轻型屋面三角形钢屋架设计说明书(3)

2019-03-23 14:47

1.强度计算

杆AH:An=A=12.26cm2

所以此时以最大内力N=121.1kN计算

N121.10?103????99.59N/mm2?f?215N/mm2 2An12.16?10下弦杆强度满足要求。 2.长细比验算 ?y?loyiy?242.5?[?]?350

?x?lox?258?[?]?350 ix 满足要求,所以所选下弦杆截面适用。 5.3腹杆

1.短压杆BH ,CH,EK ,FK,其内力均为N=-10.75kN,其长度l=124.3cm,故选择截面相同的杆件

查表选用∟50?4,An?3.9cm2,iy?0.99cm,斜平面计算强度:

=0.9l?111.87cm

??l0111.87??124.3?[?]?150(刚度满足要求) iy0.99此截面属于b类截面,查表得?=0.413。

单面连接的等边单角钢构件按轴心受压计算稳定性时的强度设计值拆减系数为:??0.6?0.0015??0.786

N10.75?10322??66.74N/mm??f?168.99N/mm 2?A0.413?3.9?10满足要求,所选截面适用。 2.长压杆DI

杆件内应力N=24.6kN,=190.8cm 计算长度lox?0.8l?152.6cm,loy?190.8cm

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根据上述条件,拟选用2∟50?4,查角钢表:A=6.98cm2,ix?1.54cm,

iy?2.35cm

?x?l0x152.6??99.1?[?]?150 ix1.54l0yiy?190.8?81.2?[?]?150(刚度满足要求) 2.35?y?loyb?12.5?0.58?20.9因为t b?0.475b4??yz??y?1?22??85.34?[?]?150(满足要求)

?loyt????yz??x,因此由?x查表得?x?0.552

N24.6?103??57.13N/mm2?f?215N/mm2(满足要求) 2?xA0.552?7.8?103.短拉杆DH和DK

N=22.2kN,l=256.7cm

短拉杆DH和DK由于内力相同,故选择相同截面,拟利用单面连接的单角钢截面(截面无削弱),角钢号为∟45?4查表得:A=3.49cm2,iy?0.89cm,l0?0.9l?231.0cm

??l0231.0??259.6?[?]?350(刚度满足要求) iy0.89单角钢单面连接计算构件强度时设计值折减系数为??0.85

??N?51.6N/mm2??f?182.75N/mm2(满足要求) An4.长拉杆IK,KJ

对于IK,KJ杆,两杆采用等截面,最大内力按N=55.5kN计算 lox?256.7cm,loy?256.7?2cm?513.4cm

选用2∟45?4,查角钢表:A?6.98cm2,ix?1.38cm,iy?2.16cm

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?x?lox?186.0?[?]?350 ixloyiy?237.7?[?]?350(刚度满足要求)

?y???N?80.15N/mm2?f?215N/mm2 An5.GJ杆

N=0,l?354.0cm

由于连接为垂直支撑的屋架,采用2∟56?4组成十字截面,并按照受压支撑计算其长细比

查角钢表,ix?2.18cm,l0?0.9?l?318.6cm

?x?

l0318.6??146.15?[?]?150(满足要求) ix2.185.4填板设置与尺寸选择

填板的间距与杆件的受力形式有关,对压杆填板间距=40i,对拉杆填板间距

=80i。填板厚度与节点板厚相同。

双角钢杆件的填板设置与尺寸选择见表3:

表3 双角钢杆件的填板设置与尺寸选择 杆件 名称 杆件 截面 杆件几 何长度 i (cm) 填板间距(cm) 受力 状态 每节填板数量 填板尺寸 (b×t×h) 80×7×9 80×7×9 80×7×9 80×7×9 80×7×9 80×7×9 80×7×9 上弦杆 ∟80×7 158.8 256.7 256.7 2.46 2.46 2.46 98.4 196.8 196.8 196.8 98.4 196.8 196.8 压力 拉力 拉力 1 1 1 50×5 下 AH ∟75×弦杆 腹 板 HI IJ DI GI GJ

∟75×50×5 ∟75×50×5 ∟50×4 ∟50×4 ∟56×4 371.6 190.8 513.4 354.0 2.46 2.46 2.46 2.46 13

拉力 压力 拉力 0 2 2 2 2 6屋架节点设计

2160N/mm角焊缝强度设计值,采用E43型焊条,手工电弧焊时为ffw?

6.1支座点A

1.下弦杆与节点板间连接焊缝计算

N=121.1kN,查表,等边角钢的角焊缝内力分配系数k1=0.75,k2=0.25. 取角钢肢背焊脚尺寸hf1?5mm(

2?0.7hf2ffw肢尖:lw1?实际焊缝长度采用每根角钢肢背=85mm,肢尖=30mm。 2.按下列所列方法、步骤和要求画节点样图,并确定节点板尺寸。

(1)严格按照几何关系画出汇交于节点A的各杆件轴线。 (2)下弦杆与支座底板之间的净距取140mm。

(3)按构造要求,预设置底板平面尺寸为220×220,使节点A的垂直轴线通过底板的形心。

t(4)节点板上缩进上弦杆的角钢背面长度为?2?6mm。

23.上弦杆与节点之间的连接焊缝计算

N?131.51kN,节点荷载:F1?F?4.44kN 2 节点与角钢肢背采用塞焊缝连接,取hf1?5mm,设仅有肢背受节点荷载P1,因为P1很小,焊缝强度一定能满足要求,不必计算。

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图5 节点图

令角钢肢尖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M?N?110?Z0??10?3?131.51?110?30??10?3?10.51kN?m

取肢尖焊脚尺寸hf2?5mm,取实际焊缝长度l2?600mm(全长焊满时远大于330mm),计算长度:lw2?l2?10?590?60hf2?300mm

取最大lw2?60hf2?300mm计算。 所以?f?6M6?10.5122??100.1N/mm?160N/mm 222?0.7hf2lw22?0.7?5?300N131.51??62.6N/mm2?160N/mm2

2?0.7hf2lW22?0.7?5?3002?118.2?????2???62.22?103.2N/mm2?160N/mm2 ?f??1.22??2 ?f???f????f

因此焊缝强度满足要求。 4.底板计算

支座反力:Rf?6F?6?8.88?53.28kN

210N/mm采用C20混凝土:fc?

(1)底板面积的确定

底板与钢筋混凝土柱顶面间的接触面面积

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