【導(dǎo)讀】設(shè)計一位于杭州市郊的單跨封閉式屋架結(jié)構(gòu)，單跨屋架結(jié)構(gòu)總長度為36m，柱距為4m，跨度為l=9m，其他主要參數(shù)：坡度i=1：3，恒載為0.3KN/m2,活載為0.6KN/m2，焊接，荷載分項系數(shù)去：γG=1.根據(jù)所用屋面材料的排水需要幾跨度參數(shù)，采用人字形六節(jié)間三角形屋架。弦平面橫向支撐。Lamma可以滿足要求。檁條選用槽鋼[6.3，查表得相關(guān)數(shù)據(jù)：33416.1,4.5,51xyxWcmWcmIcm。檁條線載荷為：kP=×0.725=0.檁條支撐如圖4所示。屋面能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)時，可不計算整體穩(wěn)定性,只需計算其強(qiáng)度。上弦桿端節(jié)間的最大正彎矩：M1=0.上弦桿集中荷載：P′=(1.2×0.3+1.4×節(jié)間最大彎矩：M0=P′·a/4=3.48×節(jié)點板厚為8mm，其他節(jié)點板厚為6mm。面時的桿件拼接。設(shè)，查軸心受力穩(wěn)定系數(shù)表，

　　

【正文】 接 焊 縫 的 計 算 軸 心 受 力 ： N 1 = 5 2 . 9 2 K N , N 2 = 4 4 . 4 2 K N , P = 6 . 9 6 K N 節(jié) 點 載 荷 P 假 定 全 部 由 上 弦 桿 角 鋼 肢 背 塞 焊 縫 承 受 ， 取 焊 腳 尺 寸 為 4 m m , 因 為 P 值 很 小 ， 其 強(qiáng) 度 要 求 必 滿 足 ， 不 必 計 算 。 上 弦 桿 肢 尖 角 焊 縫 假 定 承 受 節(jié) 點 兩 側(cè) 弦 桿 內(nèi) 力 差 1 2 N N N 及 其 偏 心 彎 矩 M 的 共 同 作 用 ， 取 肢 尖 焊 腳 尺 寸 為 2 4 f h m m 。 1 2 8 . 5 N N N K N ， e = 5 0 Z 0 = 5 0 1 4 . 2 = 3 5 . 8 m m M N e N . 取 焊 縫 計 算 長 度 1 0 0 w l m m ， 由 圖 知 其 實 際 尺 寸 遠(yuǎn) 大 于 1 0 0 m m 所 以 ： 6 2 2 2 2 2 6 6 0 . 3 0 4 1 0 3 2 . 6 / 2 0 . 7 2 0 . 7 4 1 0 0 w f f f w M N m m f h l 3 2 2 2 8 . 5 1 0 1 5 . 2 / 2 0 . 7 2 0 . 7 4 1 0 0 w f f f w N N m m f h l 2 2 2 2 2 2 3 2 . 6 1 5 . 2 3 0 . 7 / 1 6 0 / 1 . 2 2 f w f f f N m m f N m m 滿 足 要 求 6 . 2 . 3 桿 B 1 、 C 1 與 節(jié) 點 板 的 連 接 計 算 ： 桿 B 1 、 C 1 為 單 角 鋼 ， 角 焊 縫 強(qiáng) 度 設(shè) 計 值 應(yīng) 乘 以 折 減 系 數(shù) 0 . 8 5 。 軸 心 受 力 ： N = 8 . 9 6 K N 肢 背 和 肢 尖 焊 縫 焊 腳 尺 寸 都 采 用 1 f h = 2 4 f h m m 1 7 肢 背 焊 縫 ： 3 1 1 1 0 . 7 8 . 9 6 1 0 8 . 2 2 0 . 7 0 . 8 5 2 0 . 7 4 0 . 8 5 1 6 0 w w f f k N l m m h f 可 取 1 2 0 w l m m 肢 尖 焊 縫 ： 3 1 2 2 0 . 3 8 . 9 6 1 0 3 . 5 2 0 . 7 0 . 8 5 2 0 . 7 4 0 . 8 5 1 6 0 w w f f k N l m m h f 可 取 2 2 0 w l m m 滿 足 要 求 6 . 2 . 4 桿 件 D 1 與 節(jié) 點 板 的 連 接 計 算 桿 D 1 為 單 角 鋼 ， 角 焊 縫 強(qiáng) 度 設(shè) 計 值 應(yīng) 乘 以 折 減 系 數(shù) 0 . 8 5 。 軸 心 受 力 ： N = 2 0 . 0 7 K N 肢 背 和 肢 尖 焊 縫 焊 腳 尺 寸 都 采 用 1 f h = 2 4 f h m m 肢 背 焊 縫 ： 3 1 1 1 0 . 7 2 0 . 0 7 1 0 1 8 . 4 2 0 . 7 0 . 8 5 2 0 . 7 4 0 . 8 5 1 6 0 w w f f k N l m m h f 可 取 1 3 0 w l m m 肢 尖 焊 縫 ： 3 1 2 2 0 . 3 2 0 . 0 7 1 0 7 . 9 2 0 . 7 0 . 8 5 2 0 . 7 4 0 . 8 5 1 6 0 w w f f k N l m m h f 可 取 2 2 0 w l m m 滿 足 要 求 6 . 3 屋 脊 拼 接 點 D 6 . 3 . 1 拼 接 角 鋼 的 構(gòu) 造 和 計 算 為 便 于 緊 貼 和 保 證 施 焊 質(zhì) 量 ， 拼 接 角 鋼 采 用 與 上 弦 桿 截 面 相 同 及 2 ∟ 5 0 5 ， 拼 接 角 鋼 與 上 弦 桿 間 連 接 焊 縫 尺 寸 取 4 f h m m 鏟 除 拼 接 角 鋼 角 頂 棱 角 ： △ 1 = r = 5 . 5 切 短 拼 接 角 鋼 豎 肢 ： △ 2 = t + f h + 5 = 1 4 m m ， 取 △ 2 = 1 5 m m 拼 接 接 頭 每 側(cè) 的 連 接 焊 縫 共 有 四 條 ， 連 接 強(qiáng) 度 條 件 需 要 每 條 焊 縫 的 計 算 長 度 為 ： 2 7 4 0 . 7 w f f N l m m h f 拼 接 處 左 右 弦 桿 端 部 空 隙 取 2 0 m m ， 需 要 拼 接 的 角 鋼 長 度 ： 1 8 5 0 5 2 0 1 2 2 1 2 1 3 2 c o s w f L a l h m m 為 保 證 拼 接 處 的 剛 度 ， 實 際 采 用 拼 接 角 鋼 長 度 L a= 1 5 0 m m . 此 外 ， 因 屋 面 坡 度 較 大 ， 應(yīng) 將 拼 接 角 鋼 的 豎 肢 開 出 剖 口 3 5 0 5 2 3 0 3 m m 拼 接 按 母 材 等 強(qiáng) 考 慮 ， 拼 接 材 料 的 面 積 大 于 母 材 ， 不 再 作 拼 材 強(qiáng) 度 驗 算 ， 但 其 構(gòu) 造 應(yīng) 盡 量 減 少 傳 力 偏 心 。 6 . 3 . 2 繪 制 節(jié) 點 詳 圖 為 便 于 工 地 拼 接 ， 拼 接 處 工 地 的 弦 桿 與 拼 接 角 鋼 和 受 拉 主 斜 桿 的 布 置 尺 寸 如 圖 8 所 示 。 圖 8 節(jié) 點 D 連 接 6 . 4 下 弦 桿 節(jié) 點 1 的 計 算 6 . 4 . 1 繪 制 節(jié) 點 詳 圖 ， 如 圖 9 所 示 圖 9 節(jié) 點 1 的 連 接 6 . 4 . 2 下 弦 桿 與 節(jié) 點 軸 心 受 力 ： 1 5 0 . 1 8 N K N N K N 1 9 1 2 2 0 . 0 6 N N N m m 由 節(jié) 點 詳 圖 中 知 實 際 焊 縫 長 度 為 1 2 2 5 0 . l l m m 其 計 算 長 度 1 2 2 5 0 1 0 2 4 0 . w w l l m m 需 要 滿 足 ： 3 1 1 1 0 . 7 2 0 . 0 6 1 0 0 . 2 6 2 0 . 7 2 0 . 7 2 4 0 1 6 0 f w w f k N h m m f f 3 2 2 2 0 . 3 2 0 . 0 6 1 0 0 . 1 1 2 0 . 7 2 0 . 7 2 4 0 1 6 0 f w w f k N h m m f f 構(gòu) 造 要 求 ： m a x 1 . 5 1 . 5 6 3 . 6 7 f h t m m 取 1 f h = 2 4 f h m m ， 滿 足 要 求 7 施 工 圖 （ 見 圖 紙 ） 8 對 本 設(shè) 計 的 一 些 要 求 說 明 ⑴ 此 輕 型 鋼 屋 架 跨 度 為 9 m ， 選 用 6 節(jié) 間 屋 架 ； ⑵ 因 該 屋 架 下 沒 有 懸 （ 重 ） 掛 起 重 機(jī) 設(shè) 備 ， 故 不 需 要 驗 算 繞 度 ； ⑶ 相 關(guān) 數(shù) 據(jù) 計 算 公 式 參 照 《 鋼 結(jié) 構(gòu) 基 本 原 理 》 參 考 文 獻(xiàn) [ 1 ] . 陳 紹 蕃 ， 顧 強(qiáng) . 鋼 結(jié) 構(gòu) [ M ] . 北 京 ： 中 國 建 筑 工 業(yè) 出 版 社 ， 2 0 0 3 . [ 2 ] . 《 輕 型 鋼 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 指 南 （ 實 例 與 圖 集 ） 》 編 輯 委 員 會 （ 第 2 版 ） . 輕 型 鋼 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 指 南 [ M ] . 北 京 ： 中 國 建 筑 工 業(yè) 出 版 社 ， 2 0 0 5 . [ 3 ] . 宋 曼 華 . 鋼 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 與 計 算 [ M ] . 北 京 ： 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2 0 0 0 . [ 4 ] . 李 家 寶 . 結(jié) 構(gòu) 力 學(xué) [ M ] . 北 京 ： 高 等 教 育 出 版 社 ， 1 9 9 9 . [ 5 ] . 建 筑 結(jié) 構(gòu) 靜 力 計 算 手 冊 （ 第 二 版 ） [ M ] . 北 京 ： 中 國 建 筑 工 業(yè) 出 版 社 ， 1 9 9 8 [ 6 ] . 童 軍 ， 曹 平 周 . 鋼 結(jié) 構(gòu) 原 理 與 設(shè) 計 [ M ] . 北 京 ： 中 國 建 筑 工 業(yè) 出 版 社 ， 2 0 0 8