[学士]某钢结构课程设计计算书

'钢结构课程设计一、设计资料1.结构形式某厂房跨度为24m，总长120m，柱距6m，采用梯形钢屋架、1.5×6.0m预应力混凝土大型屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C20，屋面坡度为i=1：10。2.屋架形式及选材屋架跨度为24m，屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。屋架采用钢材及焊条为：钢材选用Q345钢，焊条采用E50型。3.荷载标准值（水平投影面计）①永久荷载：二毡三油防水层0.4KN/m2保温层1.0KN/m2水泥砂浆找平层0.4KN/m2预应力混凝土大型屋面板1.4KN/m2屋架及支撑自重（按经验公式q=0.12+0.011L计算）0.384KN/m2悬挂管道0.1KN/m2②可变荷载屋面活荷载标准值0.5KN/m2雪荷载标准值0.7KN/m2积灰荷载标准值0.3KN/m24.屋架的计算跨度：Lo=24000－2×150=23700mm，端部高度：h=2005mm（轴线处），h=2990mm（计算跨度处）。起拱h=50mm二、结构形式与布置图屋架支撑布置图如下图所示34 钢结构课程设计34 钢结构课程设计图一：24m跨屋架（几何尺寸）34 钢结构课程设计图二：24m跨屋架全跨单位荷载作用下各杆的内力值图三：24m跨屋架半跨单位荷载作用下各杆的内力值三、荷载与内力计算1.荷载计算永久荷载标准值：二毡三油（上铺绿豆砂）防水层0.4KN/m2水泥砂浆找平层0.4KN/m2保温层1.0KN/m2预应力混凝土大型屋面板1.4KN/m2屋架及支撑自重（按经验公式q=0.12+0.011L计算）0.384KN/m2悬挂管道0.1KN/m2_________________________________________________________________总计：3.684KN/m2可变荷载标准值：34 钢结构课程设计雪荷载0.7KN/m2大于屋面活荷载标准值0.5KN/m2，取0.7KN/m2积灰荷载标准值0.3KN/m2_______________________________________________________________总计1.0KN/m2永久荷载设计值：1.35×3.684＝4.973KN/m2可变荷载设计值：1.4×1.0＝1.4KN/m22.荷载组合设计屋架时，应考虑如下三种荷载组合：（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦节点荷载F=（4.973+1.4）×1.5×6=57.361KN（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦节点荷载F1=4.973×1.5×6=44.757KNF2=1.4×1.5×6=12.6KN（3）全跨屋架和支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载屋架上弦节点荷载F3=0.384×1.35×1.5×6=4.667KNF4=（1.4×1.35+1.4×0.7）×1.5×6=25.83KN3.内力计算本设计采用图解法计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数。表一：屋架杆件内力组合表杆件名称内力系数(F=1)第一种组合F×①第二种组合第三种组合计算杆件内力/KN全跨①左半全跨②右半全跨③F1×①+F2×②F1×①+F2×③F3×①+F4×②F3×①+F4×③AB0.000.000.000.000.000.000.000.000.000上弦BCD-8.72-6.25-4.27-500.19-469.031-444.08-202.13-150.93-500.188DEF-13.53-9.04-4.49-776.09-719.466-662.136-296.65-179.03776.094FGH-15.26-9.17-6.09-875.33-798.534-759.726-308.08-228.42-875.329HI-14.71-7.38-7.38-843.78-751.363-751.363-259.28-259.17-843.78下弦AC4.733.841.25271.318260.0846227.450121.26254.3293271.317CE11.5383.53661.372616.8482560.526260.451144.91661.372EG14.659.345.31840.339773.3741722.596309.624205.426840.338GI15.178.446.73870.166785.3077763.7617288.804244.528870.16634 钢结构课程设计斜腹杆AB-8.87-6.53-2.34-508.79-479.273-426.47-210.07-101.78-508.792BC6.884.762.12394.644367.9042334.640155.0686.8204394.644CD-5.44-3.14-2.3-312.04-283.042-272.45-106.49-84.759-312.044DE3.71.91.8212.236189.5409188.28066.344963.736212.236EF-2.46-0.71-1.75-141.11-119.048-132.15-29.82-56.666-141.108FG1.11-0.451.5663.670744.0102769.3362-6.443145.467469.336-6.443GH0.021.55-1.531.1472220.42514-18.38240.1298-39.42740.13-39.426HI-1.08-2.471.69-61.95-79.4596-27.043-68.8438.6199-79.5638.62竖杆AA-0.5-0.50-28.681-28.6785-22.378-15.249-2.33-28.68CC-1-10-57.361-57.357-44.757-30.497-4.66-57.36EE-1-10-57.361-57.357-44.757-30.497-4.66-57.36GG-1-10-57.361-57.357-44.757-30.497-4.66-57.36II1.940.970.9771.28111.2871.2857.32-48.45111.28四、杆件截面设计腹杆最大内力-508.79kN,查表得，中间节点板厚度选用10mm，支座节点板厚度选用12mm。1.上弦杆（FGH杆）整个上弦不改变截面，按最大内力-875.329KN（受压）计算。上弦杆件计算长度：在屋架平面内，为节间轴线长度lox＝1508mm；在屋架平面外，根据支撑布置(上弦支撑点设在坚杆上端点)和内力变化情况取loy＝2×1508＝3016mm，因为loy＝2lox，故截面宜选用两个不等肢角钢，短肢相并。假定λ＝60，按Q345钢，轴心受压构件属于b类截面，查附表4.2得＝0.73434 钢结构课程设计需要截面面积A＝＝875.329×/（0.734×310）＝3831.26mm2需要的回转半径为：ix＝＝1508/60＝25.13mmiy＝＝3016/60＝75.4mm根据A、ix、iy查不等肢角钢规格表,选用2L140×90×10,A＝4460mm2,＝25.6mm,＝75.4mm.按所选角钢进行验算：λx＝＝1508/25.6＝58.91＜[λ]＝150λy＝＝3016/75.4＝60＜[λ]＝150（满足要求）由于λx〈λy，只需求查附表4.2用内插法得＝0.743σ＝＝875.329×/(0.743×4460)=280.2N/mm2＜310N/mm2故满足要求。2.下弦杆整个下弦也不改变截面，按最大内力870.16KN（受拉）计算。按下弦支撑布置(支撑点在两端坚杆和中轴坚杆下端点)情况：Lox＝3000mm,Loy＝12000mm计算下弦截面净面积：An=＝870.16×/310＝2806.87mm2需要的回转半径为：ix=＝3000/250＝12mmiy=＝12000/250＝48mm,选用2L100×63×10（短肢相并）34 钢结构课程设计A＝3100mm2,ix＝17.5mmiy＝50.2mm.λx＝＝3000/17.5=171.4<[λ]=250;λy＝＝12000/50.2=239.0<[λ]=250.σ＝＝870.16×/3100=297.8N/mm2＜310N/mm2满足要求。3.端斜杆（aB）杆件轴力N=508.79KN（受压）,计算长度==2535mm，采用不等肢角钢，长肢相并。选2L140×90×10，A=4460mm2，，ix＝25.6mmiy＝67.7mm。34 钢结构课程设计＜λx＝＝2535/25.6=99<[λ]=150，min=x=0.437σ＝=508.79×/(0.437×4460)=261.12N/mm2＜310N/mm2，故满足要求。4.斜腹杆①杆Hi1.杆件内力：N=-79.56或38.62选择内力大值进行计算。计算长度=0.8=0.8×3370=2696mm，==3370mm，按[]=150选，需要的回转半径为：ix＝＝2696/150＝18.0mmiy＝＝3370/150＝22.5mm，选2L63×5，A=1228mm2，，ix＝19.4mmiy＝29.6mmλx＝＝2696/19.4=139.0<[λ]=150，λy＝＝3370/29.6=113.9<[λ]=150min=x=0.253，=79.56×/（0.253×1228）=256.08N/mm2〈310N/mm2（满足要求）②杆gH杆件内力：Ngh=40.13或-39.426选择较大内力计算计算长度=0.8=0.8×3396=2716.8mm，==3396mm，按[]=150选，需要的回转半径为：ix＝＝2716.8/150＝18.1mmiy＝＝3396/150＝22.6mm，选2L63×5，A=1228mm2，，ix＝19.4mmiy＝29.6mm。λx＝＝2716.8/19.4=140.0<[λ]=150，λy＝＝3396/29.6=114.7<[λ]=15034 钢结构课程设计min=x=0.250，σ==39.43×/（0.250×1228）=131.1N/mm2<310N/mm2（满足要求）5.中竖杆（Gg）竖杆不改变截面尺寸，N＝57.36kN（压），l0x＝0.8＝0.8×2890＝2312mm，l0y＝2890mm内力较小，按[]=150选，需要的回转半径为：ix＝＝2312/150＝15.4mmiy＝＝2890/150＝19.3mm，选2L56×5，A=1084mm2，，ix＝17.2mmiy＝26.9mm。λx＝＝2312/17.2=134.4<[λ]=150，λy＝＝2890/26.9=107.4<[λ]=150min=x=0.267，σ==57.36×/（0.267×1084）=198.18N/mm2<310N/mm2其余杆件的截面选择计算过程不一一列出，计算结果如下表二：杆件截面选择表。杆轴力（KN）选用型钢截面积计算长度（cm）回转半径（cm）应力上弦-928.572L140×90×1044.60150.80301.602.566.7758.91150.000.743280.31下弦923.092L100×63×1031.00300.001200.001.755.02239.04250.00——297.77aB-539.742L140×90×1044.60253.50253.502.566.7799.02150.000.437276.87Bc394.6442L70×513.76208.64260.802.163.2496.59250.00——294.25cD-312.0442L75×1028.26228.72285.902.263.54101.20150.000.423266.99De212.2362L40×57.58228.72285.901.212.06189.02250.00——287.03eF2L70×514.82250.32312.902.323.43107.900.384259.9934 钢结构课程设计-141.108150.00Fg69.3362L36×56.76249.52311.901.081.91231.04250.00——108.01-6.443gH-39.432L63×512.28271.68339.601.942.96140.04150.000.250109.2340.13Hi-79.562L70×513.76269.60337.002.163.24124.81150.000.303212.7938.62Aa-28.682L40×57.58159.20199.001.212.06131.57150.000.278134.54Cc-57.362L70×513.76183.20229.002.163.2484.81150.000.53776.29Ee-57.362L70×513.76207.20259.002.163.2495.93150.000.45787.80Gg-57.362L56×510.84231.20289.001.722.69134.42150.000.267199.93Ii111.282L40×57.58255.20319.001.212.06210.91250.00——146.74说明：表中上弦杆和下弦杆截面为短肢相并，端斜杆aB为长肢相并，其余杆为T形截面。五、结点计算本设计采用Q345钢、E50焊条，角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值=200N/mm2，各杆件内力由表一查得，最小焊缝长度应小于8hf。在确定节点板的形状和尺寸时，需要斜腹杆与节点板间连接焊缝的长度。先算出各腹杆杆端需要的焊缝尺寸。其计算公式为：角钢肢背所需焊缝长度,角钢肢尖所需焊缝长度表三：腹杆杆端焊缝尺寸(表中1l、12为取整后数值)杆件名称肢背焊缝肢尖焊缝l1（mm）hf1（mm）l2（mm）hf2（mm）aB25051405Bc2105905cD1705805De1205605eF905505Fg50540534 钢结构课程设计gH405405Hi605405Aa55Cc405305Ee405305Gg405305Ii551.上弦节点B点（1）斜杆Bc与节点板连接焊缝计算，与下弦节点c中的cB杆计算相同。（2）斜杆Ba与节点板连接焊缝计算，N=-508.79KN设肢背与肢尖的焊脚尺寸分别为：5mm和5mm，所需焊缝长度为：肢背：0.65*508.79*1000/2*0.7*5*200+10=266.60mm,取LW=270mm34 钢结构课程设计肢尖：0.35*508.79*1000/2*0.7*5*200+10=147.22,取LW=150mm（1）上弦杆与节点板连接焊缝计算：为了便于在上弦上搁置大型屋面板，上弦节点板的上边缘可缩进上限肢背15mm，用槽焊缝将上弦角钢和节点板连接起来。槽焊缝可按两条焊缝计算，计算时略去屋架上弦坡度的影响，而假定集中荷载F与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内的应力为：，，，上弦与节点板间焊缝长度为：476mm,节点荷载有槽焊缝承受，上弦两相邻节间内力差由角钢肢尖焊缝承受，这时槽焊缝肯定是安全的，可不必验算，肢尖焊缝验算为：500.188*1000/2*0.7*10*456=78.35N/mm26*500.188*1000*65/2*0.7*10*456*465=67.01N/mm2=94.32N/mm2<200N/mm2，满足要求。（2）节点板尺寸：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装配等误差，按比例绘出节点详图，从而确定节点板尺寸为：307mm×476mm2.上弦C计算34 钢结构课程设计（1）竖杆Cc与节点板连接焊缝计算：N=57.36KN设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm，所需焊缝长度为：肢背：0.7*57.36*1000/2*0.7*5*200+10=38.1mm,取L=40mm肢尖：0.3*57.36*1000/2*0.7*5*200+10=19.32mm,取L2=30mm（1）上弦杆与节点板连接焊缝计算：为了便于在上弦上搁置大型屋面板，上弦节点板的上边缘可缩进上限肢背8mm，用槽焊缝将上弦角钢和节点板连接起来。槽焊缝可按两条焊缝计算，计算时略去屋架上弦坡度的影响，而假定集中荷载F与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内的应力为：，，上弦与节点板间焊缝长度为：180mm,节点荷载有槽焊缝承受，上弦两相邻节间内力差由角钢肢尖焊缝承受，验算为：34 钢结构课程设计=58.05N/mm2<160N/mm2，满足要求。=26.32N/mm2<200N/mm2满足要求。（4）节点板尺寸：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装配等误差，按比例绘出节点详图，从而确定节点板尺寸为：233mm×180mm3.上弦结点D（1）斜杆Dc与节点的连接焊缝计算：N=312.04KN设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm，所需焊缝长度肢背：0.7*312.04*1000/2*0.7*5*200+10=166.02mm,取L=170mm34 钢结构课程设计肢尖：0.3*312.04*1000/2*0.7*5*200+10=79.68mm,取L=80mm（2）斜杆DE与节点的连接焊缝计算：N=212.24KN设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm，所需焊缝长度为：肢背：0.7*212.24*1000/2*0.7*5*200+10=116.12mm,取L=120mm肢尖：0.3*212.24*1000/2*0.7*5*200=55.48mm,取L2=60mm（3）上弦杆与节点板连接焊缝计算：为了便于在上弦上搁置大型屋面板，上弦节点板的上边缘可缩进上限肢背15mm，用槽焊缝将上弦角钢和节点板连接起来。槽焊缝可按两条焊缝计算，计算时略去屋架上弦坡度的影响，而假定集中荷载F与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内的应力为：，，l=400-2*10=380上弦与节点板间焊缝长度为：400mm,节点荷载有槽焊缝承受，上弦两相邻节间内力差由角钢肢尖焊缝承受，这时槽焊缝肯定是安全的，可不必验算，肢尖焊缝验算为：275.9*1000/2*0.7*10*380=51.86N/mm26*275.9*1000*65/2*0.7*10*380*380=53.23N/mm294.32N/mm2<200N/mm2，满足要求。（4）节点板尺寸：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装配等误差，按比例绘出节点详图，从而确定节点板尺寸为：268mm×400mm34 钢结构课程设计4.上弦结点E竖杆Ee与节点板连接焊缝计算：N=57.36KN设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm，所需焊缝长度为：肢背：0.65*57.36*1000/2*0.7*5*200+10=38.1mm,取L=40mm肢尖：0.35*57.36*1000/2*0.7*5*200+10=19.32mm,取L2=30mm（1）上弦杆与节点板连接焊缝计算：为了便于在上弦上搁置大型屋面板，上弦节点板的上边缘可缩进上限肢背8mm，用槽焊缝将上弦角钢和节点板连接起来。槽焊缝可按两条焊缝计算，计算时略去屋架上弦坡度的影响，而假定集中荷载F与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内的应力为：，，上弦与节点板间焊缝长度为：180mm,节点荷载有槽焊缝承受，上弦两相邻节间内力差由角钢肢尖焊缝承受，验算为：34 钢结构课程设计=58.05N/mm2<160N/mm2，满足要求。=26.32N/mm2<200N/mm2满足要求。（4）节点板尺寸：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装配等误差，按比例绘出节点详图，从而确定节点板尺寸为：233mm×180mm5.上弦F点（1）斜杆fg与节点的连接焊缝计算：N=69.34KN设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm，所需焊缝长度为：肢背：34 钢结构课程设计0.7*69.34*1000/2*0.7*5*200+10=44.63mm,取L=50mm肢尖：0.3*69.34*1000/2*0.7*5*200=36.48mm,取L2=40mm（2）斜杆ef与节点的连接焊缝计算：N=141.11KN设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm，所需焊缝长度为：肢背：0.7*312.04*1000/2*0.7*5*200+10=80.55mm,取L=90mm肢尖：0.3*312.04*1000/2*0.7*5*200=41.65mm,取L=50mm（3）上弦杆与节点板连接焊缝计算：为了便于在上弦上搁置大型屋面板，上弦节点板的上边缘可缩进上限肢背15mm，用槽焊缝将上弦角钢和节点板连接起来。槽焊缝可按两条焊缝计算，计算时略去屋架上弦坡度的影响，而假定集中荷载F与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内的应力为：，，l=380-2*10=360上弦与节点板间焊缝长度为：380mm,节点荷载有槽焊缝承受，上弦两相邻节间内力差由角钢肢尖焊缝承受，这时槽焊缝肯定是安全的，可不必验算，肢尖焊缝验算为：99.24*1000/2*0.7*10*380=18.65N/mm26*99.24*1000*65/2*0.7*10*380*380=23.23N/mm234 钢结构课程设计26.63N/mm2<200N/mm2，满足要求。（4）节点板尺寸：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装配等误差，按比例绘出节点详图，从而确定节点板尺寸为：256mm×380mm6.上弦G点（1）竖杆Gg与节点板连接焊缝计算：N=57.36KN设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm，所需焊缝长度为：肢背：0.7*57.36*1000/2*0.7*5*200+10=38.1mm,取L=40mm肢尖：0.3*57.36*1000/2*0.7*5*200+10=19.32mm,取L2=30mm（1）上弦杆与节点板连接焊缝计算：为了便于在上弦上搁置大型屋面板，上弦节点板的上边缘可缩进上限肢背8mm，用槽焊缝将上弦角钢和节点板连接起来。槽焊缝可按两条焊缝计算，计算时略去屋架上弦坡度的影响，而假定集中荷载F与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内的应力为：34 钢结构课程设计，，上弦与节点板间焊缝长度为：180mm,节点荷载有槽焊缝承受，上弦两相邻节间内力差由角钢肢尖焊缝承受，验算为：=58.05N/mm2<160N/mm2，满足要求。=26.32N/mm2<200N/mm2满足要求。（1）节点板尺寸：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装配等误差，按比例绘出节点详图，从而确定节点板尺寸为：233mm×180mm7.上弦H点（1）斜杆gh与节点的连接焊缝计算：N=40.13KN设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm，34 钢结构课程设计所需焊缝长度为：肢背：0.7*40.13*1000/2*0.7*5*200+10=38.55mm,取L=40mm肢尖：0.3*40.13*1000/2*0.7*5*200=30.21mm,取L=40mm（1）斜杆ih与节点的连接焊缝计算：N=79.56KN设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm，所需焊缝长度为：肢背：0.7*79.56*1000/2*0.7*5*200+10=54.55mm,取L=60mm肢尖：0.3*79.56*1000/2*0.7*5*200=38.21mm,取L=40mm（3）上弦杆与节点板连接焊缝计算：为了便于在上弦上搁置大型屋面板，上弦节点板的上边缘可缩进上限肢背15mm，用槽焊缝将上弦角钢和节点板连接起来。槽焊缝可按两条焊缝计算，计算时略去屋架上弦坡度的影响，而假定集中荷载F与上弦垂直。上弦肢背槽焊缝内的应力为：，，l=390-2*10=140上弦与节点板间焊缝长度为：140mm,节点荷载有槽焊缝承受，上弦两相邻节间内力差由角钢肢尖焊缝承受，这时槽焊缝肯定是安全的，可不必验算，肢尖焊缝验算为：31.55*1000/2*0.7*10*240=16.09N/mm26*275.9*1000*65/2*0.7*10*240*240=44.84N/mm234 钢结构课程设计<200N/mm2，满足要求。（4）节点板尺寸：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装配等误差，按比例绘出节点详图，从而确定节点板尺寸为：240*180mm8.屋脊节点I（详见图）屋脊节点“I”（1）弦杆与节点板的连接焊缝.取肢背肢尖焊脚尺寸均为5mm，则杆端需要的焊缝长度为：肢背：0.7*843.78*1000/2*0.7*5*200+10=421.89,取L=430mm肢尖：0.3*843.78*1000/2*0.7*5*200+10=191.01,取LW=200mm（2）弦杆一般都采用同号角钢进行拼接，为使拼接角钢与弦杆之间能够密34 钢结构课程设计合，并便于施工焊接，需将拼接角钢的尖角削除，且截取垂直肢的一部分宽度Δ=t+hf+5mm=10+5+5=20mm。拼接角钢的这部分削弱，可以靠节点板来补偿。接头一边的焊缝长度按上弦杆内力计算。N=-843.78KN，设焊缝肢尖，肢背焊脚尺寸为5mm，则所需焊缝计算长度为（一条焊缝）：843.78*1000/4*0.7*5*200=302.78,取LW=310mm拼接角钢的长度取：2×（310+10）+50=710mm（1）中竖杆与节点板的连接焊缝计算：N=111.25KN，取焊脚尺寸。肢背：0.7*111.28*1000/2*0.7*5*200+10=64.32,取LW=70mm肢尖：0.3*111.28*1000/2*0.7*5*200+10=31.12mm,取LW=70mm（2）弦杆与节点板的连接焊缝：上弦肢背与节点板用槽焊缝，假定节点荷载，验算从略。上弦肢尖与节点板的连接焊缝，应按上弦杆内力的15%计算，N=843.78*15%=126.57设焊肢尖，肢背焊脚尺寸为5mm，节点板长度为944mm，节点一侧弦杆焊缝的计算长度为：,焊缝应力为：126.57*1000/2*0.7*5*457=39.56N/mm26*126.57*1000*65/2*0.7*5*457*457=34.39N/mm234 钢结构课程设计=46.24N/mm2<200N/mm2，满足要求。拼接角钢长度不小于2×（340+10）+10=710mm9.下弦节点C点图七：下弦节点“c”（1）斜杆Bc与节点的连接焊缝计算：N=394.64KN设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm，所需焊缝长度为：肢背：0.7*394.64*1000/2*0.7*5*200+10=207.32mm,取L=210mm肢尖：0.3*394.46*1000/2*0.7*5*200+10=84.53mm,取L2=90mm（2）斜杆Dc与节点的连接焊缝计算：N=312.04KN设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm，所需焊缝长度34 钢结构课程设计肢背：0.7*312.04*1000/2*0.7*5*200+10=166.02mm,取L=170mm肢尖：0.3*312.04*1000/2*0.7*5*200+10=79.68mm,取L=80mm（1）竖杆Cc与节点板连接焊缝计算：N=57.36KN设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm，所需焊缝长度为：肢背：0.7*57.36*1000/2*0.7*5*200+10=38.1mm,取L=40mm肢尖：0.3*57.36*1000/2*0.7*5*200+10=19.32mm,取L2=30mm（2）下弦杆与节点板连接焊缝计算：焊缝受力为左右下弦杆的内力差N=661.37-271.32=390.05KN,设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm，所需焊缝长度为：肢背：0.7*390.05*1000/2*0.7*5*200+10=205.10mm,取L=210mm肢尖：0.3*390.05*1000/2*0.7*5*200+10=82.03mm,取L2=90mm（3）节点板尺寸：根据以上求得的焊缝长度，并考虑杆件之间应有的间隙合制作装配等误差，按比例绘出节点详图，从而确定节点板尺寸为：321mm×341mm下弦与节点板连接的焊缝长度为：341mm，hf=5mm。焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差N=661.37-271.32=390.05KN，受力较大处的焊缝应力为：34 钢结构课程设计tf=0.75*390.05*1000/2*0.7*5*(341-10)=126.26<200N/mm2,焊缝强度满足要求。10.下弦节点E点（1）斜杆DE与节点的连接焊缝计算：N=212.24KN设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm，所需焊缝长度为：肢背：0.7*212.24*1000/2*0.7*5*200+10=116.12mm,取L=120mm肢尖：0.3*212.24*1000/2*0.7*5*200=55.48mm,取L2=60mm（2）斜杆ef与节点的连接焊缝计算：N=141.11KN设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm，所需焊缝长度为：肢背：0.7*312.04*1000/2*0.7*5*200+10=80.55mm,取L=90mm34 钢结构课程设计肢尖：0.3*312.04*1000/2*0.7*5*200=41.65mm,取L=50mm（1）竖杆ee与节点板连接焊缝计算：N=57.36KN设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm，所需焊缝长度为：肢背：0.7*57.36*1000/2*0.7*5*200+10=38.1mm,取L=40mm肢尖：0.3*57.36*1000/2*0.7*5*200+10=19.32mm,取L2=30mm（2）下弦杆与节点板连接焊缝计算：焊缝受力为左右下弦杆的内力差N=840.37-661.37=179.03KN,设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm，所需焊缝长度为：肢背：0.7*390.05*1000/2*0.7*5*200+10=99.5mm,取L=100mm肢尖：0.3*390.05*1000/2*0.7*5*200+10=53.06mm,取L2=60mm（3）节点板尺寸：根据以上求得的焊缝长度，并考虑杆件之间应有的间隙合制作装配等误差，按比例绘出节点详图，从而确定节点板尺寸为：301mm×321mm下弦与节点板连接的焊缝长度为：321mm，hf=5mm。焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差，N=840.37-661.37=179.03KN力较大处的焊缝应力为：tf=0.75*179.03*1000/2*0.7*5*(321-10)=136.26<200N/mm2,焊缝强度满足要求。11.下弦节点g点34 钢结构课程设计（1）斜杆fg与节点的连接焊缝计算：N=69.34KN设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm，所需焊缝长度为：肢背：0.7*69.34*1000/2*0.7*5*200+10=44.63mm,取L=50mm肢尖：0.3*69.34*1000/2*0.7*5*200=36.48mm,取L2=40mm（2）斜杆gh与节点的连接焊缝计算：N=40.13KN设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm，所需焊缝长度为：肢背：0.7*40.13*1000/2*0.7*5*200+10=38.55mm,取L=40mm肢尖：0.3*40.13*1000/2*0.7*5*200=30.21mm,取L=40mm（3）竖杆gg与节点板连接焊缝计算：N=57.36KN34 钢结构课程设计设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm，所需焊缝长度为：肢背：0.7*57.36*1000/2*0.7*5*200+10=38.1mm,取L=40mm肢尖：0.3*57.36*1000/2*0.7*5*200+10=19.32mm,取L2=30mm（2）下弦杆与节点板连接焊缝计算：焊缝受力为左右下弦杆的内力差N=870.166-840.34=29.83KN,设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和5mm，所需焊缝长度为：肢背：0.7*29.83*1000/2*0.7*5*200+10=24.92mm,取L=30mm肢尖：0.3*29.83*1000/2*0.7*5*200+10=16.32mm,取L2=20mm（3）节点板尺寸：根据以上求得的焊缝长度，并考虑杆件之间应有的间隙合制作装配等误差，按比例绘出节点详图，从而确定节点板尺寸为：301mm×281mm下弦与节点板连接的焊缝长度为：321mm，hf=5mm。焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差，N=870.166-840.34=29.83KN力较大处的焊缝应力为：tf=0.75*29.83*1000/2*0.7*5*(321-10)=136.26<200N/mm2,焊缝强度满足要求。12.下弦跨中节点“i”(详见图)34 钢结构课程设计图十：下弦跨中点“a”（1）弦杆与拼接角钢连接焊缝计算：拼接角钢领域下弦杆截面相同，传递内力N=870.17KN设肢尖，肢背焊脚尺寸为5mm，则需焊缝长度为：870.17*1000/4*0.7*5*200+10=320.78mm,取L=330mm拼接角钢长度不小于2×（340+10）+10=710mm肢尖节切去Δ=t+hf+5mm=10+5+5=20mm，并将竖肢切口后经热弯成型对焊。（2）弦杆与节点板连接焊缝计算：按下弦杆内力的15%计算，N=870.17×15%=128.46KN设肢背，肢尖焊脚尺寸为5mm，弦杆一侧需焊缝长度为：肢背：0.7*128.46*1000/2*0.7*5*200+10=71.23mm,取L=80mm肢尖：34 钢结构课程设计0.3*128.46*1000/2*0.7*5*200=32.56mm,取L2=40mm（2）腹杆与节点板连接焊缝计算：计算过程与以上节点相同，本设计省略计算。因桁架的跨度较大，需将桁架分成两个运输单元，在屋脊节点和下弦跨中节点设置工地拼接，左办边的上弦，斜杆和竖杆与节点板连接用工厂焊接，而右半边的上弦，斜杆与节点板的连接用工地焊接。13.端部支座节点a（详见图）图十一：支座节点“a”为了便于施焊，下弦杆角钢水平肢的底面与支座板的净距离取160mm。在节点中心线上设置加劲肋，加劲肋的高度与节点板的高度相等，厚度同端部节点板为12mm。（1）支座底板计算：支座反力R=57.36×5+2×0.5×57.36=344.16KN取加劲肋的宽度为80mm，考虑底板上开孔，按构造要求取底板尺寸为280mm×380mm，如仅考虑有加劲肋部分的底板承受支座反力，则承压面积为：An=280×（2×80+12）=48160mm234 钢结构课程设计验算柱顶混领土的抗压强度：底板的厚度按支座反力作用下的弯矩计算，节点板和加劲肋将底板分为四块，没块板为两边支撑而另两块相仿边自由的板，第块板的单位宽度的最弯矩为：式中，σ为底板下的平均应力为：a1为两支承变之间的对角线长度：，β为系数，由b1/a1查表而定，b1为两支承边的相交点到对角线a1的垂直距离。计算得：b1=82mm，b1/a1=0.374,查表得β=0.027，则底板厚度(2)加劲肋与节点板的连接焊缝计算：加劲肋与节点板的连接焊缝计算与牛腿焊缝相似，偏于安全地假设一个加劲肋的受力桁架支反力的1/4,则焊缝受力：V=344160/4=86040NM=Ve=86040×25=2.151×106N·mm设焊缝尺寸为6mm，焊缝长度210mm，，满足要求。加劲肋肋部210mm即可。（3）节点板加劲肋与底板的连接焊缝计算：设底板练剑焊缝传递全部支座反力R=344.16KN，其中没快加劲肋各传R/4=86.035KN,节点板传递R/2=172.07KN，节点板与底板的连接焊缝长度：＝2×（280－10）＝540mm，所需焊脚尺寸为：，故取＝6mm。34 钢结构课程设计每快加劲肋与底板的连接焊缝长度为：＝2×（100－10－20）＝140mm所需焊脚尺寸：，取＝6mm，节点板，加劲肋与底板的连接焊缝总长度：＝2×（280－10）+4×（80－10－20）＝740mm，验算焊缝应力：（4）下弦杆，腹杆与节点板的连接焊缝计算；杆件与节点板连接焊缝的计算以上几个节点计算相同，本设计计算过程从略。34'