，从而阻止屋架上下弦侧移，大大减小其自由长度，提高屋架弦杆的承载力。同时，可保证屋盖结构安装时的稳定和方便。钢屋盖支撑主要由上弦横向水平支撑下弦横向水平支撑下弦纵向水平支撑垂直支撑及系杆组成。5、钢屋架节点设计的基本要求和构造要求 基本要求（1）角钢屋架各汇交的杆件一般焊接于节点板上，组成屋架节点。杆件截面重心轴线汇交于节点中心，截面重心线按所选用的角钢规格确定，并取5mm的倍数。（2）除支座节点外，屋架其余节点宜采用同一厚度的节点板，支座节点板宜比其他节点板厚2mm。（3）节点板的形状应简单，如矩形梯形等，以制作简便及切割钢板时能充分利用材料为原则。节点板的平面尺寸（长度宽度），宜为5mm的倍数，可根据杆件截面尺寸和腹杆端部焊缝长度作出大样图来确定，在满足传力要求的焊缝布置的前提下，节点板尺寸应尽量紧凑。在焊接屋架节点处，腹杆与弦杆腹杆与腹杆边缘之间的间隙a不小于20mm，相邻角焊缝焊趾间距应不小于5mm；屋架弦杆节点板一般伸出弦杆1015mm；有时为了支承屋面结构，屋架上弦节点板（厚度为t）一般从弦杆缩进510mm，且不宜小于（t/2+2）mm。（4）角钢端部的切断面一般应与其轴线垂直；当杆件较大，为使节点紧凑。（5）单斜杆与弦杆的连接应避免偏心弯矩。节点板边缘与杆件轴线的夹角不应小于15。在单腹杆的连接处，应计算腹杆与弦杆之间节点板的强度。（6）支承大型屋面板的上弦杆，当屋面节点荷载较大而角钢肢厚较薄时，应对角钢的水平肢予以加强。 节点构造（1）下弦中间节点弦中间节点，当弦杆无弯折时，其连接构造按有关规定进行。（2）上弦中间节点支承大型屋面板或檩条的屋架上弦中间节点，为放置集中荷载下的水平板或檩条，可采用节点板不向上伸出部分向上伸出和全部伸出的做法。l 节点板不伸出的方案。此时节点板缩进上弦角钢肢背，采用横焊缝焊接，于是节点板与上弦之间就由槽焊缝和角焊缝传力。节点板的缩进深度不宜小于(t1/2+2)mm，也不宜大于t1，t1为节点板的厚度。l 节点板部分或全部伸出的方案。当节点板伸出不妨碍屋面构件的安放时，可采用该方案。（3）弦杆拼接节点当角钢长度不足弦杆截面有改变或屋架分单元运输时，弦杆常需要拼接。前两者为工厂拼接，拼接点通常在节点范围之外；后者为工地拼接，拼接点通常在节点处。l 工厂拼接双角钢杆件采用拼接角钢拼接，拼接角钢宜采用与弦杆相同的规格（弦杆截面改变时，与较小截面的弦杆相同），并切去竖肢及角钢背直角边棱。切肢=t+hf+5mm以便施焊，其中t为拼接角钢肢厚，hf为角焊缝焊脚尺寸，5mm为余量以避开肢尖圆角；切边棱是为使之与弦杆密贴，切去部分由填板补偿。单角钢杆件宜采用拼接钢板拼接，拼接钢板的截面面积不得小于角钢的截面面积。l 工地拼接屋架的工地拼接节点，通常不利用节点板作为拼接材料，而以拼接角钢传递弦杆内力。下弦中央拼接节点，拼接角钢长度l=2lw+b，lw为下弦杆一侧与拼接角钢连接焊缝的长度，b为间隙，一般取b=（1020）mm。屋脊拼接节点的拼接角钢一般采用热弯形成，当屋面较陡需要弯折较大且角钢肢宽不易弯折时，可将竖肢开口（钻孔焰割）弯折后对焊。拼接角钢长度l=2lw+b，一般取b=（1020）mm，当截面垂直上弦切割时所需间隙稍大，常取b=50mm左右。当为工地拼接时，为便于现场拼装，拼接节点需要设置安装螺栓。因此，拼接角钢与节点板应焊于不同的运输单元，以避免拼装中双插的困难。也可将拼接角钢单个运输，拼装时用安装焊缝焊于两侧。（4）屋架支座节点屋架支座节点可做成铰接或刚接。l 屋架铰接支座节点支承于混凝土柱或砌体柱的屋架，其支座节点常设计为铰接。屋架支座节点处各杆件汇交于一点，为保证底板的刚度力的传递以及节点板平面外刚度的需要，支座节点处应对称放置加劲板，加劲板的厚度取等于或略小于节点板的厚度，加劲板厚度的中线应与各杆件合力线重合。为便于施焊，下弦角钢背与底板间的距离e一般应不小于下弦伸出肢的宽度，且不小于130mm；梯形屋架端竖杆角钢肢朝外时，角钢边缘与加劲板中线距离不宜小于50mm。l 屋架刚接支座节点屋架支座节点设计成刚性连接时，为使支座节点板不致过大，屋架弦杆和斜腹杆的轴线一般汇交于柱的内边缘。采用安装焊缝加支托的刚接支座节点支座斜腹杆为上升式，的支座斜腹杆为下降式。安装时屋架端节点板与焊在柱翼缘上的竖直角钢相靠，在节点板另一侧加竖直肋板，屋架就位 再焊三条竖焊缝，竖直角钢下的短角钢为安装支托。上弦节点一般另加盖板连接，连接盖板的厚度一般为814 mm，连接角焊缝的焊脚尺寸为610 mm。课程设计报告书正文设计资料1、 设计资料及说明梗据三角形屋架的要求：三角形屋架上弦坡度一般为i=1/21/3，跨度一般为1824m之间，适用于屋面坡度较大的有檩体系屋盖。三角形屋架与柱只能做成铰接，故房屋的横向刚度较低，且屋架弦杆的内力变化较大，在支座处最大，跨中较小，故弦杆用同一规格截面时，其承载力不能得到充分利用。所以本次设计采用题目2. 设计一位于x地区x车间的单跨屋架结构（封闭式），主要参数如下：1、单跨屋架，平面尺寸为36m24m，S=6m，即单跨屋架结构总长度为36m，跨度为24m，柱距为6m。2、屋面材料为压型钢板3、屋面坡度i=0.42。恒载为0.5kN/m2 ,活（雪）载为0.75kN/m2。4、屋架支承在钢筋混凝土柱顶，混凝土标号C20，柱顶标高6m。5、钢材标号为Q345-B.F，其设计强度值为f=310N/mm2。6、焊条型号为E43型。7、荷载计算按全跨永久荷载+全跨可变荷载（不包括风荷载）考虑，荷载分项系数取：G =1.2，Q =1.4。2 屋架杆件几何尺寸的计算 根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数，采用芬克式三角形屋架。屋面坡度为i=0.42,屋面倾角=arctg（0.42）=22.78，sin=0.3872，cos=0.9220屋架计算跨度 l0 =l300300=23700mm屋架跨中高度 h= l0i/2=237000.21=4977mm上弦长度 L=l0/2cos12852mm节间长度 a=L/6=12852/62142mm节间水平段投影尺寸长度 a=acos=21420.922=1975mm根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示图1 屋架形式及几何尺寸3 屋架支撑布置3.1 屋架支撑 1、在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。 2、因为屋架是有檩屋架，为了与其他支撑相协调，在屋架的下弦节点设计三道柔性水平系杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。 3、根据厂房长度36m,跨度为24m，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑及垂直支撑。如图2所示。3.2 屋面檩条及其支撑 压型钢板长1820mm,要求搭接长度150mm，且每张瓦至少要有三个支撑点，因此最大檩条间距为 半跨屋面所需檩条数 考虑到上弦平面横向支撑节点处必须设置檩条，为了便于布置，实际取半跨屋面檩条数13根，则檩条间距为：可以满足要求。图3 屋面檩条及其支撑布置示意图3.2.1 截面选择 试选用普通槽钢8，查表得m=0.08kN/m,Ix=101cm4,Wx=25.3cm3,Wy=5.8cm3; 截面塑性发展系数为x=1.05,y=1.2。 恒载 0.30.778=0.233（kN/m） 压型钢板 0.15（kN/m） 檩条和拉条 0.080（kN/m） 合计 gk=0.463（kN/m） 可变荷载 qk=0.75000.778=0.5835（kN/m） 檩条的均布荷载设计值 q=Ggk+Qqk=1.20.463+1.40.5835=1.3605kN/m qx=qsin=1.36050.3872=0.5268kN/m qy=qcos=1.36050.9220=1.254kN/m3.2.2 强度计算 檩条的跨中弯距 X方向: Y方向: （在跨中设了一道拉条）檩条的最大拉力（拉应力）位于槽钢下翼缘的肢尖处满足要求。3.2.3 强度验算 载荷标准值 沿屋面方向有拉条，所以只验算垂直于屋面方向的挠度：能满足刚度要求。3.2.4 荷载计算 恒载 0.30.778=0.233（kN/m）压型钢板 0.15（kN/m） 檩条和拉条 0.080（kN/m） 合计 gk =0.463（kN/m） 可变荷载 qk=0.75000.778=0.5835（kN/m） 檩条的均布荷载设计值 q=Ggk+Qqk=1.20.463+1.40.5835=1.3725kN/m节点荷载设计值 P=qas=1.37251.9756=11.52kN4 屋架的内力计算4.1 杆件的轴力芬克式三角形桁架在半跨活（雪）荷载作用下，腹杆内力不变号，故只按全跨雪荷载和全跨永久荷载组合计算桁架杆件内力。根据建筑结构静力计算手册，对于十二节间芬克式桁架，n=17700/2950=6。先差得内力系数，再乘以节点荷载P=11.52kN,屋架及荷载是对称的，所以只需计算半个屋架的杆件轴力。计算出的内力如表1所示。表1 桁架杆件内力组合设计值杆件内力系数内力设计值/kN(P=11.52kN)上弦杆ABBCCDDEEFFG-17.39-16.13-16.76-16.44-15.18-15.81-200.33-185.81-193.07-189.39-174.87-182.13下弦杆AHHIIJ+16.50+13.50+9.00+190.18+155.52+103.68腹杆DIBH、CHEK、FKHD、DKIKKGGJ-2.85-1.34-1.34+3.00+4.50+7.500-32.832-15.44-15.44+34.56+51.84+89.8560注：负为压杆，正为拉杆。4.2 上弦杆的弯矩 由钢结构与组合结构查的，上弦杆端节间最大正弯矩：M1=0.8M0，其它节间最大正弯矩和节点负弯矩为M2=0.6M0。上弦杆节间集中载荷 P=11.52kN节间最大弯矩 M0= Pl/4 =11.521/4=2.88kNm端节间 M1=0.8M0=0.81.904=2.304kNm中间节间及节点 M2=0.6M0=0.62.88=1.728kNm5 屋架杆件截面设计在设计屋架杆件截面前，首先要确定所选节点板的厚度。在三角形屋架中，节点板厚度与弦杆的最大内力有关。根据弦杆最大内力Nmax=200.88kN,查钢结构设计及实用计算P83页表5-1单壁式桁架节点板厚度选用表可选择支座节点板厚为8mm,其它节点板厚为6mm。5.1 上弦杆 整个上弦杆采用等截面通长杆，由两个角钢组成T形截面压弯构件，以避免采用不同截面时的杆件拼接。 弯矩作用平面内的计算长度 lox=4680mm 侧向无支撑长度 l1=24680=9360mm首先试选上弦截面为2706，查钢结构得其主要参数：, ，, 截面塑性发展系数 x1=1.05,x2=1.2。5.1.1 强度验算 取AB段上弦杆（最大内力杆段）验算： 轴心压力： N=200.88kN 最大正弯矩（节间）： Mx=M1=2.304kNm； My=M2=10728kNm截面强度验算由负弯矩控制。5.1.2 弯矩作用平面内的稳定性验算x=l0x / ix=214/2.14=100150， 按GB50017附录C表C-2查得=0.734 按有端弯矩和横向荷载同时作用使弦杆产生反向曲率，故取等效弯矩系数为补充验算：.故平面内的稳定性得以保证。5.1.3 弯矩作用平面外的稳定性验算 此稳定性由负弯矩控制，验算上弦杆ABC段在弯矩作用下平面外的稳定性 轴心压力 N1=200.88kN，N2=185.81kN。 loy= l1(0.75+0.25N2/N1)=2214.2(0.75+0.25185.81/200.88)=420.23y= loy / iy =420.23 / 3.13=134.3150 查钢结构附表得， 对弯矩使角钢水平肢受压的双角T形截面，查相关规范得整体稳定系数可用下式计算： 在计算长度范围内弯矩和曲率多次改变向号，为偏于安全，取 平面外长细比和稳定性均满足要求。5.1.4 局部稳定验算 对由2707组成的T形截面压弯构件 翼缘：满足局部稳定要求。 腹板：亦满足要求。 所选上弦杆截面完全满足各项要求，截面适用。5.2 下弦杆（轴心受拉杆件） 整个下弦钢不改变截面，采用等截面通长杆。在下弦节点I处，下弦杆角钢水平肢上开有直径为17.5mm的安装螺栓扩孔。因此，计算下弦杆强度时，必须考虑及此。此外，选截面时还要求角钢水平肢（开孔肢）的边长63mm，以便开d0=17.5mm的安装螺栓孔。 首先按段AH的轴心拉力N=190.8kN 下弦杆的计算长度 lox=393.4cm （取下弦杆IJ段的长度） loy=2393.4=786.8cm 需要 选用2564的角钢，其截面相关参数为 A=8.78cm2，ix=1.73cm，iy=2.52cm。5.2.1 长度验算 杆段AH An=A=8.78cm2 杆段HI 杆段IJ 5.2.2 长细比验算下弦杆长细比满足要求，所以所选下弦杆截面适用。5.3 腹杆5.3.1 中间竖腹杆JG 对于中间竖腹杆，N=0，=295cm对连接垂直支撑的桁架，采用2504组成十字形截面，单个角钢504，=0.99cm =0.9 l =0.9295=265.5cm 可满足要求。5.3.2 主斜腹杆IK、KG主斜腹杆IK、KG两杆采用相同截面，lox=245.8cm，loy=2245.8=491.6cm，内力设计值 N=89.85kN 所需净截面面积 选用2304，T形截面A=22.76=5.52cm22.9cm2，ix=0.90cm0.7cm， iy=1.491.40cm 可以使用5.3.3 腹杆DI NDI=-32.832kN，lox=0.8 l=0.8214.2=171.36cm，loy=l =214.2cm 选用404，A=3.09cm2,ix=1.22cm，iy=1.96cm 刚度验算： 按b类截面查表得可满足要求。5.3.4 腹杆BH、CH、EK、FK 4根杆均为压杆，受力及长度均有小于DI杆，故可按DI杆选用404，只不采用填板。5.3.5 腹杆HD、DK两者均为拉杆。N=+34.56kN,l=24.58cm。仍选用304，A=2.76cm2验算如下：x=lox / ix=0.8245.8/0.9=218.49350可满足要求。5.4 填板设置与尺寸选择双角钢杆件的填板设置与尺寸选择如表2表2 填板设置与尺寸选择杆件名称杆件截面节间杆件几何长度（mm)i(mm)40i(压杆）或80i（拉杆）(mm)实际填板间距(mm)每一节间填板数量(块)填板尺寸bth(mm)上弦杆2706214221.4856778160670下弦杆AH、HI2564245817.313841229160676IJ393413112腹杆GJ250429509.9792658560680IK、KG23042458972011535406506 屋架节点设计 角焊缝强度设计（E43型焊条）屋架各杆件轴线至各杆件角钢背面的距离Z0如表3，表中Z0为杆件重心线至角钢背面的距离表3 屋架各杆件轴线至角钢背面的距离Z0杆件名称杆件截面重心距离Z0(mm)轴线距离Z0(mm)备注上弦杆270719.920下弦杆256415.315腹杆JG250413.815IK、KG23048.910DI240411.315单面连接BH、CH、EK、FK240411.315单面连接DH、DK23048.910单面连接6.1 支座节点A6.1.1 下弦杆与节点板间连接焊缝计算 N=190.8kN 取角钢北部焊脚尺寸，角钢趾部焊脚尺寸，按焊缝连接强度要求得 背部 趾部 实际焊缝长度采用角钢背部l1=120mm 趾部l2=60mm6.1.2 绘制节点详图 按以下方法、步骤和要求画节点大样，并确定节点板尺寸 （1）严格按几何关系画出汇交于节点A的各杆件轴线（轴线至杆件角钢背面的距离Z0按表3采用）。 （2）下弦杆与支座底板之间的净距取140mm（符合大于130mm和大于下弦杆角钢水平肢宽的要求）。 （3）按构造要求预定底板平面尺寸为ab=220220mm，使节点A的垂直轴线通过底板的形心。 （4）节点板上部缩进上弦杆角钢背面t1/2+2mm=6mm(式中t1=8mm为节点板厚度），取上、下弦杆端部边缘轮廓线间的距离为20mm和根据下弦杆与节点板间的连接焊缝长度等，确定节点板尺寸如图4所示。图4 支座节点A6.1.3 上弦杆与节点板间连接焊缝计算 N=200.88kN， P1=P/2=11.52/2=5.76kN 节点板与角钢背部采用塞焊缝连接（取hf1= t/2=4），设仅承受节点荷载P1。因P1值很小，焊缝强度不必计算，一定能满足要求。令角钢趾部角焊缝承受全部轴心力N及其偏心弯矩M的共同作用：其中取焊脚尺寸=4，由节点图中量得实际焊缝长度l=474mm(全长焊满时），计算长度 lw2=l2-8mm=474-8=466mm60hf2=240mm，取最小lw2=60，hf2=240mm计算， 焊缝强度可满足要求。6.1.4 底板计算支座反力 R=6P=611.52=69.12kN，采用C20混凝土柱=10 N/。 锚栓直径采用20，底板上留矩形带半圆形孔，尺寸-220220，锚栓套板用-401040，孔径22。（1）底板面积A 底板与钢筋混凝土柱面间的接触面面积 A=2222-2（45+0.5/4）=424.4； 接触面压应力：可满足混凝土轴心抗压强度要求，预定底板尺寸ab=220mm220mm适用。（2） 底板厚度t 底板被节点板和加劲肋划分成四块相邻边支承德小板，板中最大弯矩（取单位板宽计算） （j） 斜边 斜边上之高 ，查表得=0.06，代入（j）所需底板厚度取t=12mm。底板选用-。6.1.5 节点板、加劲肋与底板间的水平连接焊缝的计算（1）节点板与底板间水平连接焊缝 承受轴心力 N=R/2=69.12/2=34.56kN 焊缝计算长度 需要 构造要求 采用hf=6mm，满足要求。（2） 加劲肋与底板间水平连接焊缝 N=R/2=69.12/2=34.56kN 需要 采用hf=6mm，满足要求。6.1.6 加劲肋与节点板间竖向连接焊缝计算 加劲肋厚度采用6mm，与中间节点板等厚。每块加劲肋与节点板间竖向连接焊缝受力： 焊缝计算长度 lw=(40+63)-10=93mm需要 构造要求 采用hf=6mm，满足要求。 由以上计算可见，底板和加劲肋及其连接焊缝均是构造控制。6.2 上弦一般节点B、C、E、F、D6.2.1 按一下方法、步骤和要求绘制节点详图 （1）严格按几何关系画出汇交于节点B的各杆件轴线（轴线至杆件角钢背面的距离Z0按表3）； （2）节点板上部缩进上弦杆角钢背面10mm、取上弦杆与短压杆轮廓间距离为15mm和根据短压杆与节点板间的连接焊缝尺寸等，确定节点板尺寸如图5所示； （3）标注节点详图所需各种尺寸。6.2.2 上弦杆与节点板间连接焊缝计算 N1=200.88kN N2=185.81kN P=11.52kN节点荷载P假定全部由上弦杆角钢背部塞焊承受，取焊脚尺寸=3 mm，（为节点板厚度），因P值很小，焊缝强度不必计算。上弦杆角钢趾部角焊缝假定承受节点两侧弦杆内力差及其偏心弯矩M 的共同作用，其中=200.88-185.81=15.07kN图5 上弦杆一般节点详图(a) 节点B、E (b) 节点C、F (c) 节点D 由图中量得实际焊缝长度l2=141mm,计算长度lw2=l2-8mm=141-8=133mm需要 构造要求 采用hf=6mm，满足要求。 其他上弦一般节点（节点C、D、E和F）的设计方法、步骤等与节点B相同，节点详图见图5所示。因节点E和节点B的几何关系、受力等完全相同，故节点详图也完全相同。节点C和节点F的详图也完全相同。6.3 屋脊拼接节点G N=182.13kN P=11.52kN6.3.1 拼接角钢的构造和计算 拼接角钢采用与上弦杆截面相同的2707。拼接角钢与上弦杆间连接焊缝的焊脚尺寸取hf=6mm。 拼接接头每侧的连接焊缝共有四条，按连接强度条件需要每条焊缝的计算长度54.2mm 拼接处左右弦杆端部空隙40mm，需要拼接角钢长度218.8mm 为了保证拼接处的刚度，实际采用拼接角钢长度La=350mm。 此外，因屋面坡度较大，应将拼接接角钢的竖肢剖口3= 2（70-7-18）/2.5=36mm 采用40mm，如图6所示，先钻孔在切割，然后冷弯对齐焊接。6.3.2 绘制节点详图 绘制方法、步骤和要求与上弦一般节点B基本相同，腹杆与节点板间连接焊缝尺寸按表4采用。为便于工地拼接，拼接处工地焊一侧的弦杆一拼接角钢和受拉主斜杆与跨中吊环杆上分别设置直径为17.5mm和13mm的安装螺栓孔，节点详图如图6所示。图6 屋脊拼接节点G6.3.3 拼接接头每侧上弦杆与节点板间连接焊缝计算 拼接接头每侧上弦轴力的竖向分力Nsina与节点荷载P/2的合力 V=Nsina - P /2=182.130.3872 -11.52/2=64.9kN 设角钢背部的塞焊缝承受竖向合力V的一半，取hf1=5mm， 需要焊缝计算长度（因P/2很小，不计其偏心影响） 由图量得实际焊缝长度远大于，因此热内焊缝满足计算要求。在计算需要的时没有考虑斜焊缝的强度设计值增大系数。6.4 下弦一般节点H6.4.1 绘制节点详图（如图所示）图7 下弦一般节点H6.4.2 下弦杆与节点板间连接焊缝计算 N1=190.18kN N2=155.52kN=190.18-155.52=21.54kN由节点详图中量得实际焊缝长度,其计算长度需要 0.17mm0. 72mm构造要求 采用，满足要求。6.5 下弦拼接节点IN1=155.52kN N2=103.68kN 6.5.1 下弦杆与节点板间连接焊缝计算 拼接角钢采用与下弦杆截面相同的2564。拼接角钢与下弦杆间连接焊缝的焊脚尺寸取。 拼接头每侧的连接焊缝共有四条，按连接强度条件需要每条焊缝的计算长度 拼接处弦杆端部空隙取为10mm，需要拼接角钢长度 为保证拼接处的刚度，实际采用拼接角钢长度。6.5.2 绘制节点详图汇交于节点I的屋架各杆轴线至角钢背面的距离按表采用，腹杆与节点板间的连接焊缝尺寸按表采用。为便于工地拼接，拼接处弦杆和拼接角钢的水平肢上设置直径为17.5mm的安装螺栓孔。节点详图如图8所示。图8 下弦拼接节点I6.5.3 拼接接头一侧下弦杆与节点板间连接焊缝计算 取接头两侧弦杆的内力差N和0.15Nmax两者中的较大值进行计算。 =155.52-10.368=51.84Kn 取N=51.84kN进行计算。N由内力较大一侧的下弦杆传给节点板，由图中量得实际焊缝长度，其计算长度需要 0.75mm0.32mm采用，满足要求。6.6 下弦中央节点J均按构造要求确定各杆与节点板间的连接焊缝。节点详图如图9所示。图9 下弦中央节点J6.7 受拉主斜杆中间节点K设计计算与下弦一般节点H相同，节点详图如图10所示。图10 受拉主斜杆中间节点K7. 参考资料1. 钢结构设计例题集 （中国建筑工业出版社）2. 钢结构设计与计算 （机械工业出版社）3. 钢结构 （中国建筑工业出版社）4. 钢结构设计指导与实例精选 （中国建筑工业出版社）5. 钢结构设计及实用计算 （中国电力出版社）专心-专注-专业