钢结构设计例题 - 图文(3)

2019-08-30 22:19

计算长度

回转半径长细比

容稳定系数

杆件

编号

内力(kN)

IJ、JK -1247.7585 de 1232.18235 Aa -27.8145 aB -629.72028 Bb 503.44245 Cb -55.629 bD -420.55524 Dc 308.74095 Ec -55.629 cF -237.53583 Fd 152.42346 Gd -55.629 dH -96.67413 He 47.1906

-26.7021

Ie -83.4435 eg 117.57564 -45.0798

150.8 300 199 253.5 208.64 183.2 229.52 228.72 203.84 250.32 249.44 231.2 271.6 270.8 255.2 230.6

452.4 1485

199 253.5

260.8 229 286.9 285.9 254.8 312.9 311.8 289 339.5 338.5 319 449.95 截面规格

2∟180×110

×14

2∟180×110

×12

2∟63×5

2∟140×90

×10

2∟100×6 2∟50×5 2∟100×7 2∟70×6 2∟50×5 2∟90×6 2∟50×5 2∟50×5 2∟70×6

2∟63×5

2∟63×5

2∟63×5

截面面积

77.93 67.42 12.286 44.522 23.864 9.606 27.592 16.32 9.606 21.274 9.606 90606 16.32

12.28 12.28 12.28 (cm)

3.08 8.8 3.1 8.74 1.94 3.04 4.47 3.74 3.1 4.51 1.53 2.53 3.09 4.53 2.15 3.33 1.53 2.53 2.79 4.13 1.53 2.53 1.53 2.53 2.15

3.33

1.94 3.04 1.94 3.04 1.94 3.04

48.961 96.7742 102.577 56.7114 67.3032 119.739 74.2783 106.381 133.229 89.7204 163.033 151.111 126.326

139.588 131.546 118.866

51.4091 169.908 65.4605 67.7807 57.8271 90.5138 63.3333 85.8559 100.711 75.7627 123.241 114.229 101.952

111.349 104.934 148.01 许长细 比

150 350

150 0.538 150 350 150 0.439 150 0.724 350 150 0.363 150 0.621 350 150 0.304 150

0.304

150 0.347 150 0.381 150

计算应力

0.847 189.0350996 182.76

42.08026545

0.764 185.131217 210.96 131.9149905 210.5238487 189.179 159.533556 179.7994558 158.675 0.020196249 194.8572344 60.11 178.3483803 0.31

118.4

11

gK Kf gI 157.62852

230.6 449.95

-41.1414 9.45693 349 349 36.15885 166.32 207.9 2∟63×5 2∟63×5 2∟50×5 12.28 1.94 3.04 118.866 148.01 150 0.31 108.02 7.7 37.64 12.28 2.45 2.45 142.449 142.449 200 9.606 1.53 2.53 108.706 82.1739 350 Jg

-55.629 120.64 150.8

2∟50×5

9.606 1.53 2.53 78.8497 59.6047 150 0.665

87.08373056

12

6、节点设计

(1) 下弦节点b

用E43型焊条,角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值ff??160MPa。 设“Bb”杆的肢背和肢尖焊缝hf?8mm和6mm,则所需的焊缝长度为(按等肢角钢连接的角焊缝内力分配系数计算)

2N2503.44?103?????210mm肢背:l????187.29mm,考虑2?hf?16,取l?32heff?32?0.7?8?1601N2503.44?103??????150mm肢尖:l????124.86mm,考虑2?hf?12,取l??32heff32?0.7?6?160 设“bD”杆的肢背和肢尖焊缝hf?8mm和6mm,则所需的焊缝长度为

2N2420.555?103?????180mm肢背:l????156.45mm,考虑2?hf?16,取l?32heff?32?0.7?8?1601N2420.555?103??????120mm肢尖:l????104.3mm,考虑2?hf?12,取l??32heff32?0.7?6?160

“Cb”杆的内力很小(-55.629kN),按构造确定焊缝,取hf==5mm。 按比例绘出详图,从而确定节点板尺寸为:329mm×458mm。

下弦与节点板连接的焊缝长度为45.8cm,hf=6mm。焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差?N?844.45?344.89?499.56kN,受力较大的肢背处的焊缝应

力为

0.75?499.56?103?f??100.0MPa?160MPa

2?0.7?6?(458?12)焊缝强度满足要求。节点图如下:

13

(2)上弦节点“B”

设“aB”杆的肢背和肢尖焊缝hf?10mm和6mm,则所需的焊缝长度为(按等肢角钢连接的角焊缝内力分配系数计算)

0.65?N0.65?629.72?103????210mm肢背:l???182.7mm,考虑2?hf?20,取l??2?0.7?10?1602heff???肢尖:l?0.35?N0.35?629.72?10??180mm??163.99mm,考虑2?hf?12,取l??2?0.7?6?1602heff3

为了在上弦上搁置屋面板,节点板的上边缘可缩进上弦肢背8mm。用槽焊缝

把上弦角钢和节点板连接起来。槽焊逢作为两条角焊缝计算,槽焊缝强度设计值乘以0.8的折减系数。计算时可略去屋架上弦坡度的影响,而假定集中荷载P与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内的应力由下面计算得

11h?f??节点板厚度??12?6mm,h?f??10mm

22上弦与节点板间焊缝长度为460mm,则

[k1(N1?N2)]2?(P556292)2(0.75?628150)2?()2?1.222?1.22??125.3MPa

??2?0.7h?f?l?2?0.7?6?(460?12)?0.8ff??128MPa 上弦肢间角焊缝的切应力为

[k2(N1?N2)]2?(P556292)2(0.25?628150)2?()2?1.222?1.22??25.3MPa

??2?0.7h?f?l?2?0.7?10?(460?12)<160MPa

节点详图如下:

14

(3) 屋脊节点“K”

设拼接角钢与收压弦杆之间的角焊缝hf?10mm,则所需焊缝计算长度为(一条焊缝)

l??1247758.5?278.52mm

4?0.7?10?160拼接角钢的长度ls?2(l??2hf)+弦杆杆端空隙,拼接角钢角度取620mm。 上弦与节点板之间的槽焊缝,假定承受节点荷载,验算与节点“B”处槽焊缝验算方法类似,此处演算略。上弦脂尖与节点板的连接焊缝,应按上弦内力的15%计算,并考虑此力产生的弯矩。设肢尖焊缝hf?10mm,取节点板长度为500mm,则节点一侧弦杆焊缝的计算长度为l??(500/2?10?20)?220mm,焊缝应力为

0.15?1247758.5?60.77MPa

2?0.7?10?2206?0.15?1247758.5?84??139.21MPa

2?0.7?10?2202?Nf??Mf2M???139.21??2?f??(60.77)2??(?N??129.28MPa?160MPa f)??1.22?1.22????2因屋架的跨度很大,需将屋架分为两个运输单元,在屋脊节点下弦中节点设

置工地拼接,左半边的上弦、斜杆和竖杆与节点板连接用工厂焊缝,而右半边的上弦、斜杆与节点板连接用工厂焊缝。

腹杆与节点板连接焊缝计算方法与上几个节点相同。节点详图如下:

15


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