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②对角钢背槽焊缝的计算:
槽焊缝可按两条焊缝计算,用来承受屋面荷载F,计算时略去屋架上弦坡度的影响。由荷载值计算结果,以全跨荷载作用时荷载值,确定集中荷载为F=28.8kN;且假定节点板长度为450mm;
hf?0.5t?5mm;lw?l?2hf?450?2?5?440;
?f?F28800??9.35N/mm2?0.8?fffw?0.8?1.22?160?156.2N/mm22?0.7hflw2?0.7?5?440 满足强度要求 ③对角钢趾角焊缝计算:
?N?215.13kN;因角钢趾角焊缝与轴心不重合,故偏心距e?b?y0?80?40?40mm;
hf?1.5t?1.5?10?4.74mm ; 因t?6mm,hf?tmin?8?1~2?6~7mm ; 故取hf?7mm;lw?l?2hf?450?14?436mm;
?f??f?6?Ne6?215130?402; ??27.7N/mm222?0.7hflw2?0.7?7?436?N215130??50.4N/mm2;
2?0.7hflw2?0.7?7?436(?f2227.72)??f?()?50.42?55.3N/mm2<ffw?160N/mm2 ?f1.22满足强度要求。 (5)节点板尺寸的确定
根据以上求得的焊缝长度,并考虑杆件之间应有的间隙和制作配装等误差,按比例作出构造详图,从而定出节点尺寸450×300 mm2。
为便于施工,上弦节点“D”“F”与“B”节点板尺寸相同,强度满足要求,不再另行计算。
如图所示:
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3. 跨中下弦节点“h” (1) 下弦杆拼接计算 ①连接构件尺寸及内力:
下弦杆gh为2∠80×50×8,中间节点板厚 8mm ;杆件控制内力:338.68kN; ②拼接件的尺寸处理:
拼接件为截面同样大小的2∠80×50×8角钢;
为使拼接角钢与原来的角钢相紧贴,对拼接角钢顶部截去棱角,宽度为r=8mm(r为角钢内圆弧半径),对其竖直边应割去:??hf?t?5?7?8?5?20mm;(假定hf?7mm) ③拼接件长度计算:(下弦杆中间空隙定为10mm)
ls?2(A2f1973.4?215?2h)?10?2?(?2?7)?10?308.58mm; f4?0.7hf?ffw4?0.7?7?160选取拼接角钢长度L=310mm ④拼接件焊缝长度计算:
拼接接头一侧的连接焊缝长度按下弦杆强度计算
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lw?A2f1973.4?215??135.3mm;
4?0.7hf?ffw4?0.7?7?160lw?2hf?135.2?2?7?149.2mm
为便于施工,取焊缝长度等于连接件长度l?ls?(310?10)/2?150mm(拼接件满焊); (2) 下弦杆与节点板的连接计算 ①连接构件尺寸及内力:
下弦杆gh为2∠80×50×8,中间节点板厚 8mm ;杆件控制内力:338.68kN; 因此屋架两侧的gh下弦杆中的控制内力相同、截面形式相同,无需下弦杆与节点板直接传力,故下弦杆与节点板的连接角焊缝控制内力取15%的下弦杆控制内力计算。 ②角焊缝尺寸计算:hf?7mm;338.68?0.15?50.802kN
lw?0.15N50802??32.4mm; w2?0.7hfff2?0.7?7?160lw?2hf?32.4?2?7?46.4mm 取l?50mm;
(3)节点板尺寸的确定:根据以上求得的焊缝长度,并考虑杆件之间应有的间隙和制作配装等误差,按比例作出构造详图,从而定出节点尺寸300×200 mm2。如图所示:
5.屋脊节点“H”
(1)拼接角钢与弦杆的连接计算及拼接角钢总长度的确定 ①连接构件尺寸及内力:
上弦杆FH为2∠125×80×10,中间节点板厚 8mm ;杆件控制内力:350.78kN; 为使拼接角钢与原来的角钢相紧贴,对拼接角钢顶部截去棱角,宽度为r=11mm(r为角钢内圆弧半径),对其竖直边应割去:??hf?t?5?7?10?5?22mm;(假定hf?7mm)
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②角焊缝尺寸的计算:
hf?1.5t?1.5?10?4.74mm ; 因t?6mm,hf?tmin?8?1~2?6~7mm ; 故取hf?7mm;
拼接角钢与受压弦杆的连接可按弦杆中的实际压力设计值N进行计算,每边共有4条焊缝平均承受此力,焊缝长度为
lw?N350780??111.86mm;
4?0.7hfffw4?0.7?7?160③拼接件的计算:
可得拼接角钢总长度为:(上弦杆中间空隙定为10mm)
ls?2(lw?2hf)?10?2?(111.86?2?7)?10?261.72mm,取ls?310mm;
综上,为便于施工,取角焊缝长度l?(ls?10)?10?140mm(拼接件满焊);满足要求。 (2) 弦杆与节点板的连接焊缝计算 ①连接构件尺寸及内力:
上弦杆FH为2∠125×80×10,中间节点板厚 8mm ;杆件控制内力:350.78kN; ②对角钢背槽焊缝的计算:
由于屋脊节点的节点板宽度相对较大且焊缝连接需抵抗的力一般不大,故上弦杆与节点板之间槽焊强度足够,不需计算。 ③对角钢趾角焊缝计算:
考虑焊缝必须有一必要的最小承载力,需对此进行补充验算。上弦杆角钢趾部与节点板之间连接焊逢,按上弦杆内力15%计算,并考虑此力产生的弯矩。
N?350.78kN;因角钢趾角焊缝与轴心不重合,故偏心距e?b?y0?80?40?40mm;
hf?1.5t?1.5?10?4.74mm ; 因t?6mm,hf?tmin?8?1~2?6~7mm ; 故取hf?7mm;
焊缝计算长度lw?l/2?2hf?10?400/2?14?10?176mm;(假定节点板长度400mm)
?f?6?0.15Ne6?0.15?350780?40??41.60N/mm2; 222?0.7hflw2?0.7?7?176
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?f?0.15N0.15?350780??30.50N/mm2;
2?0.7hflw2?0.7?7?176?f2241.62()??f?()?30.52?45.78N/mm2<ffw?160N/mm2 ?f1.22满足强度要求。 (3) 腹杆gH与节点板的连接 ①连接构件尺寸及内力:
腹杆gH为2∠63×6,中间节点板厚 8mm ;杆件控制内力:40.15kN; ②角焊缝尺寸的计算:
hf?1.5t?1.5?8?4.24mm ; 因t?6mm,hf?tmin?5mm ; 故取hf?5mm;
因腹杆gH控制应力极小,故直接取构造要求lw?40mm,满足要求; (4)节点板尺寸的确定
根据以上求得的焊缝长度,并考虑杆件之间应有的间隙和制作配装等误差,按比例作出构造详图,从而定出节点尺寸400×200 mm2。
如图所示:
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