钢结构课程设计——27m跨工业厂房普通钢屋架设计.doc

钢结构课程设计
——27ｍ跨工业厂房普通钢屋架设计
　 　 　 　 学 院: 土木与环境工程学院　
　 　 　班 　 　级: 　　 　 　 　
　 　 姓 　　名: 　　 　
学 号: 　 　 　 　
　　 　 　指导教师:　　 　 　
　 　 　 　 　　 北京科技大学 2０1４年07月
目录
1、设计任务书ﻩ1
1、１　设计内容ﻩ1
1、２ 设计目得ﻩ１
1、3设计任务及要求ﻩ1
２、设计计算书 2
2、1 设计资料ﻩ２
2、2 设计依据 ３
２、3 屋架形式及主要尺寸确定ﻩ3
２、4 支撑布置 4
2、5　屋架得内力计算ﻩ５
2、5、1 计算得基本假定 5
2、5、２荷载计算 5
2、５、3　荷载组合ﻩ6
2、５、４ 内力计算 7
2、６ 杆件截面设计ﻩ９
2、６、１ 上弦杆 9
2、6、２　下弦杆 10
2、6、３ 端斜杆aBﻩ11
２、６、４ 腹杆 12
2、5、6 竖杆Ｈdﻩ1６
2、７ 节点设计ﻩ１8
２、7、1 上弦节点 １8
2、７、2 屋脊节点“Ｊ” 29
3、7、3 端部支座节点“a” 31
２、7、4 下弦节点ﻩ3３
２、7、5　其她节点ﻩ39
２、８　节点板计算ﻩ４0
1、设计任务书
１、1 设计内容
２7ｍ跨工业厂房普通钢屋架设计
1、2 设计目得
通过课程设计,进一步了工业厂房钢结构得结构型式、总体布置、受力特点与构造要求等;培养与锻炼学生综合运用钢结构材料、连接与基本构件设计原理进行钢屋架设计计算与解决实际工程问题得能力。
１、３设计任务及要求
（1)完成设计计算书一份，设计计算书内容应包括以下内容：
①设计基本资料、设计依据
②选择钢屋架得材料，并明确提出对保证项目得要求;
③确定屋架形式及几何尺寸,屋架及支撑布置(SＣ——上弦支撑,XＣ——下弦支撑,CC——垂直支撑,ＧＧ——刚性系杆,LＧ——柔性支撑);
④进行荷载汇集、杆件内力计算、内力组合，选择各杆件截面;
⑤节点设计:设计下弦节点、上弦节点、再分式腹杆节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点等。
⑥填板设置; 　 ⑦材料统计
（2)绘制钢屋架施工图一张（A3）
①屋架几何尺寸与内力简图(１:100);
②构件详图:屋架正立面图[轴线图比例1:20(1:30）,节点及杆件比例1:10（１:15)］,上、下弦平面图,端部侧面图、跨中及中间部位剖面图;
③零件或节点大样图(1:5);　 ④材料表;设计说明。
所绘图纸应符合《房屋建筑制图统一标准（GB 5000１—2０10)》与《建筑结构制图标准(ＧB-T50105－20１0)》得要求。
2、设计计算书
2、1　设计资料
某机械厂成品组装车间跨度为2７m,厂房总长度9０m,柱距６ｍ,车间内设有两台30０／5０kN中级工作制吊车。厂房平面图、剖面图及屋架结构形式见图2-１（以长度9０ｍ为例)。

图2-1 厂房平面、剖面及屋架形式示意图
１、车间柱网布置:长度90m;柱距6ｍ ;跨度27m
2、屋架采用得钢材为Q23５B钢,焊条为Ｅ43型。
3、屋面材料:预应力大型屋面板
4、柱得混凝土强度等级为C２5,屋面坡度i=１／1０；
5、厂房工作温度高于-20℃,无侵蚀性介质,地震设防烈度为6度，屋架下标高为１2.5m;采用1、5×６ m预应力混凝土大型屋面板,Ⅱ级防水,卷材屋面，屋架采用梯形钢桁架,两端铰支在钢柱上。
６、屋面活荷载标准值为0、7,雪荷载标准值为０、４5,基本风压0、35,基本雪压(不与活荷载同时考虑)0、４5
２、２ 设计依据
1、《钢结构课程设计指导》 张志国 张庆芳 武汉理工大学出版社
2、《钢结构设计规范》(GＢ50017-２003),北京：中国计划出版社
3、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2０12),北京:中国建筑工业出版社
4、《钢结构基本原理》 何若全 中国建筑工业出版社
５、《房屋建筑制图统一标准》（GＢ5０0０1-2010)
６、《建筑结构制图标准》(GB-Ｔ50１0５-20１０）
2、3 屋架形式及主要尺寸确定
屋面材料为预应力混凝土大型屋面板,采用无檩屋盖体系，梯形钢屋架，屋面坡度。屋架计算宽度,中间高度取,在２7m轴线处端部高度，在得两端高度为:。屋架跨中起拱高度按计算，取。钢材选用Q２35B钢,焊条为型，手工焊。根据车间长度、屋架跨度与荷载情况,设置上、下弦横向水平支撑、垂直支撑与系杆。
如图2－2所示:

图2-２　屋架形式
2、4 支撑布置
根据厂房长度(90m>6０m)、跨度及荷载情况，设置三道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合,厂房两端得横向水平支撑设在第一柱间,该水平支撑得规格与中间柱间支撑得规格有所不同。在所有柱间得上弦平面设置了刚性与柔性系杆,以保证安装时上弦杆得稳定,在各柱间下弦平面得跨中及端部设置了柔性系杆,以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑得柱间,于屋架跨中与两端各设一道垂直支撑。
屋架支撑布置见图２－3所示:
图2-３(a)屋架上弦支撑布置

图２-３（b)垂直支撑1-1

图２-3(c)垂直支撑2-2
符号说明：GＷJ－(钢屋架）;SC-(上弦支撑）:XC-（下弦支撑); ＣＣ-(垂直支撑)；GG-(刚性系杆);LＧ-(柔性系杆)
备注:某车间所设计得屋盖无吊车、无天窗、无振动设备,不必进行有关这些得计算。
２、5 屋架得内力计算
2、５、1 计算得基本假定
节点均为铰接;所有杆件得轴线均位于同一平面内，且同心交汇于节点;荷载均作用于节点。
2、5、2荷载计算
屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,取较大得荷载标准值进行计算,故屋面活荷载取0、7kN／m２进行计算；荷载计算中，因屋面坡度较小,风荷载对屋面为吸力,起卸载作用,对重屋盖可不考虑。
屋架沿水平投影面积分布得自重(包括支撑)可按经验公式计算。
荷载计算如表2-1所示：
表２－1 荷载计算表
荷载名称
标准值()
设计值()
预应力混凝土大型屋面板(包括灌缝)
１、4
1、4×1、35=１、89
改性沥青防水层
0、4
0、4×1、３5=０、5４
2０厚1:2、5水泥砂浆找平层
0、4
0、４×1、３５=0、54
1５0厚加气混凝土保温层
0、48
0、48×1、35=0、648
悬挂管道
0、10
0、１0×1、３5=0、１35
屋架与支撑自重
0、120＋0、０11×２7＝0、4１７
0、417×1、35=0、563
永久荷载总与
3、１９7
４、３16
屋面活荷载
０、７
0、7×１、4＝0、９8
可变荷载总与
０、7
０、9８
２、5、3 荷载组合
设计屋架时应考虑以下三种荷载组合情况:
（1）第一种荷载组合：全跨永久荷载＋全跨可变荷载
全跨节点永久荷载及可变荷载:

(2）第二种荷载组合:全跨永久荷载+半跨可变荷载
全跨节点永久荷载:

半跨节点可变荷载:

(3)第三种荷载组合:全跨屋架(包括支撑)自重+半跨屋面板自重＋半跨屋面活荷载:
全跨节点屋架自重:

半跨节点屋面板自重及活荷载:

备注:上述三种荷载组合，其中(1)、(2)种组合为使用阶段荷载情况，（3)为施工阶段荷载情况。
2、5、４ 内力计算
屋架在上述３种荷载组合作用下得计算简图如图2-4所示。
用电算先解得F=１得屋架各杆件得内力系数（F＝１作用于全跨、左半跨、右半跨):

(a)全跨永久荷载＋全跨可变荷载计算简图

（b)全跨永久荷载＋半跨可变荷载计算简图

(ｃ)全跨屋架包括支撑＋半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载计算简图
图2-４ 屋架计算简图
然后求出各种荷载情况下得内力进行组合,计算结果详细见表2-2：
表2-2 屋架构件内力组合表
杆件名称
内力系数(Ｆ=1)
内力组合值
计算内力
全跨①
左半跨②
右半跨③
第一种组合Fx①
第二种组合
第三种组合
F1×①+　F２×②
F1×①+　F2×③
F3×①＋ Ｆ4×②
Ｆ3×①+　F4×③
上弦
ＡB
0、０0
0、0０
０、００
0、00
0、00
0、00
0、00
0、００
0、00
ＢC
-9、９3
-7、47
-3、０9
-４7３、3０
-４5１、６１
－40１、38
-243、27
-130、13
－4７3、30
CD
-9、９3
-7、4７
－3、09
－4７3、30
－451、61
－４0１、38
-2４３、２7
－130、13
-４7３、３0
DE
-15、74
－11、27
-5、60
-750、23
-710、8１
-660、80
-３70、86
-224、40
-7５0、23
EF
－1６、３2
-１1、８5
-5、60
-77７、8７
-7３8、45
-6８3、33
-3８8、78
-2２７、34
-7７7、８7
FG
-16、32
-1１、85
－5、6０
-77７、87
-738、4５
-6８3、３3
-38８、78
-227、３４
-777、87
GH
-18、61
-１１、86
-8、45
－887、0３
-827、49
-７９7、４2
-４００、64
-312、56
-887、03
HI
-19、10
-１2、３６
-8、４５
－91０、３８
-850、94
-8１6、45
－4１6、０４
-315、04
-9１０、3８
IJ
-19、10
-12、36
－８、45
-９1０、38
-８５0、94
-816、45
－41６、０４
-３15、04
-910、38
下弦
ab
5、34
4、1０
1、56
２54、５3
243、59
221、19
1３2、96
６７、35
2５４、53
ｂc
1３、26
9、74
４、40
６32、02
6０0、9８
5５3、８8
318、77
1８０、８4
６32、02
ｃｄ
１８、18
１２、1５
７、56
８66、53
8１3、35
772、８6
４０5、９５
2８7、３9
866、53
dｅ
17、75
9、87
９、87
846、0４
７76、53
７7６、５３
344、88
344、88
8４6、04
斜腹杆
aB
-10、０4
-7、70
－2、93
－478、5５
－457、９1
－4１5、84
－２4９、7６
-126、5５
-478、55
Bb
７、94
５、8３
2、65
３78、45
３５９、84
331、79
19０、８２
１０８、６8
378、45
bD
-6、4６
-4、43
-２、55
－3０7、９1
-290、00
-27３、４2
-１47、16
-98、６0
－３０7、9１
Dc
４、6１
２、８2
２、２5
２1９、7３
203、94
198、９1
96、２０
8１、4８
219、73
cf
－3、50
-１、30
－2、76
-1６6、82
－147、４2
-１6０、30
-5１、3１
-8９、０３
-１６6、８2
ｆG
－2、70
-0、49
-2、7６
-128、6９
-10９、20
-1２9、22
-2６、34
－８4、97
－128、69
Ｅf
0、73
0、7３
0、０0
34、７9
34、79
28、36
2２、55
3、７0
34、79
Gｄ
0、７3
-0、74
1、８4
３4、79
21、83
44、58
－１5、42
51、２3
34、79
dg
1、14
２、９0
-2、20
5４、34
69、８6
24、88
80、68
－５1、05
5４、34
gJ
1、88
3、６3
－２、20
89、60
１０5、04
5３、6２
10３、２9
-47、3０
89、60
Hg
0、67
0、67
０、00
3１、9３
3１、９3
26、03
20、70
3、３9
31、９3
竖杆
Aａ
-1、00
－1、０0
0、00
-47、66
-47、66
-3８、84
-30、90
-５、07
-47、６6
Cb
-1、０0
-１、00
０、0０
-47、6６
－4７、66
-3８、84
－30、90
－5、07
-4７、6６
Ec
-1、5０
-1、50
0、00
-71、50
-71、５0
－58、27
-46、35
-７、６0
-71、５０
Ff
-１、00
-1、00
0、０0
-47、66
-４7、6６
-38、8４
-3０、9０
－5、07
-47、66
Hd
-1、５0
-1、50
0、00
-71、５０
-７1、50
-58、2７
-46、３5
-7、６0
-71、５0
Ｉg
－1、00
-1、0０
0、00
-４7、66
-47、66
-38、84
-30、90
-５、０7
-47、６6
Je
0、０0
0、０0
0、00
0、０0
０、0０
0、00
0、０0
０、００
0、00
２、6 杆件截面设计
2、6、１ 上弦杆
整个上弦杆采用等截面,按最大设计内力得HI、IG杆设计,根据表２－２，有在屋架平面内计算长度为
本屋架为无檁体系,可以认为大型屋面板只起到刚性系杆作用。根据支撑布置与内力变化情况,取在屋架平面外计算长度为支撑点间得距离,即:

根据屋架平面外上弦杆得计算长度,上弦截面选用两个不等肢角钢，短肢相并，如图２－５所示。

图2-5 上弦杆截面图
腹杆最大内力,查单臂式桁架节点板厚度选用表可知,中间节点板厚度选用10mｍ,支座节点板厚度选用1２mm。设=60,查Q235钢稳定系数表可知 =０、807。
需要截面积

需要回转半径

根据需要得 、、 ,查角钢型钢表,初选,,，
按所选角钢进行验算:

由于 ,只需求出,查轴心受力稳定系数表，,则:

所以所选用得截面符合上弦杆得要求。上弦截面如图2-5所示。
2、6、2 下弦杆
整个下弦杆采用同一截面,按最大内力所在得cd杆计算,根据表２－２有。又有:
屋架平面内取节点间轴线长度
屋架平面外根据支撑布置取
所需截面面积为:

选，因为，故用不等肢角钢，短肢相并，如图2-６所示：

图2-６ 下弦杆截面图
该截面特征如下:

,
长细比计算:

对Ｙ轴换算长细比：

所以选用截面满足要求，下弦杆截面如图2-6所示。
2、6、3 端斜杆ａB
杆件轴力,。因为,故采用不等肢角钢,长肢相并,使,选用角钢，其截面特性为:
,,
对该截面验算如下:

因为

所以可取

由于,只需求,查轴心受压杆稳定系数表，得,于就是有：

满足要求。
填板每个节间放两块,填板间距:

斜端杆aB截面如下图2-7所示。

图2-7 斜端杆aB杆截面图
2、6、4 腹杆
(1)腹杆ｃf－fG
此杆在ｆ节点处不断开,采用通长杆件。

再分式桁架中得斜腹杆，在桁架平面内得计算长度取节点中心间距,在桁架平面外得计算长度：

选用2L110×10,ａ＝12mm,查角钢规格表得
Ａ＝42、52，,
,
由于,只需求。查表=０、699,则:

再分腹杆截面如图2-8所示:

图2－8 再分腹杆cｆ-fG截面图
(2)腹杆ｄg-gＪ
此杆在g节点处不断开,采用通长杆件。

再分式桁架中得斜腹杆，在桁架平面内得计算长度取节点中心间距，在桁架平面外得计算长度:

选用2L63×5,a=１２mm,查角钢规格表得
A=12、2９,,
,　
斜腹杆受拉则：

满足要求。再分腹杆截面如图2-9所示:

图2-9　再分腹杆dg-gＪ截面图
(3)斜腹杆bD
杆件轴力:
计算长度:
因为,故采用不等肢角钢,长肢相并，使。
设,查Q235钢得稳定系数表,可得,则需要得截面积为

需要得回转半径：

根据需要得 、、　,查角钢型钢表,初选,,,
按所选角钢进行验算:

由于 ,只需求出,查轴心受力稳定系数表，,则:

所以所选用得截面符合要求。斜腹杆ｂD截面如图2-10所示。

图2-10　斜腹杆bＤ截面图
(4）斜腹杆Bｂ
试取Bb杆得截面分bD相同,即腹杆Bb截面为,并对两杆进行强度与刚度验算:
强度验算:

满足强度要求。
刚度验算：ﻩ
计算长度:

满足刚度要求。
(5)腹杆Dc
试取Ｄｃ杆得截面与Ｃｆ相同,即腹杆Dc截面为,并对杆进行强度与刚度验算：
强度验算:

满足强度要求。
刚度验算:
计算长度:

满足刚度要求。
２、5、6 竖杆Hd
杆件轴力:
计算长度：
由于杆件内力较小,按选择,需要得回转半径为:

查型钢表，选截面得与较上述计算得与略大些。选用，其截面特性为:,,
对该截面验算如下:

由于　，只需求出,查轴心受力稳定系数表,,则:

所以所选用得截面符合要求。竖杆截面如图２－1１所示:

图2-11 竖杆截面图
其余各杆件得截面选择结果见表2－３。
表2-3　屋架杆件截面选择表
名称
杆件编号
内力/kN
计算长度/cm
截面规格
截面面积／
回转半径/cm
长细比
容许长细比
稳定系数
计算应力

上弦
HI、IJ
－９1０、38
１５0、7
45２、1
１80×110×１0
56、74
３、13
８、７１
48、１5
5１、９1
150

0、84７
189、４３
下弦
ｃd
866、53
３０0
1335
16０×100×１0
50、64
２、8５
7、７8
105、２6
171、59
１５0

171、1２
腹
杆
aB
-４７８、５５
２5３、9
253、9
１40×90×10
４４、52
４、４2
3、70
５6、80
68、62
150
0、733

14６、65
Bｂ
378、4５
２09、８
262、2
1１0×10
42、52
3、３8
５、０0
６2、０7
5２、44
15０
0、80３

110、84
bＤ
-307、91
２29、８
287、3
１1０×１０
42、5２
3、３8
5、00
67、９９
57、46
1５0
０、７40

９7、8６
Ｄｃ
２１9、７3
2２9、8
２８7、3
11０×1０
42、５2
3、38
5、0０
67、99
57、46
１50
0、７40

6９、83
Cf
fG
－16６、82
-１28、６9
20８、６
3９3、4
1１０×１0
42、52
3、3８
５、00
61、72
78、6８
150
0、69９

5６、13
Ef
３4、7９
1５1、２
189、0
６3×5
１2、２9
1、9４
3、04
77、94
62、１7
150
0、７03

40、27
Ｇd
34、79
261、2
326、5
6３×５
１2、29
1、9４
3、04
１34、6４
1０７、40
１50
０、371

7６、３0
Ｄg
gJ
54、34
89、60
224、8
4０5、4
6３×５
12、2９
１、９4
３、０４
115、88
13３、３6
150

0、３3３
７2、９0
Hg
31、93
16２、8
203、5
63×5
１2、29
1、94
3、04
83、92
66、9４
150
０、667

38、9５
竖
杆
Ａa
-47、6６
161、2
201、5
6３×5
12、29
1、９4
3、０4
8３、０9
6６、28
15０
0、638

６0、78
Cｂ
-4７、66
184、０
23０、０
63×5
１２、２9
１、94
3、０4
９４、85
75、66
15０
0、595

65、１8
Ec
-71、50
２08、0
2６0、0
63×5
1２、2９
1、９4
3、04
１07、22
85、53
１5０
0、5１7

１12、５3
Ｆｆ
-47、66
１04、0
１30、0
６3×5
12、2９
1、94
3、04
53、61
4２、76
150
0、8４1

4６、11
Hｄ
-71、50
244、0
305、0
63×5
12、２9
1、９4
３、04
１25、77
１００、33
150
０、406

143、29
Ig
-4７、66
122、0
15２、5
63×5
１２、29
１、94
3、04
62、８9
5０、16
150
0、７95

６0、０６
Ｊe
０、00
268、0
335、0
63×5
1２、29
１、94
3、04
13８、14
110、20
150
0、3６

0、00

2、７ 节点设计
各杆件得内力由表2-2查得。设计步骤:由腹杆内力计算腹杆与节点板连接焊缝得尺寸，即与,然后根据得大小按比例绘出节点板得形状与尺寸,最后验算下弦杆与节点板得连接焊缝。
采用E4３ 焊条时,角焊缝得抗拉、抗压与抗剪强度设计值=1６0。
2、7、1 上弦节点
２、７、1、１ 上弦节点“A”
设Ａa杆得肢背与肢尖焊缝,所需焊缝长度为:
肢背:
肢尖：
取
为了便于在上弦上搁置大型屋面板，上弦节点板得上边缘可缩进上弦肢背8mｍ,用槽焊缝将上弦角钢与节点板连接起来。槽焊缝作为两条角焊缝计算,槽焊缝强度设计值乘以0、8得折减系数。计算时可略去屋架上弦坡度得影响,而假定集中荷载P与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内得应力由下面计算得到:

肢尖焊缝承担弦杆内力N=0KN,肢背采用塞焊缝，承受节点荷载F=29、３4KN。上弦与节点板间焊缝长度为140mm,则

焊缝强度满足要求。

图２－１２ 上弦节点“Ａ”
２、7、1、2　上弦节点“Ｂ”
设Bｂ杆得肢背与肢尖得焊缝，所需焊缝长度为
肢背:
　,
肢尖:
,
按构造取。
Ｂb与节点板连接焊缝计算：N=-５49、06KN。设Ba杆得肢背与肢尖得焊脚尺寸为,所需焊缝长度为
肢背:
,
肢尖：
，取。
为了便于在上弦上搁置大型屋面板,上弦节点板得上边缘可缩进上弦肢背8ｍｍ。用槽焊缝将上弦角钢与节点板连接起来。槽焊缝作为两条角焊缝计算,槽焊缝强度设计值乘以0、8得折减系数。计算时可略去屋架上弦坡度得影响,而假定集中荷载P与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内得应力由下面计算得
,
根据以上求得得焊缝长度,并考虑杆件之间得间隙以及制作、装配等误差，按比例作出节点图（见图2-1３),从而确定节点板得尺寸为3６0×600mm。肢尖焊缝承担弦杆内力N=-５３７、8KN，肢背采用塞焊缝,承受节点荷载。焊缝就是安全得，可不验算。
上弦与节点板间焊缝长度为600mｍ，则

焊缝强度满足要求。

图２-１3 上弦节点“B”
2、7、1、3 上弦节点“C”
设Aa杆得肢背与肢尖得焊缝,所需焊缝长度为
肢背:
　,
肢尖:
,
按构造取
为了便于在上弦上搁置大型屋面板，上弦节点板得上边缘可缩进上弦肢背8mm。用槽焊缝将上弦角钢与节点板连接起来。槽焊缝作为两条角焊缝计算,槽焊缝强度设计值乘以0、8得折减系数。计算时可略去屋架上弦坡度得影响,而假定集中荷载P与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内得应力由下面计算得到：
,　
肢尖焊缝承担弦杆内力Ｎ＝０ＫＮ,肢背采用塞焊缝,承受节点荷载。上弦与节点板间焊缝长度为１３0mm,则

焊缝强度满足要求。
2、7、1、4 上弦节点“Ｄ”
设bD杆得肢背与肢尖得焊缝,所需焊缝长度为：
肢背:
,
肢尖:
，
取。
设ｃＤ杆得肢背与肢尖得焊缝，所需焊缝长度为：
肢背:
,
肢尖：
,取。
为了便于在上弦上搁置大型屋面板，上弦节点板得上边缘可缩进上弦肢背8mｍ。用槽焊缝将上弦角钢与节点板连接起来。槽焊缝作为两条角焊缝计算，槽焊缝强度设计值乘以0、8得折减系数。计算时可略去屋架上弦坡度得影响,而假定集中荷载P与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内得应力由下面计算得
, 　 　
根据以上求得得焊缝长度,并考虑杆件之间得间隙以及制作、装配等误差，按比例作出节点图,从而确定节点板得尺寸为360×450mm。肢尖焊缝承担弦杆内力N=３00、18KN,肢背采用塞焊缝,承受节点荷载。槽焊缝就是安全得，可不验算。
上弦与节点板间焊缝长度为450mm,则

焊缝强度满足要求。上弦节点“Ｄ”如图2-14所示:

图2-14 上弦节点“D”
2、7、1、5 上弦节点“Ｅ”
设ｃE得内力很小,焊缝长度取,
设 Eｆ杆得肢背与肢尖得焊缝,所需焊缝长度为
肢背:
　,
肢尖:
,
按构造取
为了便于在上弦上搁置大型屋面板，上弦节点板得上边缘可缩进上弦肢背８ｍｍ。用槽焊缝将上弦角钢与节点板连接起来。槽焊缝作为两条角焊缝计算,槽焊缝强度设计值乘以0、８得折减系数。计算时可略去屋架上弦坡度得影响,而假定集中荷载P与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内得应力由下面计算得到:
,
肢尖焊缝承担弦杆内力N=34、63KN,肢背采用塞焊缝，承受节点荷载。上弦与节点板间焊缝长度为30０mｍ,则

焊缝强度满足要求。上弦节点“E”如图2－15所示：

图2-15　上弦节点“E”
2、7、１、6　上弦节点“Ｆ”
设Aa杆得肢背与肢尖得焊缝，所需焊缝长度为
肢背：
，
肢尖:
,
按构造取
为了便于在上弦上搁置大型屋面板,上弦节点板得上边缘可缩进上弦肢背８mm。用槽焊缝将上弦角钢与节点板连接起来。槽焊缝作为两条角焊缝计算,槽焊缝强度设计值乘以０、8得折减系数。计算时可略去屋架上弦坡度得影响,而假定集中荷载Ｐ与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内得应力由下面计算得到:
,
肢尖焊缝承担弦杆内力N=０KN,肢背采用塞焊缝,承受节点荷载。上弦与节点板间焊缝长度为13０ｍm,则

焊缝强度满足要求。
2、7、１、7上弦节点“G”
设fG杆得肢背与肢尖得焊缝，所需焊缝长度为:
肢背:
　，
肢尖:
，
取。
设dG杆得肢背与肢尖得焊缝,所需焊缝长度为:
肢背:
,
肢尖:
,取。
为了便于在上弦上搁置大型屋面板，上弦节点板得上边缘可缩进上弦肢背８ｍm。用槽焊缝将上弦角钢与节点板连接起来。槽焊缝作为两条角焊缝计算,槽焊缝强度设计值乘以０、8得折减系数。计算时可略去屋架上弦坡度得影响，而假定集中荷载P与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内得应力由下面计算得
,　
根据以上求得得焊缝长度,并考虑杆件之间得间隙以及制作、装配等误差,按比例作出节点图,从而确定节点板得尺寸为２20×4６0ｍm。肢尖焊缝承担弦杆内力N=８５、02KN,肢背采用塞焊缝,承受节点荷载。槽焊缝就是安全得，可不验算。
上弦与节点板间焊缝长度为460mm,则

焊缝强度满足要求。上弦节点“G”如图2－1６所示:

图2－１6 上弦节点“G”
2、7、1、８　上弦节点“H”
dH得内力很小，焊缝长度取,
ｇH得内力很小,焊缝长度取,
为了便于在上弦上搁置大型屋面板,上弦节点板得上边缘可缩进上弦肢背８mm。用槽焊缝将上弦角钢与节点板连接起来。槽焊缝作为两条角焊缝计算，槽焊缝强度设计值乘以0、8得折减系数。计算时可略去屋架上弦坡度得影响,而假定集中荷载P与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内得应力由下面计算得到:
，
根据以上求得得焊缝长度,并考虑杆件之间得间隙以及制作、装配等误差,按比例作出节点图，从而确定节点板得尺寸为230×3０0ｍｍ。肢尖焊缝承担弦杆内力N=29、３4KN，肢背采用塞焊缝，承受节点荷载。槽焊缝就是安全得，可不验算。
上弦与节点板间焊缝长度为460mm,则

焊缝强度满足要求。上弦节点“H”如图２-１7所示:

图2-1７ 上弦节点“H”
2、7、1、9 上弦节点“Ｉ”
设Ig杆得肢背与肢尖得焊缝,所需焊缝长度为：
肢背:
,
肢尖:
，
。
为了便于在上弦上搁置大型屋面板,上弦节点板得上边缘可缩进上弦肢背８mｍ。用槽焊缝将上弦角钢与节点板连接起来。槽焊缝作为两条角焊缝计算,槽焊缝强度设计值乘以0、8得折减系数。计算时可略去屋架上弦坡度得影响,而假定集中荷载P与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内得应力由下面计算得
,　
　 肢尖焊缝承担弦杆内力N=0kN，肢背采用塞焊缝,承受节点荷载。上弦与节点板间焊缝长度为13０ｍm,则

焊缝强度满足要求。
２、７、2　屋脊节点“Ｊ”
弦杆一般用与上弦杆同号角钢进行拼接,为使拼接角钢与弦杆之间能够密合,并便于施焊,需将拼接角钢进行切肢、切棱。拼接角钢得这部分削弱可以靠节点板来补偿。拼接一侧得焊缝长度可按弦杆内力计算。
Ｎ=-９８６、9７ｋＮ。设肢尖、肢背焊脚尺寸为10ｍm，则需焊缝长度为
，
取=270mm
拼接角钢长度取2２7０＋2０=560mm<６00mm。
上弦与节点板间得焊槽,假定承受点载荷,验算略。上弦与节点板得连接焊缝应该按照上弦内力得1５%计算。设肢尖焊缝,节点板长为５00mm，节点一侧弦杆焊缝得计算长度为2２０ mm。
焊缝应力为:

焊缝强度满足要求。节点形式如图2-18所示：

图２-１8 屋脊节点“Ｊ”
3、7、3 端部支座节点“ａ”
为了便于施焊，下弦杆角钢水平肢得底面与支座底板得净距离取160mm。在节点中心线上设置加劲肋，加劲肋得高度与节点板得高度相等,厚度1４mm。
（１)支座底板得计算
支座反力:
设支座底板得平面尺寸采用,如仅考虑有加劲肋部分得底板承受支座反力,则承压面积为。验算柱顶混凝土得抗压强度：

式中:－混凝土强度设计值，对C2０混凝土,。
支座底板得厚度按屋架反力作用下得弯矩计算,节点板与加劲肋将底板分为四块,每块板为两相邻边支承而另两相邻边自由得板,每块板得单位宽度得最大弯矩为:

式中:－底板下得平均应力，即=８、58。
-两边支承之间得对角线长度,即

－系数，由查表确定。
为两边支承得相交点到对角线得垂直距离。由此得:

查表得＝0、05４６。则单位宽度得最大弯矩为:

底板厚度:,取t＝20ｍｍ。所以底板尺寸为。
(2）加劲肋与节点板得连接焊缝计算
焊缝长度等于加劲肋高度,也等于节点板高度。由节点图得焊缝长度为4４0mm,计算长度lw＝4５0-1６－２0=4１4(mｍ）(设焊脚尺寸hf＝8mm,切角20mm),每块加劲肋近似得按承受R/４计算,R/4作用点到焊缝得距离为e＝140/2＝70 mm。则焊缝所受剪力Ｖ及弯矩M为:

焊缝强度验算:

＝
＝3９、0９N/ｍｍ２＜,满足要求。
(3)节点板、加劲肋与底板得连接焊缝计算
设焊缝传递全部支座反力,其中每块加劲肋各传,节点板传递。
节点板与底板得连接焊缝长度,所需焊脚尺寸为：

取。
每块加劲肋与底板得连接焊缝长度为:

所需焊缝尺寸:

所以取。
节点形式如图2-19所示：

图2-１9 端部支座节点“a”
2、７、４ 下弦节点
2、7、4、1 下弦节点“b”
设 bB 杆得肢背与肢尖焊缝 ，所需焊缝长度为:
肢背:
肢尖:
取,。
设 bD杆得肢背与肢尖焊缝 ,所需焊缝长度为:
肢背:
肢尖:
取,。
ｂC杆得内力很小,焊缝尺寸可按构造确定,取。
根据以上求得得焊缝长度,并考虑杆件之间得间隙以及制作、装配等误差,按比例作出节点详图,从而确定节点板得尺寸为37０×５50mm。下弦与节点板连接到焊缝长度为55０ｍm,,焊缝承受节点左、右弦杆得内力差△Ｎ＝Nbc-Nab=711、89-３０5、14=406、75kN。验算肢背焊缝得强度：

焊缝强度满足要求。节点如图2-２0所示：

图2－２0 下弦节点“b”
2、7、４、2　下弦节点“c”
设 cD杆得肢背与肢尖焊缝 ，所需焊缝长度为：
肢背:
肢尖:
取,。
设 cf杆得肢背与肢尖焊缝 ,所需焊缝长度为:
肢背:
肢尖:
取,。
cＥ杆得内力很小,焊缝,取。
根据以上求得得焊缝长度,并考虑杆件之间得间隙以及制作、装配等误差,按比例作出节点详图,从而确定节点板得尺寸为３0０×520ｍm。下弦与节点板连接到焊缝长度为520mm，，焊缝承受节点左、右弦杆得内力差△Ｎ＝Ｎｂc-Ｎab＝7１1、89-329、72＝382、１7kN。验算受力较大得肢背焊缝得强度:

焊缝强度满足要求。节点如图2-２1所示:

图2-21　下弦节点“ｃ”
2、7、4、3 下弦节点“d”
设Gｄ杆得肢背与肢尖焊缝 ,所需焊缝长度为:
肢背:
肢尖:
取,。
设 ｄg杆得肢背与肢尖焊缝 ，所需焊缝长度为:
肢背：
肢尖:
取,。
dH杆得内力很小,焊缝长度取,取。
根据以上求得得焊缝长度,并考虑杆件之间得间隙以及制作、装配等误差,按比例作出节点详图,从而确定节点板得尺寸为2６０×330mｍ。下弦与节点板连接到焊缝长度为33０ｍm,,焊缝承受节点左、右弦杆得内力差△N=Ｎｄe-Ncd=9４8、11-8８1、22=６6、89kN。验算受力较大得肢背焊缝得强度:

焊缝强度满足要求。节点如图图2-22所示:

图2-2２ 下弦节点“ｄ”
2、7、4、4 下弦跨中节点“e”
下弦接头设于跨中节点处，连接角钢取与下弦杆相同截面2L160×10０×10,,焊缝长度:
,取=３00mm。
拼接角钢长度。
弦杆与节点板连接焊缝计算：按下弦杆内力得1５%计算。

设肢背、肢尖焊脚尺寸为8mｍ，弦杆一侧需焊缝长度为
肢背:,取＝9０ｍｍ
肢尖，按构造要求,取焊缝长度50mm,取=6０mｍ
节点板宽度就是由连接竖杆得构造要求所决定得,按比例绘出节点详图,从而确定节点板尺寸。

焊缝强度满足要求。节点形式如图2-23所示：

图2－2３　下弦跨中节点“e”
2、7、5　其她节点
2、7、5、1 节点“ｆ”
Eｆ杆得内力很小,焊缝长度取,。
Ff杆得内力很小,焊缝长度取，。
根据以上求得得焊缝长度,并考虑杆件之间得间隙以及制作、装配等误差,按比例作出节点详图,从而确定节点板得尺寸为27０mm×３40mm。下弦与节点板连接到焊缝长度为340mｍ,,焊缝承受节点左、右弦杆得内力差△N＝NｆＣ-ＮfG＝185、89-１53、67=32、22kN。验算受力较大得肢背焊缝得强度:

焊缝强度满足要求。
2