钢结构设计原理课程设计计算书

g 92 4 2L63×5 2L63×5 2L63×5 2L63×5 2L63×5 12.29 1.94 12.29 1.94 12.29 1.94 12.29 1.94 12.29 1.94 9 25 7 8 0 8 g231.48,427 289 H 2 A-26.50a 5 199 199 2.8119.1100.00103.5350.5373.923 9 75 0 84 0 3 2.8102.574.06150.7268.858 29.953 9 77 2 0 0 2.894.4383.76150.6679.239 6.476 9 3 2 0 6 2.8106.893.61150.6289.619 6.923 9 04 8 0 3 2.8119.1100.00103.5150.538.092 9 75 0 84 0 3 C183.-53.01 229 2 竖c 杆 E207.-53.01 259 e 2 G231.-53.01 289 g 2

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6、节点设计

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1：

ll1?K1N?2hf2?0.7hf1ffw

角钢肢尖所需焊缝长度

l2：

l2?K2N?2hfw2?0.7hf2ff

如腹杆aB，设计杆力N＝-384.972 kN，设肢背与肢尖的焊脚尺寸各为hf1＝8mm，hf2＝6mm。因aB杆系不等边，角钢与长肢相连，故K1＝2/3，K2＝1/3。则：

384.972×l1＝(0.667×103)/(2×0.7×8×160)+2×8=159mm 取l1＝130mm 384.972×l2＝(0.333×103)/(2×0.7×6×160)+12=107mm 取l2＝90mm

其它腹杆所需焊缝长度的计算结果见下表。未列入表中的腹杆均因杆力很小，可按构造取肢尖: hf≥1.5t?1.510?5mm，l1＝8hf+10＝8×5+10＝50 mm 肢背：hf＝6mm, l2＝60mm 腹杆焊缝尺寸：

杆件 名称 设计内力（kN） -389.301 292.514 -222.055 140.616 肢背焊缝 l1（mm） 130 140 100 70 ht（mm） 8 6 6 6 肢尖焊缝 l2（mm） 90 60 50 60 ht（mm） 6 5 5 5 aB Bc cD De 表中1l、12为取整后数值 6.1 下弦节点“c” 按表3所列Bc、cD杆所需焊缝长度，按比例绘制节点详图，从而确定节点板的形状和尺寸。由图中量出下弦与节点板的焊缝长度为325mm，焊脚尺寸hf＝6mm，焊缝承受节点左、右弦杆的内力差△N＝Nac-Nce＝205.29-500.42＝-295.13kN。验算肢背焊缝的强度：

τf＝K1ΔN/(2×0.7×helw)=(0.667×295.13)×103/[2×0.7×6×(325-12)]=74.87 N/mm2

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N3K8.8521N=2┐┌70×86140660N=152.397KN2┐┌100×63×7N=37.17KNN=163.883KN2┐┌63×52802┐┌70×861005506N=362.184KN165160 下弦节点\c\120306.12下弦结点“e”

按表3所列De、Fe杆所需焊缝长度，按比例绘制节点详图，从而确定节点板的形状和尺寸。由图中量出下弦与节点板的焊缝长度为300mm，焊脚尺寸hf＝6mm，焊缝承受节点左、右弦杆的内力差△N＝Nce-Neg＝500.42-635.833＝-135.413 kN。验算肢背焊缝的强度：

τf＝K1ΔN/(2×0.7×helw)=(0.667×135.413×103)/(2×0.7×6×300)=35.8

N9K7.7310N=2┐┌70×8670660N=362.184KN149140160 下弦节点\6.13 .下弦结点“g”

按表3所列Hg、Fg杆所需焊缝长度，按比例绘制节点详图，从而确定节点板的形状和尺寸。由图中量出下弦与节点板的焊缝长度为300mm，焊脚尺寸hf＝6mm，焊缝承受节点左、右弦杆的内力差△N＝Neg-Ngi＝635.833-658.402＝22.569N。验算肢背焊缝的强度：

τf＝K1ΔN/(2×0.7×helw)=(0.667×22.569×103)/(2×0.7×6×300)=6.0

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12036012

N=37.17KNN=58.431KN2┐┌63×52┐┌100×70×102┐┌63×56606506N=444.63KN012

N=N2K9.121N=37.17KNN=26.502KN2┐┌63×52┐┌63×5660550N=444.63KN2┐┌100×63×72002┐┌63×56605506N=437.62KN140160 下弦节点\

6.2上弦结点“B”

按表3所列腹杆Ba、cB所需焊缝长度，确定节点板形状和尺寸。采用塞焊，结点板伸出上弦肢背8mm，量得上弦与节点板的焊缝长度为330mm， hf＝5mm，塞焊强度

?f?P43.4?10?10?10??15.9 N/mm2

?f(2?0.7?hfllwl)1.22?2?0.7?5?320（满足）

由弦杆与节点板的四条焊缝共同承受节点集中荷载P＝43.4kN , hf=8mm

弦杆内力差△N＝NBC-NAB＝378.462-0＝378.462 kN和由其产生的偏心弯矩M=(N1-N2)e的共同作用，则焊缝强度为：τ△N＝△N /2×0.7hf×lw==378.462×103/(2×0.7×8×320)＝105.6 N/mm2 σf =M/WW=6M/(2×0.7×hf×lw=2)=6×378.462×103×55/(2×0.7×8×3202)=95.3 N/mm2

(τf2+(σM/1.22)2)0.5=131.35 N/mm2

200130120N=0KN2┐ ┌ 110×70×108130690B61230N=277.73KNN=215.88KN2┐ ┌ 125×80×8N=285.61KN 上弦节点\

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001211081006702┐ ┌ 70×8

5上弦结点“D”

按表3所列腹杆Dc、De所需焊缝长度，确定节点板形状和尺寸。量得上弦与节点板的焊缝长度为270mm，设hf＝5mm，因节点板伸出上弦肢背8mm，塞焊强度

?f?P43.4?10?10?10??19.5 N/mm2

?f(2?0.7?hfllwl)1.22?2?0.7?5?260故由弦杆与节点板共同承受弦杆内力差△N＝Ncd-Nde＝-378.462-(-587.224)＝208.762 kN和由其产生的偏心弯矩M=(N1-N2)e的共同作用hf=8mm,则焊缝应力为： τ△N＝△N /2×0.7hf×lw==208.762×10 /(2×0.7×8×260)=71.7 N/mm2

σf=M/WW=6M/(2×0.7×hf×lw=2)=6×208.762×103×55/(2×0.7×8×2602)=91.0 N/mm2

(τf2+(σM/1.22)2)0.5=103.5 N/mm2

3150120120110N=418.61KN66705602┐ ┌ 70×82┐ ┌ 70×8N=103.88KNN=277.73KN2┐ ┌ 110×70×106100560N=163.88KN 上弦节点\

6上弦结点“F”

按表3所列腹杆Fe、Fg所需焊缝长度，确定节点板形状和尺寸。量得上弦与节点板的焊缝长度为220mm，设hf＝5mm，

?f?P43.4?10?10?10?? 24.2N/mm2

?f(2?0.7?hfllwl)1.22?2?0.7?5?210

节点板伸出上弦肢背8mm，故由弦杆与节点板共同承受弦杆内力差△N＝Nef-Nfg＝-587.224-(-662.308)＝75.084 kN和由其产生的偏心弯矩M=(N1-N2)e的共同作用的共同作用,hf=8mm,。则焊缝应力为： τ△N＝△N /2×0.7hf×lw==75.084×103 / (2×0.7×8×210)=27.9 N/mm2 σf = M/WW=6M/(2×0.7×hf×lw=2)=6×75.084×103×55/(2×0.7×8×2102)=50.2N/mm2

(τf2+(σM/1.22)2)0.5=49.7 N/mm2

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