五、节点设计重点设计“ E”、“R、“B”、“A” “K”五个典型节点,其余节点设计类同1 .下弦B节点即hf和lw然后根据lw的大小比例绘出节点板的形状先根据腹杆的内力计算腹杆与节点连接焊缝的尺寸, 和大小,最后验算下弦杆与节点板的连接焊缝选用E43焊条,角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值 ff = 160N/m m2,实际所需的焊脚尺寸可由构造确定1) BK杆的内力N=90.23KN,采用三面围焊,肢背和肢尖焊缝 hf=6mm,所需要的焊缝长度为:lw3=63mmN3 =0.7hf lw3:f f: =0.7 6 63 2 1.22 160 = 103299.84N肢背lw10.7N -N3/22 0.7hf ffw0.7 311.5 103 -51649.92+ 12 = 147mm,取 150mm2 0.7 6 160肢尖lw0.3N -N3/2 2 0.7hf ffw0.3 311.5 103 -51649.92 , +12= 70mm,取 80mm2 0.7 6 160(2) 2-13杆的内力 N=243.97KN ,采用三面围焊,肢背与肢尖的焊缝hf=6mm,所需要的焊缝长度为:lw3 =80mmN3 =0.7hf、lw3-:f f: =0.7 6 80 2 1.22 160 = 131174.4N 3 VV3肢背lw0.7N -N3/2 0.7 243.97 103 -65587.2 2 0.7hf ffw2 0.7 6 160+12 = 90mm,取 100mm肢尖lw0.3N -N3/22 0.7hf ffw0.3 243.97 103 -65587.2 _ _ 口 +12 = 18mm,取 60mm2 0.7 6 160(1) 竖杆2-12杆的内力N=-47.92KN,米用三面围焊,焊缝尺寸可按构造确定取 hf=8mm。
所需要的焊缝长度为:lw3 =63mmN3 =0.7hf、lw3 f ffw =0.7 8 63 2 1.22 160 = 137733.12N w因为2k2N =2乂0.3乂47.92乂103 =28752N
1-11杆N = -396.97 kN ,采用三面围焊,设肢背和肢尖 hf = 8mm,N3 =0.7hf、lw3 f f: =0.7 8 140 2 1.22 160 = 306073.62N3因为2k2N =2 k 0.35乂396.97x 10 = 277879N < N3 ,所以按两面侧焊缝计算lw1 =30.65 396.97 102 0.7 8 160+ 16= 144,取 lw1 = 150mm0.35 396.97 103lw2 = + 16= 78,取 lw2 = 80m2 0.7 8 160上弦节点各杆肢尖、肢背尺寸杆件hf (mm)肢背(mm)hf (mm)肢尖(mm)1-118144mm 取 150mm878mm 取 80mm11-26174mm 取 180mm682mm 取 90 mm2-136139mm 取 150mm666mm 取 70 mm13-35114mm 取 120mm555mm 取 70mm3-15674mm 取 80mm638mm 取 60mm15-4553mm 取 60mm528mm 取 60mm4-17638mm 取 60mm623mm 取 60mm17-5654mm 取 60mm630mm 取 60mm考虑搁置橡条,节点板缩进上弦肢背7mm ,用槽焊缝连接,槽焊缝按两条角焊缝计算 hf =t/2 =10/2 =5mm, P= 47.92kN。
节点板尺寸为285^417设肢尖焊缝hf=5mm,假定集中荷载 P与上弦垂直,忽略屋架上弦坡度影响肢背焊缝验算:,(Ki :N)2 (P/2 1.22)2 . (0.75—393.5)2—(47.92/2一1.22)2-f2 0.7hflw 2 0.7 5 407= 115N/mm2 :0.8ffw =0.8 160=128N/mm2肢尖焊缝验算:(K2 :N)2 (P/2 1.22)2 ,(0.25 393.5)2 (47.92/2 1.22)2■ f2 0.7hflw 2 0.7 5 407= 40N/mm2 :0.8ffw =0.8 160=128N/mm2节点图如下图所示0.15 >654.53 X103x55 >6) / (2X0.7 8 >2202) =60N/mm2, ,=V402 + (60/1.22) 2 =63.4kN/mm 2 V2160kN/mm中竖杆与节点板的连接焊缝计算: N=47.03KN此杆内力较小,焊缝尺寸可按构造确定, 取焊缝尺寸hf=8 mm ,焊缝长度lw>50 mm ,节点图如下图所示4、下弦跨中E节点设计(1) 下弦接头设于跨中节点处, 连接角钢取与下弦杆相同 截面2L 160X100X10,焊缝高度hf=8mm,焊缝长度为: lw=(680.67 103)/(4X0.7 >8X160) +16=206mm,取 lw=210mm 连接角钢长度 lw=2 X210+10=430mm,取 lw=430mm下弦杆与节点板,斜杆与节点板之间的连接焊缝按构造设 计。
2) 弦杆与节点板连接焊计算:按下弦杆内力的15%计算N=680.67 X5%=102KN设肢背、肢尖焊肢尺寸为 8 mm,弦杆一侧需焊缝长度为肢背 lw= (0.75 X02X103) / (2X0.7 >8X160) +16=59mm ,取 80mm,肢尖 lw= (0.25 X02X103) / (2X0.7 >8X160) +16=30mm取 40mm腹杆与节点板连接焊缝的计算方法与以上几个节点相同,节点图如下图所示5、支座A节点为了便于施焊,下弦杆角钢水平肢的底面与支座 底板的净距离取160mm在节点中心线上设置加 劲肋加劲肋取 460X80X12mm,节点取 460 >380刈4mm的钢板1)支座底板的计算支座反力 Ra=Rb=479.2KN按构造要求采用底板面积为 a ”=280X 360mm2如仅考虑加劲肋部分底板承受支座反力 R,则承压面积为280X (2X80+12) =48160mm2验算柱顶混凝土的抗压强度: b =R/Au=479.2 103/48160=10N/mm 2
b2=80 >150/165.6=72.46 , b/a2=72.46/165.6=0.438,查表得 3 =0.045 故 M邛 103X50=5.95 106Nmm设焊缝hf=8mm,焊缝计算长度lw=460-10-15=435mm ,则焊缝应力为t=(119.8 103)/(2 0.7 8 >435)=25N/mm 2,of=(6 >5.95 106)/(2 0.7 8 >4352)=17N/mm 2,阮2 2 =29N/mm 2< 160N/mm 2m 1(3) 节点板、加劲肋与底板的连接焊缝设焊缝传递全部支座反力 R=479.2kN,其中每块加劲肋各传 R/4=119.8kN,节点板传递 R/2=239.6kN。
节点板与底板的连接焊缝计算长度 lw =2 X ( 300-10 ) =580mm ,所需要的焊脚尺寸为 h> (29.6 103)/(0.7 580 X60 X1.22)=3.0mm ,取 h=6mm每块加劲肋与底板的连接焊缝长度为 lw= ( 100-20-10 ) X2=140mm 所需要的焊缝尺寸为。