15米跨度三角形钢屋架设计的毕业设计

1、15米跨度三角形钢屋架设计的毕业设计一、 设计资料22W2022二、 屋架布置及几何尺寸l 0l001.专业.专注.（2）屋面檩条及其支撑 为.专业.专注.15031685mma=pmax129161根n =p685考虑到上弦平面横向支撑节点处必须设置檩条，为了便于布置，实际取半跨屋面檩条数13根，则檩条间距为：12916645.5a=685mma =p131可以满足要求。 2 2 22 22222223P 1P P 113P 2P P 22 21.专业.专注.22W 1P 133 43P 5 01M 。02M =0M 1 0M 02 .专业.专注.专业.专注.专业.专注.表1全跨永久荷载+半

2、跨可变全跨永久荷载+风荷载1计算力KN211412352.专业.专注.4 5930 5 5 3 3 3 6 5 0 1 530424334575648284 0000005 1.36-1.337.510 00 7.520004-130000000P P 4P=5.34kN1P=6.2kN2P=-1.78kN35N=1-18129.1cm l0 x 2129.1 258.2cml0y.专业.专注.l l10 x0y8yxxy图1 60 0.807设N 221.453A12762cflli x i 0y0 xy1008010A、i iA=c,i =cm,xyxi =cm。y l i 129.1 2

3、.35 55 l i 258.2 4.70 55，x0 xxy0yy 150 只需求出 0.832xyxxN221.45103 77N /mm f 215N /mm2 20.8323440 Ax1-2kN 203.7cm l0 x 407.4cml0yN 210.04A 39772fn2 c,i =,i yxAA。n.专业.专注.8yxxy图2203.71.10l407.43.24l0 x 126 3500yiixyN 210.04103N mm2154 / 215 /fN mm2A13603-4kN 327.5cm l0 x 655.0cml0yN 96.73A 3 450.02fn2 c,

4、i =,i yxAA。n8yxxy图2327.51.10l655.03.24l 202 3500y0 xiixyN 93.73103N mm2 69 /N mm2 215 /fA13602-18N=kN l =l=,l =lm.专业.专注.N 20.43A 3952fn3A=c,i =cm,i =cmxyy8xxy72.71.22ll0 xi bbxyx90.91.9646 150 0yiy 150 只需求出 0.807xyxxN20.43103 N /mm f 215N /mm2 20.807618 Ax17-2N=kN l =l=,l =lmN 20.15A 3942fn3A=c,i =c

5、m,i =cmxyy8xxy73.21.22ll bb0 xixyx91.51.9647 150 0yiy.专业.专注. 150 只需求出 0.807xyxxN20.43103N mm2 41 /N mm2 215 /f0.807618 Ax2-163N=kN l =l=,l =lmN 45.26A 3 2fn3A=c,i =cm,i =cmxyyxxy163.6ll0 xi bbxyx204.51.96104 3500yiy 350N 45.263N /N /f22A4N=kN l =l=,l =lmN 43.00A 3 2002fn3A=c,i =cm,i =cmxy.专业.专注.y8xx

6、y163.6ll0 xi bxyx204.51.96104 1500ybiy 150 只需求出 0.370 xyxxN43.00103188N /mm f 215N /mm2 20.37618 Ax16-195N=kN l =l=,l =lmN 45.41A 3 2fn3A=c,i =cm,i =cmxyy8xxy163.0ll0 xi bbxyx203.81.96104 3500yiy 350.专业.专注.N 45.413N /N /f22A15-196N=kN l =l=,l =lmN 20.43A 3952fn3A=c,i =cm,i =cmxyyxxy72.71.22ll0 xi bb

7、xyx90.91.9646 350 0yiy 350N 20.433N /N /f22A14-197NkNl =l=,l =lmN 20.15A 3942fn3A=c,i =cm,i =cmxy.专业.专注.y8xxy73.21.22ll0 xi bbxyx91.51.9647 150 0yiy 150 只需求出 0.807xyxxN20.15103 40N /mm f 215N /mm 220.807618 Ax3-198N=kN l =l=,l =lmN 68.20A 33172fn3A=c,i =cm,i =cmxyy8xxy163.6ll0 xi bbxyx204.51.96104 3

8、500yiy 350.专业.专注.N 68.203N / f 215N / 22AN=kN l =l=,l =lm3A=c,i =cm,i =cmxyll0 xi bxyx245.01.96125 2000ybiy .专业.专注.系数ii-221.45210.0496.73-20.43-20.1545.267321636斜腹杆1636163015-1914-193-1906.1 支座节点16.1.1 下弦杆与节点板间连接焊缝计算N=210.04kN k 0.7 k 0.312取角钢北部焊脚尺寸h ，角钢趾部焊脚尺寸h ，按焊缝连接强度要f1f 2求得背部趾部K N10.7210.041020.

9、751603l 1131mm20.7h fwf1f.专业.专注.K N20.3210.041020.751603l w256mm20.7h fwf 2f实际焊缝长度采用角钢背部l=140mm 趾部l=60mm216.1.2 绘制节点详图按以下方法、步骤和要求画节点大样，并确定节点板尺寸（1）严格按几何关系画出汇交于节点A的各杆件轴线（轴线至杆件角钢背面的距离Z0（2）下弦杆与支座底板之间的净距取140mm（符合大于130mm和大于下弦杆角钢水（3）按构造要求预定底板平面尺寸为ab=220220mm，使节点A的垂直轴线通过底板的形心。（4）节点板上部缩进上弦杆角钢背面t/2+2mm=6mm(式中

10、t=8mm11取上、下弦杆端部边缘轮廓线间的距离为20mm和根据下弦杆与节点板间的连接焊缝长度等，确定节点板尺寸如图所示。图16.1.3 上弦杆与节点板间连接焊缝计算N=2kN， P=P/2=/2=7.55kN1节点板与角钢背部采用塞焊缝连接（取h =t/2=4f1P。因1mmP值很小，焊缝强度不必计算，一定能满足要求。1.专业.专注.令角钢趾部角焊缝承受全部轴心力N及其偏心弯矩M的共同作用：其中M N(70Z)10221.45(7020)10 11.073m033取焊脚尺寸=6mm ，由节点图中量得实际焊缝长度 hf 2算长度 l =L-8mm=474-8=466mm60h =360mm，w

11、2f2取最小l =240mm h =4mm计算，f2。w26M20.7h l611.073106N mm2137.3 /f220.762402f w2N221.45103N mm2109.9 /20.7h l20.76240ff 2 w22137.32109.9 N / f N /222w2 1.22ff f焊缝强度可满足要求。6.1.4 底板计算支座反力R=6P=6=90.54kN，2采用C20混凝土柱f =9.6 N/mm 。c锚栓直径采用 20，底板上留矩形带半圆形孔，尺寸 -220220，锚栓套板用-401040，孔径 22。（1）底板面积A底板与钢筋混凝土柱面间的接触面面积A=222

12、2-2（45+0.5 52/4）=424.4cm2；接触面压应力：R 90.0510q 3 2.12N /mm f 9.6N /mm22424.4102Ac可满足混凝土轴心抗压强度要求，预定底板尺寸ab=220mm220mm适用。（2）底板厚度t M q1 a21122a 1 22斜边.专业.专注.221 221.222b 7.4cm114.8b /a 0.5，查表得 =0.06，代入（j）11M (qa0.06(2.1210) 2787N mm2126M62787所需底板厚度t 8.8mm，取t=12mm。f215底板选用-22012220。6.1.5 节点板、加劲肋与底板间的水平连接焊缝的

13、计算（1）节点板与底板间水平连接焊缝承受轴心力N=R/2=90.05/2=45.03kN l 2 2208 424mm焊缝计算长度wN45.03103需要 0.78h0.7 l ( f ) 0.7424160)fwwffh 1.5 t 1.5 12 5.2mmf构造要求max采用h=6mm，满足要求。f（2）加劲肋与底板间水平连接焊缝N=R/2=90.05/2=45.03kN l 4 548 184mmw45.03103h 1.79mm需要0.7184160)f采用h=6mm，满足要求。f6.1.6 加劲肋与节点板间竖向连接焊缝计算加劲肋厚度采用8mm，与中间节点板等厚。每块加劲肋与节点板间竖

14、向连接焊缝受力：1 R1V ( ) 90.05 45.03KN2 22b2204M V 45.0310 2.48KN mm34焊缝计算长度需要l=(40+63)-10=93mmw.专业.专注.222h V2w20.7l220.7l20.7l fwffwfwfwwff2126 45.03106.66320.7931601.22h 1.5 t 1.5 12 5.2mmf构造要求max采用h=8mm，满足要求。f由以上计算可见，底板和加劲肋及其连接焊缝均是构造控制。6.2 上弦一般节点18、17、16、15、146.2.1 按一下方法、步骤和要求绘制节点详图（1）严格按几何关系画出汇交于节点18的各

15、杆件轴线（轴线至杆件角钢背面的距离Z按表3）；0（2）节点板上部缩进上弦杆角钢背面10mm、取上弦杆与短压杆轮廓间距离为15mm和根据短压杆与节点板间的连接焊缝尺寸等，确定节点板尺寸如图5所示；（3）标注节点详图所需各种尺寸。6.2.2 上弦杆与节点板间连接焊缝计算N=221.45kN N=202.23kN2P=15.09kN1节点荷载P假定全部由上弦杆角钢背部塞焊承受，取焊脚尺寸h =3t 为节点2fP值很小，焊缝强度不必计算。上弦杆角钢趾部角焊缝假定承受节点两侧弦杆力差 N N N 及其偏心弯矩 M12的共同作用，其中N N N =221.45-202.23=19.22kN 12M N 7

16、0Z10 19.22 7020 103 0.96 m30.专业.专注.图5 由图中量得实际焊缝长度l=141mm,计算长度l =l-8mm=141-8=133mm22w221 2h Nw220.7l ff 2w需要w2ff2126 19.22101.35mm320.71331601.22h 1.5 t 1.5 12 5.2mmf构造要求max采用h=6mm，满足要求。f其他上弦一般节点（节点17、16、15和14）的设计方法、步骤等与节点18相同，节点详图见图5所示。因节点15和节点18的几何关系、受力等完全相同，故节点详图也完全相同。节点17和节点14的详图也完全相同。6.3 屋脊拼接节点1

17、3N=.7kNP=15.09kN6.3.1 拼接角钢的构造和计算拼接角钢采用与上弦杆截面相同的焊脚尺寸取h=6mm。f拼接接头每侧的连接焊缝共有四条，按连接强度条件需要每条焊缝的计算长度N197.71040.761603l 17440.7h fwff.专业.专注.拼接处左右弦杆端部空隙40mm，需要拼接角钢长度10010 40 1 L 2 l 10 27410 3621.1 282.2mm 2.52 cos aw为了保证拼接处的刚度，实际采用拼接角钢长度L=350mm。a此外，因屋面坡度较大，应将拼接接角钢的竖肢剖口=2（100-10-18）/2.5=72mm 采用80mm，如图6所示，先钻孔

18、在切割，然后3冷弯对齐焊接。6.3.2 绘制节点详图绘制方法、步骤和要求与上弦一般节点18基本相同，腹杆与节点板间连接焊缝尺寸按表采用。为便于工地拼接，拼接处工地焊一侧的弦杆一拼接角钢和受拉主斜杆与跨中吊环杆上分别设置直径为17.5mm和13mm的安装螺栓孔，节点详图如图6所示。图66.3.3 拼接接头每侧上弦杆与节点板间连接焊缝计算拼接接头每侧上弦轴力的竖向分力Nsin 与节点荷载P/2的合力V=Nsin - P /2=.70.3162 -15.09/2=55.0kN设角钢背部的塞焊缝承受竖向合力V的一半，取h =5mm，f1需要焊缝计算长度（因P/2很小，不计其偏心影响）V /255.01

19、0/23l 1 24.5520.7h f20.75160wf1f由图量得实际焊缝长度远大于l ，因此热焊缝满足计算要求。在计算需要1的l 时没有考虑斜焊缝的强度设计值增大系数。16.4 下弦一般节点26.4.1 绘制节点详图（如图所示）.专业.专注.图726.4.2 下弦杆与节点板间连接焊缝计算N1N2N N N =210.04-164.63=45.41kN12由节点详图中量得实际焊缝长度 330,mml l12其计算长度l l 3308322mm1w2K N0.745.41103需要0.44h120.7l f20.7322160f1w1fK N0.345.41103h 0.19220.7l

20、f20.7322160f 2ww2f构造要求h 1.5 t 1.5 8 4.2mmfmax采用h h ，满足要求。f1f 26.5 下弦拼接节点IN N 126.5.1 下弦杆与节点板间连接焊缝计算拼接角钢采用与下弦杆截面相同的脚尺寸取h 。f拼接头每侧的连接焊缝共有四条，按连接强度条件需要每条焊缝的计算长度164.63103Nl w73.5max40.7h f40.75160wff拼接处弦杆端部空隙取为10mm，需要拼接角钢长度 L 2 l 10 10 2 73.510 10 177.0mmaw为保证拼接处的刚度，实际采用拼接角钢长度L 250mm。a6.5.2 绘制节点详图0汇交于节点3的屋架各杆轴线至角钢背面的距离Z 按表采用，腹杆与节点板间的连接焊缝尺寸按表采用。为便于工地拼接，拼接处弦杆和拼接角钢的水平肢上设置直径为17.5mm的安装螺栓孔。节点详图如图8所示。.专业.专注.图8 36.5.3 拼接接头一侧下弦杆与节点板间连接焊缝计算取接