課程設(shè)計(jì)--三角形鋼屋架設(shè)計(jì)

1、<p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書</p><p>　　課程名稱： 鋼結(jié)構(gòu) </p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 三角形鋼屋架設(shè)計(jì) </p><p>　　院 系： 土木與建筑工程學(xué)院 </p><p>　　學(xué)生姓名： </p>

2、<p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p><b>　　專業(yè)班級(jí)： </b></p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2012年5月27日</p><p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書</p><p>　　三角

3、形鋼屋架課程設(shè)計(jì)</p><p>　　摘 要：該設(shè)計(jì)是一個(gè)單層單跨廠房的三角形屋架，屋面材料為波形石棉瓦以及保溫木絲板，結(jié)構(gòu)采用有檁體系，并設(shè)有上弦橫向水平支撐和下線橫向水平支撐以及垂直支撐。屋架簡(jiǎn)支于鋼筋混凝土柱上，柱的混凝土等級(jí)為C20，截面尺寸為400mm，鋼材采用Q235B，焊條采用E43型，手工焊。綜合運(yùn)用力學(xué)和鋼結(jié)構(gòu)課程所學(xué)知識(shí)，在可不考慮抗震設(shè)防的前提下，查閱資料，利用所給荷載、幾何參數(shù)等計(jì)算桿件

4、內(nèi)力、選取桿件材料、型號(hào)、尺寸以及節(jié)點(diǎn)處的連接（包括焊縫尺寸、焊縫長(zhǎng)度）支座處的連接。根據(jù)計(jì)算結(jié)果在cad上畫施工圖并書寫設(shè)計(jì)說明書?；具_(dá)到了鞏固在課本上所學(xué)的知識(shí)的目的，增加了設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：三角形屋架 支撐 荷載計(jì)算 焊縫設(shè)計(jì)和驗(yàn)算</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1.設(shè)

5、計(jì)背景…………………………………………………………… 1</p><p>　　1.1課程設(shè)計(jì)內(nèi)容…………………………………………………… 1</p><p>　　1.2 課程設(shè)計(jì)要求…………………………………………………… 3</p><p>　　2.設(shè)計(jì)方案…………………………………………………………… 5</p><p>　　2.1鋼屋架

6、布置……………………………………………………… 5</p><p>　　2.2材料選擇………………………………………………………… 5</p><p>　　3.方案實(shí)施………………………………………………………… 6</p><p>　　3.1 設(shè)計(jì)資料……………………………………………………… 6</p><p>　　3.2 屋架尺寸和

7、檁條、支撐布置………………………………… 6</p><p>　　3.3 檁條的設(shè)計(jì)…………………………………………………… 8</p><p>　　3.4 屋架節(jié)點(diǎn)荷載計(jì)算…………………………………………… 10</p><p>　　3.5 屋架桿件內(nèi)力計(jì)算…………………………………………… 11</p><p>　　3.6 桿件截面選

8、擇………………………………………………… 12</p><p>　　3.7 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)……………………………………………………… 17</p><p>　　4. 結(jié)果與結(jié)論…………………………………………………… 23</p><p>　　5.收獲與致謝……………………………………………………… 24</p><p>　　6. 參考文獻(xiàn)………

9、…………………………………………………25</p><p>　　7. 附件………………………………………………………………26</p><p><b>　　1. 設(shè)計(jì)背景</b></p><p><b>　　1.1課程設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p><b>　　1.建筑物基本條件<

10、/b></p><p>　　廠房長(zhǎng)度60m，檐口高度15m。廠房為單層單跨結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)有兩臺(tái)中級(jí)工作制橋式吊車。</p><p>　　擬設(shè)計(jì)鋼屋架，簡(jiǎn)支于鋼筋混凝土柱上，柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20。柱頂截面尺寸為400mm。鋼屋架設(shè)計(jì)可不考慮抗震設(shè)防。</p><p><b>　　廠房柱距選擇：6m</b></p><p

11、>　　圖1 建筑平面示意圖</p><p><b>　　設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　?。?）三角形鋼屋架a</p><p>　　1）屬有檁體系：檁條采用槽鋼[10，跨度為6m，跨中設(shè)有一根拉條φ10。如不滿足，可自選。</p><p>　　2）屋架屋面做法及荷載取值（荷載標(biāo)準(zhǔn)值）：</p>&

12、lt;p>　　永久荷載: 波形石棉瓦自重 0.20 kN/m2 </p><p>　　檁條及拉條自重 0.20 kN/m2 </p><p>　　保溫木絲板重 0.25 kN/m2 </p><p>　　鋼屋架及支撐重 (0.12+0.011跨度) kN/m2 </p><p>　　可變荷載:

13、雪荷載 0.60 kN/m2</p><p>　　屋面活荷載 0.30 kN/m2</p><p>　　積灰荷載 0.30 kN/m2 </p><p><b>　　(a)</b></p><p><b>　　3.制作及安裝條件</b>

14、;</p><p>　?。?）鋼屋架運(yùn)送單元和支撐桿件均在金屬加工廠制作，工地安裝，采用手工焊接。</p><p>　?。?）預(yù)先劃分鋼屋架的運(yùn)送單元，以便于確定屋架拼接節(jié)點(diǎn)的位置。三角形屋架可分為四個(gè)運(yùn)送單元。如圖2.</p><p>　?。?）鋼屋架與支撐桿件的連接采用普通螺栓。</p><p>　?。?）構(gòu)件最大運(yùn)輸長(zhǎng)度為16m，運(yùn)輸高

15、度為3.85m。</p><p>　?。?）上、下弦桿為連續(xù)桿件，角鋼最大長(zhǎng)度19m。</p><p>　　圖2 屋架運(yùn)送單元的劃分</p><p>　　1.2 課程設(shè)計(jì)要求</p><p><b>　　1.計(jì)算書</b></p><p>　　完成計(jì)算書一份，內(nèi)容包括：</p>&

16、lt;p>　　（1）選題：柱距（6m）</p><p><b>　　屋架形式(a)</b></p><p>　　荷載取值（永久荷載、可變荷載）</p><p><b>　?。?）選擇鋼材。</b></p><p>　?。?）選擇焊接方法及焊條型號(hào)。</p><p>　　

17、（4）繪制屋蓋體系支撐布置圖。</p><p>　?。?）荷載計(jì)算及各桿件內(nèi)力組合。</p><p>　?。?）桿件截面設(shè)計(jì)。</p><p>　　詳細(xì)寫出以下桿件設(shè)計(jì)過程，其余填表即可。</p><p>　　三角形屋架：上弦桿、下弦桿、內(nèi)力較大的拉桿和壓桿。</p><p>　?。?）屋架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。</p>

18、;<p><b>　　2、施工圖</b></p><p>　?。?）繪制與屋蓋支撐相關(guān)聯(lián)的鋼屋架施工圖一張。</p><p>　?。?）圖紙規(guī)格：1號(hào)或2號(hào)圖紙。</p><p><b>　?。?）圖面內(nèi)容：</b></p><p>　　1）屋架索引圖（習(xí)慣畫在圖面的左上角）比例尺取1

19、：150～1：150。</p><p>　　2）屋架正面圖（畫對(duì)稱的半榀） 軸線比例尺：1：20或1：30或自定。</p><p>　　3）上、下弦桿俯視圖 桿件比例尺：1：10或1：15。</p><p>　　4）必要的剖面圖（端豎桿、中豎桿、托架及垂直支撐連接處）。</p><p>　　5) 屋架支座詳圖及零件詳圖

20、。</p><p><b>　　6）施工圖說明。</b></p><p>　　7）材料表（可附在計(jì)算書中）。</p><p>　　8）標(biāo)題欄（寫明：題目、指導(dǎo)老師、姓名、學(xué)號(hào)、班級(jí)、日期）。</p><p>　?。?）作圖要求：采用手繪或CAD繪圖；圖面布置合理；文字規(guī)范；線條清楚，符合制圖標(biāo)準(zhǔn)；達(dá)到施工圖要求。<

21、/p><p>　?。?）設(shè)計(jì)完成后，圖紙應(yīng)疊成計(jì)算書一般大小，與計(jì)算書一起裝訂后上交。</p><p><b>　　3、設(shè)計(jì)時(shí)間</b></p><p>　　選題后決定鋼屋架的形式及尺寸、支撐布置、內(nèi)力計(jì)算及荷載組合。集中設(shè)計(jì)時(shí)間為一周：</p><p>　　截面及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 3天</p>

22、<p>　　繪制施工圖 3天</p><p>　　計(jì)算書整理與施工圖修正 1天</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b>　　2.1鋼屋架布置</b></p><p>　　根據(jù)屋面材料的最大容許檁距，可將檁條布置于上弦節(jié)點(diǎn)

23、上，檁距為節(jié)間長(zhǎng)度。在檁條的跨中設(shè)置一道拉條。</p><p>　　根據(jù)廠房總長(zhǎng)度60m，跨度為27m，有中級(jí)工作制吊車及第一開間尺寸5.5m等因素，可在廠房?jī)啥说牡诙_間設(shè)置一道上弦橫向水平支撐和下弦橫向水平支撐，并在同一開間兩榀相鄰屋架的腹桿間設(shè)置兩道垂直支撐（在跨度1／3左右處各一道)</p><p>　　上弦檁條可兼做系桿，故不另設(shè)系桿，在下弦跨中央設(shè)置一道通長(zhǎng)的柔性系桿。此外，在

24、廠房?jī)啥说牡谝婚_間下弦各設(shè)置三道剛性系桿。</p><p><b>　　2.2材料選擇</b></p><p>　　根據(jù)建造地區(qū)的溫度和荷載性質(zhì)，鋼材選擇Q235B，焊條采用E43型，手工焊。</p><p><b>　　3. 方案實(shí)施</b></p><p><b>　　3.1 設(shè)計(jì)資料

25、</b></p><p>　　三角形屋架跨度27m，間距6m，，屋面坡度1／2.5，廠房長(zhǎng)度為60m。</p><p>　　永久荷載: 波形石棉瓦自重 0.20 kN/m2 </p><p>　　檁條及拉條自重 0.20 kN/m2 </p><p>　　保溫木絲板重 0.25 kN/m2 <

26、;/p><p>　　鋼屋架及支撐重 (0.12+0.011跨度) kN/m2 </p><p>　　可變荷載: 雪荷載 0.60 kN/m2</p><p>　　屋面活荷載 0.30 kN/m2</p><p>　　積灰荷載 0.30 kN/m2 </p>&

27、lt;p>　　鋼材采用Q235B,焊條采用E43型。</p><p>　　3.2 屋架尺寸和檁條、支撐布置</p><p><b>　　1.屋架尺寸</b></p><p>　　屋架計(jì)算跨度：=－300=27000－300=26700mm</p><p><b>　　屋面傾角： </b><

28、;/p><p><b>　　屋架跨中的高度為：</b></p><p><b>　　上弦長(zhǎng)度：</b></p><p><b>　　節(jié)間長(zhǎng)度： </b></p><p><b>　　節(jié)間水平投影長(zhǎng)度：</b></p><p>　　屋架幾

29、何尺寸見圖3。</p><p>　　圖3屋架幾何尺寸（單位：mm）</p><p><b>　　2.檁條和支撐布置</b></p><p>　　根據(jù)屋面材料的最大容許檁距，可將檁條布置于上弦節(jié)點(diǎn)上，檁距為節(jié)間長(zhǎng)度。在檁條的跨中設(shè)置一道拉條。</p><p>　　根據(jù)廠房總長(zhǎng)度60m，跨度為24m，有中級(jí)工作制吊車及第一開

30、間尺寸5.5m等因素，可在廠房?jī)啥说牡诙_間設(shè)置一道上弦橫向水平支撐和下弦橫向水平支撐，并在同一開間兩榀相鄰屋架的腹桿間設(shè)置兩道垂直支撐（在跨度1／3左右處各一道，見圖4）。</p><p>　　上弦檁條可兼做系桿，故不另設(shè)系桿，在下弦跨中央設(shè)置一道通長(zhǎng)的柔性系桿。此外，在廠房?jī)啥说牡谝婚_間下弦各設(shè)置三道剛性系桿（見圖4）。</p><p>　　圖4屋架支撐布置（單位;mm）</p&

31、gt;<p>　?。╝）上弦橫向水平支撐；（b）下弦橫向水平支撐；（c）垂直支撐</p><p><b>　　3.3 檁條的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　選用[18a槽鋼截面，由型鋼表查得，自重20.17kg／m≈0.2，=141.4，=20，=1273。</p><p>　　1.荷載計(jì)算（對(duì)輕屋面，可只考慮可變荷載效應(yīng)控制的

32、組合）</p><p><b>　　永久荷載：（坡面）</b></p><p><b>　　波形石棉瓦： </b></p><p>　　檁條和拉條： </p><p><b>　　保溫木絲板： </b></p><p><b>

33、;　　=1.20</b></p><p>　　可變荷載：因?yàn)檠┖奢d大于屋面活載，所以選用雪荷載，雪荷載+積灰荷載=0.9</p><p>　　檁條均布荷載設(shè)計(jì)值：</p><p><b>　　2.強(qiáng)度驗(yàn)算</b></p><p>　　彎矩設(shè)計(jì)值（見圖5）：</p><p><b&

34、gt;　　圖5彎矩圖</b></p><p>　?。ㄒ?yàn)樵跈_條的跨中設(shè)置了一道拉條）</p><p>　　檁條的最大應(yīng)力（拉應(yīng)力）位于槽鋼下翼緣的肢尖處。</p><p><b>　　3.剛度驗(yàn)算</b></p><p>　　只驗(yàn)算垂直于屋面方向的撓度。</p><p><b&g

35、t;　　荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</b></p><p>　　因有拉條，不必驗(yàn)算整體穩(wěn)定性。故選用[18a槽鋼檁條能滿足要求。</p><p>　　3.4 屋架節(jié)點(diǎn)荷載計(jì)算</p><p>　　永久荷載（水平投影面）</p><p>　　波形石棉瓦自重 </p><p>　　檁條及拉條自重 <

36、;/p><p>　　保溫木絲板重 </p><p>　　屋架和支撐自重 </p><p><b>　　2.屋面活荷載</b></p><p>　　屋面活荷載為0.9。</p><p><b>　　風(fēng)荷載</b></p><p>　　風(fēng)荷

37、載高度變化系數(shù)為1.25，屋面迎風(fēng)面的體型系數(shù)為－0.328，背風(fēng)面為－0.5，所以負(fù)風(fēng)壓的設(shè)計(jì)值為（垂直于屋面）</p><p>　　迎風(fēng)面：=－1.4×1.25×0.328×0.4=-0.23</p><p>　　背風(fēng)面：=－1.4×1.25×0.5×0.4=-0.35</p><p>　　和均小于永久

38、荷載（荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.0）垂直與屋面的分量0.96×0.9285=0.89，所以永久荷載與風(fēng)荷載聯(lián)合作用下不會(huì)使桿件的內(nèi)力變號(hào)，故風(fēng)荷載產(chǎn)生的內(nèi)力的影響不予考慮。</p><p>　　4.屋架上弦在檁條處的集中荷載</p><p>　　屋架上弦在檁條處的集中荷載設(shè)計(jì)值由可變荷載效應(yīng)控制的組合為</p><p>　　3.5 屋架桿件內(nèi)力計(jì)算</p&g

39、t;<p>　　由于屋面坡度較小，風(fēng)荷載為吸力，且遠(yuǎn)小于屋面永久荷載，故其與永久荷載組合時(shí)不會(huì)增大桿件的內(nèi)力，因此不予考慮。芬克式屋架在半跨活荷載作用下，腹桿內(nèi)力不會(huì)變號(hào)，故只需按全跨永久荷載與全跨可變荷載組合計(jì)算屋架桿件的內(nèi)力。</p><p>　　屋架桿件內(nèi)力計(jì)算可用圖解法或數(shù)解法進(jìn)行。本例屋架為標(biāo)準(zhǔn)屋架，可直接由建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得各桿件的內(nèi)力系數(shù)，然后乘以節(jié)點(diǎn)荷載即為各相應(yīng)桿件的內(nèi)力。分別如

40、表1和圖6 所示。</p><p>　　圖6 桿件內(nèi)力圖（單位：kN）</p><p>　　表1 屋架桿件內(nèi)力計(jì)算表</p><p>　　注：負(fù)為受壓，正為受拉。</p><p>　　3.6 桿件截面選擇</p><p>　　弦桿端節(jié)間最大內(nèi)力為－451.7，由焊接屋架節(jié)點(diǎn)板厚度選用表，可選用屋架中間節(jié)點(diǎn)板厚度為10m

41、m，支座節(jié)點(diǎn)板厚度為12mm。</p><p>　　1.上弦桿（見圖7）</p><p>　　整個(gè)上弦桿不改變截面，按最大內(nèi)力計(jì)算。</p><p><b>　　圖7 上弦截面</b></p><p>　　=－451.7，=239.64cm，=2=2×239.64=479.28cm。選用2∟組成的T形截面，節(jié)點(diǎn)

42、板厚為10mm，查型鋼表得</p><p>　　A=2×29.06=58.12，=3.32cm，=5.0cm</p><p><b>　　根據(jù)查表得，則</b></p><p><b>　　故選擇截面合適。</b></p><p>　　2.下弦桿（見圖8）</p><p

43、><b>　　圖8 下弦截面</b></p><p>　　下弦桿也不改變截面，按最大內(nèi)力計(jì)算。=+419.4，屋架平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度取最大節(jié)間ij長(zhǎng)度，即=560.6cm。因屋架下弦在跨中央設(shè)有一道通長(zhǎng)的系桿，故屋架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度取側(cè)向固定點(diǎn)間的距離，即=1335cm。</p><p><b>　　所需截面面積為：</b></p>

44、;<p>　　選用2∟100×63×7短肢相連的T形截面，由型鋼表查得</p><p>　　==2×11.1=22.2,=1.78cm，=4.95cm</p><p><b>　　故所選截面合適。</b></p><p><b>　　3.腹桿</b></p><

45、;p><b>　?。?）Di桿</b></p><p>　　選用2∟56×5，A=2×5.42=10.84，=1.72m，=2.69cm。</p><p><b>　　根據(jù)，查表得，則</b></p><p><b>　　所選截面合適。</b></p><

46、p>　?。?）Bh、Ch、Ek、Fk桿</p><p>　　N=-36.9，=187.2cm</p><p>　　選用∟63×5單角鋼截面，A=6.14，=1.25cm，則</p><p>　　=0.9=0.9×187.2=168.5cm</p><p><b>　　由查表得。</b></

47、p><p>　　單角鋼單面連接計(jì)算構(gòu)件穩(wěn)定性時(shí)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值折減系數(shù)為</p><p>　　故所選截面滿足要求。</p><p><b>　　（3）Dh、Dk桿</b></p><p>　　N=+76.3，=387.2cm</p><p>　　選用∟56×4單角鋼截面，A=4.39，=1.11c

48、m，</p><p>　　單角鋼單面連接計(jì)算構(gòu)件強(qiáng)度時(shí)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值折減系數(shù)，則</p><p>　　故所選擇的截面合適。</p><p><b>　?。?）ik、Gk桿</b></p><p>　　兩根桿件采用相同的截面，用按最大內(nèi)力計(jì)算，==387.2cm，=2=2×387.2=774.4cm</p&g

49、t;<p>　　選用2∟45×6，A=2×5.08=11.16，=1.36cm，=2.28cm。</p><p><b>　　所選截面合適。</b></p><p><b>　?。?）Gj桿。</b></p><p>　　N=0, =534cm</p><p>　　

50、對(duì)有連接垂直支撐的屋架WJ—2，采用2∟63×5組成十字形截面，并按受壓支撐驗(yàn)算其長(zhǎng)細(xì)比。</p><p><b>　　故滿足要求。</b></p><p>　　對(duì)不連接垂直支撐的屋架WJ—1，選用∟63×5單角鋼，并按受拉支撐驗(yàn)算其長(zhǎng)細(xì)比，故滿足要求。</p><p>　　屋架各桿件截面選擇情況見表2。</p>

51、<p>　　表2 屋架桿件截面選擇</p><p><b>　　3.7 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本例只選擇幾個(gè)有代表性的、重要的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，其余節(jié)點(diǎn)的計(jì)算過程從略，可參見屋架施工圖。</p><p><b>　　屋脊節(jié)點(diǎn)（見圖9）</b></p><p>　　腹桿Gk與

52、節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫，查表得=160（以下同），取肢背和肢尖焊腳尺寸分別為=6mm和=5mm，則桿端所需的焊縫長(zhǎng)度分別為</p><p><b>　　肢背：</b></p><p><b>　　故取=110mm。</b></p><p>　　圖9 屋脊節(jié)點(diǎn)（單位：mm）</p><p><b>

53、;　　故肢尖：</b></p><p><b>　　取=70mm。</b></p><p>　　拼接角鋼采用與上弦桿等截面，肢背處削棱，豎肢切去V=t++5=25mm，取V=30mm，并將豎肢切口后經(jīng)熱彎成型用對(duì)接焊縫焊接。拼接接頭一側(cè)所需的焊縫計(jì)算長(zhǎng)度為</p><p><b>　　拼接角鋼的總長(zhǎng)度為</b>

54、</p><p>　　=2（+10）+d=2（147+12）＋50=368mm</p><p>　　上弦桿與節(jié)點(diǎn)板的塞焊縫，假定承受節(jié)點(diǎn)荷載F／2，驗(yàn)算從略。上弦肢尖與節(jié)點(diǎn)板的焊縫連接按弦桿內(nèi)力的15%計(jì)算，且考慮由此產(chǎn)生的偏心彎矩作用（偏心距e=80mm）。設(shè)肢尖焊縫焊腳尺寸=5mm，節(jié)點(diǎn)板總長(zhǎng)度為660mm，則節(jié)點(diǎn)一側(cè)弦桿焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度為</p><p><

55、;b>　　焊縫應(yīng)力為</b></p><p>　　由以上計(jì)算結(jié)果可知，因弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫受力不大，且連接長(zhǎng)度較大，故可按照構(gòu)造進(jìn)行滿焊，不必計(jì)算。</p><p>　　2.下弦拼接節(jié)點(diǎn)（見圖10）</p><p>　　圖10下弦拼節(jié)點(diǎn)（單位：mm）</p><p>　　屋架跨度27m超過運(yùn)輸界限，故將屋架分為兩個(gè)運(yùn)輸單

56、元，在屋脊節(jié)點(diǎn)G和下弦節(jié)點(diǎn)i處設(shè)置工地拼接。腹桿桿端與節(jié)點(diǎn)板的焊縫連接按ik和Di中最大內(nèi)力計(jì)算。</p><p>　　設(shè)肢背和肢尖的焊腳尺寸均取=4mm，則桿端所需的焊縫長(zhǎng)度分別為</p><p><b>　　肢背：</b></p><p><b>　　故取100mm。</b></p><p>&

57、lt;b>　　肢尖：</b></p><p>　　故按構(gòu)造取60mm。</p><p>　　弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫按弦桿內(nèi)力與的內(nèi)力差計(jì)算，因?yàn)閮?nèi)力差較小，按構(gòu)造布置焊縫即可滿足要求，不必計(jì)算。</p><p>　　拼接角鋼采用與下弦桿相同截面，肢背處削棱，豎肢切去V=t++5=17mm。按拼接焊縫與桿件等強(qiáng)度原則，接頭一側(cè)所需的焊縫計(jì)算長(zhǎng)度為&l

58、t;/p><p><b>　　故取220mm。</b></p><p>　　拼接角鋼所需總長(zhǎng)度為=2（+10）+10=2（220+10）+10=470mm</p><p>　　3.上弦節(jié)點(diǎn)D（見圖11）</p><p>　　圖11上弦節(jié)點(diǎn)D（單位：mm）</p><p>　　各腹桿桿端與節(jié)點(diǎn)板的焊縫計(jì)

59、算從略，節(jié)點(diǎn)板的形狀和尺寸如圖10所示。</p><p>　　上弦肢背塞焊縫承受檁條傳來的集中荷載（節(jié)點(diǎn)荷載）F，取節(jié)點(diǎn)板縮進(jìn)肢背5mm，</p><p>　　=t／2=5mm，則</p><p>　　肢尖與節(jié)點(diǎn)板的焊縫承受弦桿的內(nèi)力差為</p><p>　　偏心距e=80mm，且節(jié)點(diǎn)板長(zhǎng)度較大，故可不作計(jì)算，按構(gòu)造要求布置焊縫進(jìn)行滿焊即可滿

60、足條件。</p><p>　　支座節(jié)點(diǎn)。（見圖12）</p><p>　　圖12 支座節(jié)點(diǎn)（單位：mm）</p><p>　　屋架支撐與鋼筋混凝土柱上，混凝土強(qiáng)度為C20，=10為便于施焊，取下弦軸線至支座底板上表面的距離為160mm，并設(shè)置圖12所示加勁肋。下弦桿端與節(jié)點(diǎn)板的焊縫取肢背和肢尖的焊縫尺寸分別為=6mm和=4mm，則所需焊縫長(zhǎng)度為：</p>

61、<p><b>　　肢背：</b></p><p><b>　　故取230mm。</b></p><p><b>　　肢尖：</b></p><p>　　故按構(gòu)造取170mm。</p><p>　　上弦桿端與節(jié)點(diǎn)板的焊縫，由于焊縫長(zhǎng)度較大，可不必計(jì)算，按構(gòu)造要求即

62、可。</p><p>　　(1)支座底板計(jì)算。</p><p><b>　　支座反力為</b></p><p>　　R=6F=6×30.5=183</p><p>　　支座底板尺寸取a×b=250mm×250mm,采用M22錨栓，并用圖示U形缺口。柱頂混凝土的壓應(yīng)力為：</p>

63、<p>　　底板的厚度按屋架反力作用下的彎矩計(jì)算。支座節(jié)點(diǎn)板和加勁肋將支座底板分成四塊，每塊板均為兩相鄰邊固定支撐而另兩相鄰邊自由的板。</p><p>　　兩支撐邊之間的對(duì)角線長(zhǎng)度為：</p><p><b>　　=</b></p><p>　　兩支撐邊之間的交點(diǎn)到對(duì)角線的垂直距離為：</p><p>&l

64、t;b>　　=／2=110mm</b></p><p>　?。?110／220=0.5，查表得=0.056，則</p><p><b>　　M=</b></p><p>　　底板所需厚度（按厚度t在16~40范圍取值）：</p><p><b>　　t==16.2mm</b><

65、;/p><p><b>　　故取t=20mm</b></p><p>　　(2)加勁肋與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫</p><p>　　加勁肋與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫計(jì)算與牛腿焊縫相似，如圖13所示。</p><p>　　圖13 加勁肋計(jì)算簡(jiǎn)圖（單位：mm）</p><p>　　假定一塊加勁肋的受力為屋架支座反力的1

66、／4，即</p><p>　　加勁肋厚度采用10mm，焊腳尺寸取6mm，焊縫計(jì)算長(zhǎng)度為=180-15×2=138mm</p><p><b>　　則焊縫應(yīng)力為：</b></p><p>　　加勁肋、節(jié)點(diǎn)板與支座底板的連接焊縫。圖10所示切口寬度為15mm，兩條節(jié)點(diǎn)板和四條加勁肋焊縫的總長(zhǎng)度為:</p><p>

67、<b>　　故滿足要求。</b></p><p>　　其余各節(jié)點(diǎn)的計(jì)算過程從略。</p><p><b>　　4. 結(jié)果與結(jié)論</b></p><p>　　在課程設(shè)計(jì)的過程中，遇到了一些問題，在老師同學(xué)的幫助下順利完成了任務(wù)。雖然不算完美，但是那是自己七天努力的結(jié)果。在這個(gè)過程中所積累的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)自己來說是很有幫助的。<

68、;/p><p><b>　　5. 收獲與致謝</b></p><p>　　通過本次課程設(shè)計(jì)，不僅使自己將書本知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際，而且也能夠熟練的運(yùn)用一些繪圖軟件和辦公軟件。在設(shè)計(jì)過程中遇到一些沒有想到的問題，在同學(xué)和老師的幫助下，將其完成。感謝老師和同學(xué)的幫助。</p><p><b>　　6. 參考文獻(xiàn)</b></p>

69、;<p>　　[1]戴國(guó)欣主編.鋼結(jié)構(gòu)（第3版）[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2011.1.</p><p>　　[2]張耀春主編.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理[M].北京：高等教育出版社，2004.8.</p><p>　　[3]陳志華編著.建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M]. 天津：天津大學(xué)出版社，2004.3.</p><p>　　[4]陳紹蕃主編.房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[