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1、学 院 土木工程学院 专 业 土木工程 年 级 09级土木（一）班 姓 名 张亚林 指导教师 熊瑞生 2013年3月20日一、屋架形式及几何尺寸屋架跨度为21m，屋架形式、几何尺寸如附图所示。 二、支撑布置由于厂房长度有120米，故在厂房两端和中间开间设置上、下弦横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。其他屋架则在上、下弦水平支撑节间端部设置系杆，其中屋脊和两支座处为刚性系杆，其余为柔性系杆。凡与支撑连接的屋架编号为WJ-1， 其余屋架为WJ-2。（见下图） 支撑布置图三、杆件截面设计 腹杆最大内力，N=110.448KN，由屋架节点板厚度参考可知：支座节点板厚度取12mm；其余节点板与
2、垫板厚度去10mm。1、上弦杆整个上弦杆采用相同一截面，按最大内力计算，N=110.448KN计算长度：屋架平面内取节间轴线长度Lox =2636mm 屋架平面外根据支撑，考虑到大型屋面板能起一定的支持作业，取上弦横向水平支撑的节间长度：Loy=5278mm。因为2Loxloy，故截面宜选用两个不等肢角钢，且短肢相并，见下图。其对x,y轴均为b类截面。 6设=90，查轴心受力稳定系数表，需要截面积 =110.448/（0.621215）=2955需要回转半径=Lox/=2636/90=2.92 cm=loy/=5278/90=5.86cm根据需要的、 查角钢型钢表，初选 2 L140908，A
3、=3600mm2 =2.59cm ， =6.58cm。按所选角钢进行截面验算：强度：截面无削弱可不验算。刚度：x= Lox/=2636/25.9=101 =150y= loy/=5278/65.8=80=150由于b/t=140/8=180.56loy/b=0.565175/140=21则：yz=y故=0.555，有因为N/（A）=110.448103/（0.5553600）=200.17N/mm2215N/mm2所选截面合适。填板设计：尺寸50（90+10）=50100mm2 节间放两块填板，填板间距：l=2600/3=866.6740i=4025.9=1036mm2、下弦杆整个下弦杆采用同
4、一截面，按最大内力计算，N=109.296KN计算长度：屋架平面内取节点间轴线长度Lox =5175mm 屋架平面外根据支撑布置取Loy=5175mm。设=120，查轴心受力稳定系数表=0.555需要截面积 =1924mm2初选 2 L 140908，A=3600mm2 =2.59cm ， =6.58cm。按所选角钢进行截面验算: 取An=A强度：N/An=109.296103/3600=215N/mm刚度:x= Lox/=5175/25.9=200=250y= loy/=5175/65.8=79=350所选截面合适。6填板设计：尺寸50（90+10）=50100mm2 节间放四块填板，填板间
5、距：l=5175/5=103580i=8025.9=2072mm3、端斜杆Ba 已知N=-71.523KN，Lox=loy=2783mm，故采用等肢角钢使=。初选用2L1008，见下图。 6A=3128mm，=3.08cm，=3.88cm。x= Lox/=2783/30.8=90=150；y= loy/=2783/38.82.4=72=150。 由于b/t=100/8=12.50.58Loy/b=0.582783/100=16，则yz=y1+0.475b4/（Loy2t2）=79所以=0.621N/(A)=71.523103/（0.6213128）=161.19N/mm2215N/mm2所选截
6、面满足要求。填板设计：尺寸50（100+10）=50110mm2 节间放两块填板，填板间距：l=2783/3=927.340i=4030.8=1232mm4、斜杆Bb已知N=49.149KN ，计算长度：屋架平面内取节点间轴线长度Lox=0.8L=0.82783=2226mm，屋架平面外根据支撑布置取Loy=2783mm。选用2L1008，见下图。 8A=3128mm，=3.08cm，=3.88cm。N/A=49.149103/3128=36.8N/mm2215N/mm2x= Lox/=2226/30.8=72=350；y= loy/=2783/38.8=72=350。所选截面满足要求。填板设
7、计：尺寸50（100+10）=50110mm2 节间放两块填板，填板间距：l=2783/3=927.380i=8030.8=2464mm5、竖杆Cb已知N=20.992KN，L0=0.81283=1026mm，选用2L505的等肢角钢，并采用十字型截面，见下图。6 A=960mm，=1.53cm， ox= Lo/=1026/15.3=67=150；所以=0.769 N/(A)=20.992103/（0.769960）=44.55N/mm2215N/mm2所选截面满足要求。填板设计：尺寸50（50+15）=5065mm2 节间放两块填板，填板间距：l=1283/3=427.6740i=4015.
8、3=612mm6、中竖杆Ec已知N=-4.347KN，L0=0.81800=1440mm，选用2L505的等肢角钢，并采用十字型截面，见下图。6 A=960mm，=1.53cm， ox= Lo/=1440/15.3=94=150；所以=0.769 N/A=4.347103/960=44.54N/mm2215N/mm2所选截面满足要求。填板设计：尺寸50（50+15）=5065mm2 节间放两块填板，填板间距：l=1800/3=60080i=8015.3=1224mm其余各杆件截面选择过程不一一列出，计算结果见下表：四、节点设计 用E43焊条时，角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值ffw=160N
9、/mm2各杆件内力表由下表查得，最小焊缝长度不应小于8hf。1、下弦节点b见下图（1）、斜杆Bb与节点的连接焊缝计算:N=49.149KN，设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为6mm和5mm。所需焊缝长度为：肢背： +12=76mm，取80mm杆件名称内力设计值N（KN）计算长度（mm）选用截面截面积A（mm2）回转半径（mm）计算应力（N/）填板(块)上弦杆127.10118443675短肢相并2L90565144215.943.21161500.4581922下弦杆-127.61536757500短肢相并2L90565144215.9 43.2231250/-882Aa20.9516001600T
10、型截面2L45585813.721.81171500.453252Ba-71.52925402540T型截面2L705137621.632.41181500.4471572Bb49.14920322540T型截面2L705137621.632.490250/-40.52Cb-20.9921715.41906十字型截面2L45585813.721.81251500.411543Db-13.57122082760T型截面2L705137621.632.41021500.54235 2Dc10.33222082760T型截面2L705137621.632.41021500.542222Ec-4.34
11、71770.42213十字型截面2L45585813.721.8129250/-2.44Fc10.33222082760T型截面2L705137621.632.41021500.542222Fd-13.57122082760T型截面2L705137621.632.41021500.54235 2Gd-20.9921715.41906十字型截面2L45585813.721.81251500.411543Hd49.14920322540T型截面2L705137621.632.490250/-40.52He-71.52325402540T型截面2L705137621.632.41181500.447
12、1572Ie-20.9516001600T型截面2L45585813.721.81171500.453252肢尖： +10=36mm，取40mm（2）、斜杆Db与节点的连接焊缝的计算：N=-13.571KN，设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和4mm。所需焊缝长度为：肢背： +10=31，取40mm肢尖： +8=17，取40mm（3）、竖杆Cb与节点板连接焊缝计算：N=-20.229KN，设肢背与肢尖的焊角尺寸分别为5mm和4mm。所需焊缝长度为：肢背： +10=32，取40mm肢尖： +8=17，取40mm（4）、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=109.296-64.25445.042KN，设肢尖与肢背的焊脚尺寸为6mm，所需焊缝长度为： 肢背： +12=82，取90mm肢尖： +12=35，取50mm（5）、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，按比列作出构造详图，从而定出节点尺寸。如下图所示： 2、上弦节点B（1）斜杆Bb与节点板连接焊缝计算，与下弦节点b中Bb杆计算相同。（2）斜杆Ba与节点板连接焊缝计算，N=-71.523kN。
