普通梯形钢屋架设计指导书.docx

一般梯形钢屋架设计指导书§1 概述钢屋架是屋盖构造的一局部，是主要的承重构件。按构造形式可分为三角形屋架、梯形屋架、两铰拱屋架、三铰拱屋架和梭形屋架；依据所承受的钢材规格的不同，屋架可分为一般钢屋架、轻型钢屋架杆 件为圆钢和小角钢和薄壁型钢屋架。一般钢屋架是由一般角钢和节点板焊接而成。这种屋架受力性能好，构造简洁，施工便利，广泛应用于工业和民用建筑的屋盖构造中，一般是用于大型钢筋混凝土屋面板等重型屋面，将屋面板直接放在屋架 或天窗架上，一般屋架所用的等边角钢不小于45×4，不等边角钢不小于56×36×4。屋架钢材一般承受Q235BF 3 号沸腾钢钢材，冬季计算温度等于或低于 30时的屋架宜承受Q235B 3 号冷静钢，荷载较大的大跨度屋架可承受Q345 16Mn 钢或Q390 15MnV 钢。§2 屋架的形式及主要尺寸一、一般梯形钢屋架概述屋架的外形常用的有梯形、三角形和平行弦等几种，选择屋架的外形和腹杆形式应当经过综合考虑分析确定。屋架的形式主要取决于房屋的使用要求，屋面材料及需要的屋面坡度，屋架与柱的连接方式铰接或刚接，屋盖的整体刚度等。同时，屋架的外形还考虑在制造简洁的条件下尽量与弯矩图形相接近，使弦杆的内力差异较小。屋面坡度i 依据所承受的屋面材料可取为：卷材防水屋面i =1/121/8长尺压型钢板和夹芯板屋面i =1/201/8波形石棉瓦屋面i =1/41/2.5瓦楞铁、短尺压型钢板和夹芯板屋面i =1/61/3一般梯形钢屋架通常用于屋面坡度较为平缓的大型屋面板或长尺压型钢板的屋面，跨度一般为 15 36m，柱距 612m，跨中经济高度为1/81/10 l 。梯形屋架外形比较接近弯矩图，因而弦杆内力沿跨度分布比较均匀，用料较经济，且可以和柱刚接或铰接，且刚接可使建筑物横向刚度提高。与柱刚接的梯 形屋架，端部高度一般为1/121/16l ，通常取 2.02.5m；与柱铰接的梯形屋架，端部高度 1.52.0m， 此时，跨中高度可依据端部高度和上弦坡度确定。在多跨房屋中，各跨屋架的端部高度应尽可能一样。图4-1当承受大型屋面板时，为使荷载作用在节点上，上弦杆的节间长度宜等于板的宽度，即 1.5m 或 3.0m。当承受压型钢板屋面时，也应使檩条尽量布置在节点上，以免上弦杆受弯。对于跨度较大的梯形屋架，为 了保证荷载作用于节点，并保持腹杆有适宜的角度和便于节点构造处理，可沿屋架全长或只在屋架跨中部 分布置再分式腹杆。梯形屋架的斜腹杆一般承受人字形，其倾角宜为 30°60°。支座斜腹杆与弦杆组成的支承节点在下弦时为下承式，在上弦时为上承式。图 1用钢构造设计手册 139 页。图 1二、一般梯形钢屋架主要尺寸确实定一般梯形钢屋架的主要尺寸包括屋架的跨度、跨中高度和端部高度。1. 屋架跨度。屋架的跨度取决于柱网的布置，柱网纵向轴线的间距就是屋架的标志跨度公称跨度，一般以 3m 为模数，屋架的计算跨度是两端支座反力的距离，在大多数状况下计算跨度比公称跨度小。对10于封闭结合，计算跨度标志跨度2×(150300)。对于非封闭结合，常取计算跨度标志跨度。图 2图 22. 跨中高度。屋架的跨中高度由经济要求、刚度要求、运输界限和屋面坡度等因素来确定，依据屋架的允许挠度可打算最小高度，最大高度则取决于运输界限，例如铁路运输界限为 3.85m；屋架的经济高度是依据上下弦杆和腹杆的总重量最小的条件确定的。三角形屋架的中部高度主要取决于屋面坡度，当i =1/21/3 时，h =(1/41/6) l 。梯形和平行弦屋架的中部高度主要取决于经济要求，一般取为h =(1/61/10)l 。3. 端部高度 h ，是与中部高度和屋面坡度相关的。一般陡坡梯形屋架取 h =0.51.0m，缓坡梯形屋架00取 h =1.82.1m。多跨厂房梯形屋架的端部高度应力求统一。0三、屋架的起拱要求跨度24m 的梯形屋架，当下弦无曲折时，宜起拱，拱度vl 500 。起拱的方法一般是使下弦成直线弯折而将整个屋架抬高，即上、下弦同时起拱。§3 屋面系统的支撑布置一、支撑布置的必要性屋架是屋盖构造中最主要的承重构件，虽然屋架之间有檩条或屋面板联系，但仍旧是一不稳定的空间体系。通过合理设置支撑可以将屋盖变成几何不变体系；支撑还保证了屋盖的刚度和空间的整体性，以减 少屋盖在水平力作用下的变形；支撑为屋架供给了侧向支点，以削减屋架杆件的计算长度，使受压弦杆保 证侧向的稳定，使受拉弦杆具有足够的刚度；支撑还能够传递水平荷载；并能保证屋架在施工安装时的稳 定与便利。二、支撑布置的原则1、在设置有纵向支撑的平面内必需同时设置横向支撑，并将二者布置为封闭型。2、全部的横向支撑、纵向支撑和竖向支撑均应与屋架、托架、天窗架等的杆件或檩条组成几何不变的桁架形式。3、房屋中每一温度区段或分期建设的区段中，应分别设置能独立构成空间稳定构造的支撑系统。4、传递风力、吊车水平力和水平地震作用的支撑，应能使外力由作用点尽快地传递到构造的支座。5、柱距愈大或吊车工作量愈繁重，支撑的刚度应愈大。6、在地震区应适当增加支撑，并加强支撑节点的连接强度。三、支撑的布置1、上弦横向水平支撑在有檩体系或仅承受大型屋面板的无檩体系屋盖中均应设置屋架上弦横向水平支撑，上弦横向水平支撑一般应设置在房间的两端或横向温度伸缩缝间区段的两端的第一个柱间，在非地震区当承受山墙承重或 抗震设防烈度 6、7 度有天窗时，为使屋架支撑与天窗架支撑位于同一开间内，也可将支撑布置在其次个柱间，但第一柱间必需用刚性系杆与端屋架上弦结实连接，以保证端屋架的稳定和传递山墙的风力，为了 保证上弦横向支撑间的有效作用，提高屋盖的纵向刚度，两个上弦横向支撑间的距离不宜大于66m，故当 房屋较长大于 66m时，尚应在中间柱间增设横向水平支撑。2、下弦横向水平支撑下弦横向水平支撑一般和上弦横向水平支撑布置在同一开间，它们和相邻的两个屋架组成一个空间桁架体系。一般状况下，应设置下弦横向水平支撑，但当跨度大于18m 且未设悬挂起重运输设备和吊车，或者虽有吊车但吨位不大，也没有较大的振动设备，可不设置下弦横向水平支撑。3、下弦纵向支撑下弦纵向水平支撑的主要作用是与横向水平支撑一起形成封闭体系，以提高房屋的整体刚度。当厂房内设有较大吨位的重级、中级工作制桥式吊车、壁行式吊车或有锻锤等较大震惊设备以及厂房较高，跨度 较大、空间刚度要求较高时，均应在屋架下弦端节间内设置纵向水平支撑。单跨厂房一般沿两纵向柱列设置，多跨厂房则依据具体状况沿全部或局部纵向柱列设置，有托架的房屋为了保证托架的侧向稳定在有托架处也设置纵向水平支撑。4、竖向支撑全部房屋均应设置竖向支撑。它的作用主要是使相邻屋架和上下弦横向水平支撑所组成的四周体形成空间几何不变体系，以保证屋架在使用和安装时的整体稳定。故在设有横向支撑的开间内，均应设置竖向 支撑。对于梯形屋架，当跨度30m，一般只需在屋架两端及跨中竖杆平面内布置三道竖向支撑，当跨度 30m 时，应在两端和跨度的 1/3 处或天窗架侧处各布置一道竖向支撑。对于三角形屋架，当跨度18m， 一般只需在跨中布置一道竖向支撑，当跨度18m 时，依据具体状况设置两道。5、系杆为了保证未设横向水平支撑屋架的侧向稳定以及传递水平荷载，应在横向水平支撑或竖向支撑的节点处，沿房屋纵向通长地设置系杆。系杆分为刚性系杆和柔性系杆，只能承受拉力的为柔性系杆，一般承受 单角钢；能承受压力的为刚性系杆，一般由两个角钢组成的十字形截面。刚性系杆主要是在三角形屋架的 两端、梯形屋架的主要支撑处的系杆，屋架上弦脊节点处的系杆以及其他的能受压的系杆，其余地方设置 柔性系杆。§4 荷载和荷载组合一、作用在屋架上的荷载有永久荷载和可变荷载。1、永久荷载包括屋面构造层的重量、屋架和支撑的重量及天窗等构造的自重，屋架和支撑的重量及天窗重量按屋面水平投影面积计算，kN/m 2 可参考下表 1 ，屋架和支撑的重量可按阅历公式q=0.12+0.011l kN/m2 估量 l 为屋架的跨度，单位为m。2、可变荷载包括屋面均布活荷载、雪荷载、积灰荷载、风荷载、悬挂吊车荷载等，其中雪荷载、积 灰荷载、风荷载等应按建筑构造荷载标准GB50009-2023的规定承受，积灰荷载应与雪荷载或屋面均布荷载雪荷载和屋面均布荷载不能同时消灭取大者同时考虑。按水平投影面积计算的屋面均布活荷载标准值为：不上人的屋面：对于压型钢板、压型铝合金板、石棉瓦、瓦楞铁等轻屋面，以及平瓦屋面取 0.5kN/ m2,对于钢筋混凝土屋面取 0.7 kN/m2；上人屋面：按使用要求确定，但不小于1.5 kN/m2。屋面荷载的标准植名称跨度qk<1.51.5 £ qk<3.03.0 £ qk<4.04.0 £ qk£ 5.0表 1屋面荷载的标准植120.080.130.140.170.180.210.220.25屋架180.100.170.180.220.230.270.280.32包括支撑240.140.220.240.280.290.330.340.38300.180.280.290.340.350.400.410.46360.200.320.330.380.390.450.460.52天窗架60.070.100.090.120.110.140.130.16包括支撑120.100.140.130.160.150.180.170.20檩条-0.050.100.070.120.100.15-托架-0.050.090.090.130.130.160.160.20二、荷载组合为了求出各个杆件的最不利内力，必需对作用在屋架上的荷载依据施工和使用过程可能消灭的分布状况进展组合，一般为以下三种状况：1. 全跨永久荷载+全跨可变荷载2. 全跨永久荷载+半跨可变荷载3. 全跨屋架和支撑自重+半跨屋面板重+半跨施工荷载§5 内力计算我们可以用数解法或图解法或电算法进展内力的计算。先求出全跨或半跨单位荷载作用下的杆件内力 系数，然后乘以实际的节点荷载，屋架在上述第一种荷载组合下，屋架的弦杆，竖杆和靠近两端的斜腹杆， 内力均到达最大，在其次种荷载组合或第三种荷载组合下，靠近跨中的斜腹杆的内力可能到达最大或发生 变号。下面具体介绍图解法的计算过程(不考虑起拱)：应用图解法求得单位荷载作用于全跨及半跨各节点的各杆内力，即内力系数，然后可求出当荷载作用于全跨及半跨各节点时的杆件内力，并求出荷载组合下的杆件内力，取其中不利内力(正、负最大值)作为 设计屋架的依据。图解法求杆力系数的方法及步骤：按肯定比例尺画出屋架几何尺寸的单线图不考虑起拱；计算节点力及支座反力，并标在相应节点及支座处；依据杆件及节点力、支座反力将整个屋架所在平面分区，并编号；取肯定的力比例尺，绘制力多边形；依据力多边形及屋架几何图推断杆件的拉、压。0.5B123 C0.5D1 7 6 9 4810AE GF51176(10)9128534图 3§5.6 屋架杆件的计算长度在抱负的铰接屋架中，杆件在屋架平面内的计算长度应是节点中心的距离，实际上，汇交于节点处的 各杆件是通过节点板焊接在一起的，因而并非真正的铰接，节点具有肯定的刚度，杆件两端均属弹性嵌固。 此外，节点的转动还受到汇交于节点的拉杆的约束。这些拉杆的线刚度愈大，约束作用也愈大。压杆在节 点处的嵌固程度愈大，其计算长度就愈小。依据这个道理，便可视节点的嵌固程度来确定各杆的计算长度。一、平面内计算长度：弦杆，支座斜杆和支座竖杆因本身截面较大，其他杆件在节点处对它的约束作用很小，同时考虑到这些杆件在屋架中是主要杆件,故其计算长度取等于节点间的距离，即lox= l ，其他腹杆，与上弦相连的一端拉杆少，嵌固程度小，另一端与下弦相连，拉杆多，嵌固程度较大，其计算长度取lox二、平面外计算长度：= 0.8l 。弦杆在屋架平面外的计算长度等于侧向支承节点之间的距离，loy= l 。1上弦杆在有檩屋盖中，假设檩条与横向水平支撑的穿插点用节点板连牢时则取l1等于檩条之间的距离，假设檩条与支撑的穿插点不连接时，则l1取支撑节点的距离。在无檩屋盖中，大型屋面板在三个角点与屋架上弦焊接，起肯定支撑作用，可l1取等于两块屋面板的宽度。屋架下弦的平面外计算长度loy等于侧向支承点间的距离，即纵向水平支撑节点与系杆或系杆与系杆之间的距离。腹杆在平面外的计算长度等于杆端节点间距，即loy= l 。当屋架上弦侧向支承点间的距离l1 为节间长度的二倍，且两节间的轴心压力不相等，一个节间作用着较大的压力N1，另一个节间作用着较小压力或拉力N2 时，压杆的临界力要比两端作用着较大的轴压力N1 时要高。计算这种压杆在屋架平面外的稳定时，杆件轴力仍取用较大的轴力N1，为了考虑上述有利因素，计算长度应按下式计算但不应小于0.5l 。1æNöøèl= l ç 0.75 + 0.25 N2 ÷oy11计算时压力取正号，拉力取负号。三、斜平面计算长度单面连接的单角钢杆件或双角钢组成的十字形截面杆件，因截面的主轴均不在屋架平面内，杆件可能向着最小刚度的斜向屈曲，此时，杆件两端的节点对其两个方向均有肯定嵌固作用，这类腹杆的计算长度l= 0.9l 。o项次弯曲方向弦杆腹杆支座斜杆和支座其他腹杆1表 2屋架杆件的计算长度1在屋架平面内l竖杆l0.8l2在屋架平面外lll3斜平面l0.9l注： l 构件的几何长度(节点中心间距离)； l1屋架弦杆僻向灾承点之间的距离。斜平面系指与屋架平面斜交的平面，适用于构件截面两主轴均不在屋架平面内的单角钢腹杆和双角钢十字形截面腹杆。无节点板的腹杆计算长度在任意平面内均取其等于几何长度钢管构造除外。表 2 中的腹杆计算长度是指单系腹杆。假设是穿插腹杆，在屋架平面内的计算长度，无论是拉杆还是压杆均取节点中心到穿插点之间的距离，即lox= 0.5l ；在屋架平面外的计算长度按以下规定承受：a对于压杆，当相交的另一杆受拉，且两杆在穿插点处均不中断，loy= 0.5l ；当相交的另一杆受拉，两杆中有一杆在穿插点处中断，并以节点板搭接时，loy节点中心间距离穿插点不作为节点考虑。= 0.7l ；其他状况，loy= l 。b对于拉杆loy= l 。l 指§7 杆件截面设计一、截面形式：选择屋架杆件截面形式时，应考虑构造简洁、施工便利，且取材简洁、易于连接，尽可能增大屋架的侧向刚度。对轴心受力杆件宜使各杆件在两个主轴方向的长细比相接近，即lx通常承受两个角钢组成的T 形截面或十字形截面。图 4» l 。一般钢屋架的杆件y图 4 屋架杆件的角钢截面1、屋架上弦，宜承受由两个不等肢角钢短肢相并的T 形截面图 4a。假设上弦杆有节间荷载作用，为了增加屋架平面内的抗弯刚度宜承受由两个等肢角钢组成的T 形截面或两个不等肢角钢长肢相并的T 形截面。2、屋架的端斜秆，应承受两个不等肢角钢长肢相并的T 形截面图 4b或两个等肢角钢组成的T 形截面图 4c。3、其他腹杆，应承受两个等肢角钢组成的T 形截面图4c，连接竖向支撑的竖腹杆为了传力时不产生偏心，便于与支撑连接，以及吊装时屋架两端可以互换，宜承受两个等肢角钢组成的十字形截面图 4d。对于受力很小的腹杆，也可用单角钢截面，角钢最小不能小于45×4 或56×36×4 。4、屋架下弦受拉，所选截面除满足强度和容许长细比外，应尽可能增大屋架平面外的刚度，以利于运输和吊装。因此下弦杆常承受两个不等肢角钢短肢相并的T 形截面。二、填板为了使两个角钢组成的截面能够整体工作，应在角钢相并肢之间每隔肯定间距，焊上一块填板，填板宽度由构造要求打算，一般取60100mm，长度c 对于T 形截面应伸出角钢肢边各 1020mm；对于十字形截面则应缩进角钢肢边 1020mm。填板间距ld在受压杆件中不大于 40 i ,在受拉杆件中不大于 80 i 。对于 T 形截面， i 为一个角钢平行于填板的形心轴的回转半径；对于十字形截面，则取一个角钢的最小回转半径。在受压杆件的两个侧向支承点之间填板数不得少于两个。三、屋架杆件截面选择1、选择截面时应考虑以下的原则；(1) 、应选用肢宽而壁薄的角钢，但最薄不能小于5mm；(2) 、为了便于订货和制造，相近的角钢应尽量统一，同一屋架所承受的角钢型号一般不超过67 种； (3)、屋架弦杆一般承受等截面，但当跨度大寸30m 时，弦杆可依据内力的变化转变截面，通常厚度不变而缩小肢宽，以利于拼接节点的构造处理。(4)、一般钢屋架的角钢不得小于45×4 或56×36×4对焊接构造。直接与支撑或系杆相连的角钢最小肢宽应依据连接螺栓的直径而定： d = 16、18、20mm 时，角钢最小肢宽分别为 63、70、75mm。2、轴心拉杆：按强度确定杆件所需要的截面面积：A= N fn式中： N 杆件的计算轴心力。f 一一钢材的抗拉没计强度。当计算单角钢单面连接的强度和连接时应乘以折减系数0.85。依据An 从角钢规格表中选出适宜的角钢。3、 轴心压杆：按稳定条件计箅所需要毛截面面积：A = Nj f式中：j 轴心受压杆件的稳定系数。由于A 、j 都是未知数，因此不能直接计算所需要的截面，而应承受试算法选择截面，通常先假定长细比入(一般弦杆取 80100，腹杆取100120)，查出相应的j 代入上式。计算截面A，同时算出回转半径i、i，从角钢规格表中选择角钢，再进展验算 ，这样反复一、二次，即可得到适宜的角钢。yx4、压弯杆件：当上弦有节间荷载，应依据轴心压力和局部弯矩按压弯杆件进展计算。初选截面后按以下公式验算：(1) 、在弯矩计算平面内的稳定计算：s =N+bMmxx£ fgxj AW(1 - 0.8N)x1xs =N -NExbMmxx£ fAg Wx2 x(1 - 1.25 N)NEx(2) 、在弯矩计算平面外的稳定计算：NbMj+ht xx £ fj AW(3) 、强度计算：yb1xN ±M x£ fAgWnxnx5、对钢屋架的压杆和拉杆的长细比规定了不同的限值。对于压杆 l =150； 承受静荷载或设有轻、中级工作制吊车厂房的间接承受动荷载的拉杆， l =350；对于设有重级工作制吊车厂房的间接承受动荷载的拉杆及直接承受动荷载的拉杆 l =250。§8 节点设计一、节点设计的一般原则：1. 屋架是通过各节点板把汇交于各节点的杆件连接在一起，各杆件的内力通过节点板上的角焊缝相互平衡。节点板内的应力分布比较简单，节点板的厚度通常不作计算，一般状况下可依据腹杆(梯形屋架)或 弦杆(三角形屋架)的最大内力按表 3 选用。Q235节点板钢号Q345梯形屋架腹杆或三角形屋架弦杆最大内力£ 160£ 2401613003015005017007019509511200241360351570570780781105010511300表 3节点板厚度选用表中间节点板厚度mm6810121416支座节点板厚度mm810121416182. 为了避开杆件偏心受力，各杆件的重心线应与屋架的轴线重合，但考虑制造上的便利，通常把角钢肢背到屋架轴线的距离调整为 5mm 的倍数。在上弦，为了便于搁置屋面构件，应使肢背齐平，并取两角钢重心线之间的中线作为弦杆轴线，如轴线变动不超过较大弦杆截面高度的5时，可不考虑其影响。3. 为了避开焊缝过于密集导致节点板材质变脆，节点板上各板件端缘之间须留1520mm 的空隙。节点板一般伸出弦杆角钢肢背 1015mm图 5以便施焊，在屋架上弦，为了支承屋面构件，可将节点板缩进弦杆背 510mm，并用塞缝连接。图 6图 5钢构造设计手册 146 页图 7-46图 6钢构造设计手册 146 页图 7-464. 角钢端部的切断面宜垂直于杆件轴线图7a，当角钢较宽为了削减节点板尺寸，也可承受图7b、c形式斜切，但绝不能承受图 7d 的形式斜切，由于机械切割无法做到，且端部焊缝分布不合理。图 7钢构造设计手册 146 页图 7-475. 节点板。节点板的外形应力求简洁而规章，至少有两边平行，如矩形、平行四边形和直角梯形等， 以便切割钢板时能充分利用材料和削减切割次数。节点板不应有凹角，以免产生严峻的应力集中现象。此 外，确定节点板外形时，应留意使其受力状况良好，节点板边线对杆件边线间的集中角宜 1:41:3约15º20º，强度用足的杆件宜1:2约 25º图 8， 还应考虑使连接焊缝中心受力。二、节点的计算和构造不正确正确1431不正确43正确图 8节点设计时，依据腹杆截面和内力确定连接焊缝的焊脚尺寸和长度，然后再依据焊缝的长度和施工的误差确定节点板的外形和尺寸。1. 下弦的一般节点(图 5)：这类节点的设计步骤是：先依据腹杆的内力计算腹杆与节点板连接焊缝的尺寸，即 h和l ，然后依据l的大小按比例绘出节点板的外形和大小，最终验算下弦杆与节点板的fww连接焊缝。腹杆与节点板的连接焊缝计算：k Nk N肢背：12 ´ 0.7lhw1f 1£ f w ； 肢尖：f22 ´ 0.7lhw2f 2£ f w ； f弦杆与节点板的连接焊缝，由于弦杆在节点板处是连续的，它仅将下弦相邻节间的内力差DN = N- N12 N 、 N 分别为相邻节间杆件的内力传递给节点板，其焊脚尺寸为：12肢背：h³k DN1f 12 ´ 0.7lf ww1f肢尖：h³k DN2f 22 ´ 0.7lf ww1fk1 、 k2 为角钢肢背和肢尖焊缝安排系数。通常弦杆与节点板连接焊缝所需要的焊脚尺寸很小，一般由构造确定。2. 上弦一般节点(图 6)：腹杆与节点板的连接焊缝计算同上弦节点。屋架上弦节点受有屋面传来的集中荷载P 的作用，所以在计算上弦与节点板的连接焊缝时，应考虑节点荷载P 与上弦杆相邻的内力差DN = N1 - N 2 的作用。上弦节点因需要搁置屋面板或檩条，常将节点板缩进角钢肢背而承受塞焊缝(图 6)。塞焊缝近似地按两条焊脚尺寸hf = d2 ( d 为节点板厚度)的角焊缝来计算，节点板缩进角钢背的距离不少于d2 + 2 mm，但不大于d 。计算时假定集中荷载与上弦杆垂直，略去上弦杆坡度的影响。这样在DN 的作用下， 角钢肢背与节点板角焊所受剪应力为：t= k DN /(2 ´ 0.7h l)1f w这里k是角钢肢背的安排系数。1)在P 的作用下，上弦杆与节点板连接的四条焊缝平均受力。假设焊脚的尺寸一样，则应力为：s= P /(4 ´ 0.7h l)ff w肢背焊缝受力最大，其合应力应按下式进展验算：æ sö2çfè1.22 ø÷+t2£ f w f考虑到角钢背与节点板的塞焊缝质量不易保证，常假设塞焊只承受P 的作用。由于P 力一般不大， 缝可按构造满焊不必计算。角钢肢尖与节点板的连接焊缝承受DN 及其产生的偏心力矩M = DN ´ e ( e 为角钢肢尖至弦杆轴线的距离)。肢尖焊缝强度按下式进展计算：æ sçö2è 1.22 øM÷+t2£ f w f3. 弦杆拼接节点t=DN2 ´ 0.7h lf w，s=M6M2 ´ 0.7hf(l )2w弦杆的拼接分为工厂拼接和工地拼接两种，因角钢长度不够而接长的工厂拼接接头，常设于内力较小的节间内；工地拼接是由于运输条件的限制，屋架分成两个或两个以上的运输单元而设的工地安装接头。 这里表达的是工地拼按接头。工地拼接通常设在节点处(图 9，10)。图 9图 10钢构造设计手册 150 页图 7-53，54双角钢弦杆承受拼接角钢拼接，拼接角钢宜承受与弦杆一样的规格热弯成形，以保证弦杆在拼接处保持原有的强度和刚度。为了使拼接角钢能贴紧被连接的弦杆和便于施焊，应将拼接角钢的棱角削去并将竖肢切去D = t + h f + 5mm，这里t 是拼接角钢的肢度， h f 是角焊缝的焊脚尺寸。当角钢肢宽在130mm 以上时，应将拼接角钢肢斜切，使传力均匀(图 11)。为了便于工地拼装，拼接节点要设立安装螺拴。拼接角钢与弦杆的连接焊缝通常按被连接弦杆的最大内力计算，并平均地安排给两个拼接角钢肢的四条焊缝，每条焊缝的计算长度：l=Nw4 ´ 0.7hf wff拼接角钢的长度L=2( l+ 2hmm)+b，这里 b 是两弦杆端间的空隙，一般取 b=1020mm，屋脊拼接节wf点如屋面坡度较大，可取b=50mm。下弦杆与节点板的连接焊缝，以下弦与节点板的连接焊缝按下弦较大内力的15和两侧下弦的内力差两者中的较大者进展计算。这样，下弦杆肢背与节点板的连接焊缝长度计算如下：l= k1(0.15Nmax或DN )+ 2h mmw2 ´ 0.7hf× f wff对于上弦(图 11)屋脊处弦杆与节点板的连接焊缝承受接头两侧弦杆的竖向分力与节点荷载P 的合力， 两侧连接焊缝共八条，每条焊缝长度按下式进展计算：2N sina - Pwlw = 8 ´ 0.7hfff+ 2h mmf图 114. 支座节点图 12 所示为简支屋架的支座节点，由节点板、加劲肋、支座底板和锚栓等局部组成。它的设计和轴心受压柱脚相像。加劲肋的作用是加强底板的刚度，提高节点板的侧向刚度，加劲肋高度与节点板一样， 厚度等于或略小于节点板的厚度，加劲肋厚度的中线应与各杆件合力线重合。为便于节点焊缝的施焊，下弦角钢底面和支座底板之间的距离一般不小于下弦角钢水平肢的宽度，也 不应小于 130mm。角钢边缘与加劲板中线距离不宜小于50mm。锚栓预埋于柱中，其直径一般取 1824mm； 为便于屋架安装就位和调置位置，底板上的锚栓孔直径应为锚栓直径的22.5 倍，通常承受 4060mm。屋架安装完毕后，在锚栓上套上垫圈，并与底板焊牢以固定屋架，垫圈的孔径比锚栓直径大12mm。支座底板需要的净面积按下式计算：A ³R+ Abf0lc式中R 屋架的支座反力；f 混凝土的抗压设计强度设计值。cb 混凝土局部承压时的提高系数，见混凝土构造设计标准GB50010-2023；lA 锚栓孔的面积。0通常按计算需要的底板面积较小，底板的平面尺寸主要依据构造要求确定，且短边 b 不宜小于 200mm。6Mf底板的厚度按均布荷载下板的抗弯强度计算。 t ³式中 M 是两邻边支承板单位板宽的最大弯矩， M = b qa 2 ；1q 底板单位面积的压力，a 两相邻支承边的对角线长度；1b系数，按ba11查表 5；b 支承边的交点至对角线的垂直距离。1表 5三边支承及两邻边支承的矩形板的弯矩系数b 值0.30.40.50.60.70.80.91.00.0270.0440.0600.0750.0870.0970.1050.112ba11b为了使柱顶压力分布较为均匀，底板厚度不宜太薄，一般³ 16mm。加劲肋的计算：加劲肋与节点板间的连接焊缝可近似地按传递支座反力四分之一计算，并考虑焊缝偏心受力。每块加劲肋的两条焊缝承受的内力为：V = R / 4 及 M = Ve ， e = b4 ，加劲肋与节点板间的连接焊缝按下式计算：æçVö2ç 2 ´ 0.7h l÷+ çæ6Mö2÷è÷ç 2 ´ 0.7bh l 2 ÷fw øèffw ø£ f w f屋架支座节点板和垂直加劲肋与支座底板连接的水平焊缝按均匀传递支座反力计算，焊缝强度按下式计算：s=Rf0.7hålfw£ bf wff实际的焊缝计算长度为ålw = 2a + 2(b -d - 2c) - 60mm, 这里d 为节点板厚度，c 为加劲肋切角宽度。此外还应按悬臂板验算加劲肋的强度。图 12§9 屋架施工详图构件的施工详图是构造设计的最终成果之一，是施工的主要依据，图中应包括预定钢材、制造和安装等工序所需的一切尺寸和资料。各种构件的施工详图与构造安装图等共同组成整个钢构造的施工图。钢屋 架的施工详图中应包括以下内容：1. 屋架杆件的轴线长度及起拱，杆件的内力设计值。通常在图纸左上角以单线绘制一屋架简图。左 半图上标出起拱后的杆件节点间的几何长度(mm)，右半图上标出杆件的内力设计值。当屋架跨度较大时， 在自重及外荷载作用下将产生较大的挠度，影响构造的使用和有损建筑物的外观，因此当跨度24m 的梯形屋架和跨度15m 的三角形屋架，在制作时需要起拱，起拱值约 l500 跨度。起拱值应在屋架简图上标出来，在屋架详图上不必表示。2. 绘制屋架的正面图主视图，上下弦杆的俯视图，左右端视图及必要的剖面图和特别的零件图。这是屋架施工详图的主体。屋架对称时可只画左半屋架，但需说明其与右半屋架的拼接方式。为了不使图 纸太大而又能说明节点各个细部，主视图通常承受两种比例尺绘制，杆件轴线一般用120130 的比例尺，杆件截面和节点尺寸承受 110115 的比例尺。3. 尺寸标注。标注尺寸要全部注明各杆件和板件的定位尺寸和孔洞位置等。定位尺寸主要指杆件轴 线至角钢背的距离(以 5mm 为模数)，节点中心至杆件近端的距离，节点中心至节点板上、下和左、右边缘的距离，板件和角钢的切角、切肢，削棱，栓孔直径和焊缝尺寸等要具体表示。拼接节点的焊缝要分清工 厂焊缝和工地焊缝。有支撑连接的屋架和无支撑连接的屋架可用一张施工图表，但在图上应标明哪种编号 的屋架有连接支撑的螺栓孔。4. 编制材料表。对全部零件应进展具体编号，编号应按零件的主次、上下，左右肯定挨次逐一进展。完全一样的零件用同一编号，当两个外形，尺寸一样只是栓孔位置成镜面对称时，可编同一号，但在材料 表上注明正和反。材料表中需列出制造图中所示屋架的各个零件的规格、数量(正、反)和重量，常位于图 纸的右上方。由于在材料表中标明白杆件的规格和板件的厚度，就可大大简化图面上的标注。5. 必要的文字说明。包括所用钢材的牌号及保证工程、螺栓规格及孔径、焊条的型号、焊接方法和 质量要求、图纸上未注明的焊缝和栓孔尺寸、构件的油漆、运输和加工要求以及图中未能表达清楚的一些 内容。注：屋架从制造厂运到工地，应考虑运输容许尺寸划分为假设干个运送单元。跨度大于 21m 的梯形屋架或人字形屋架，通常分为两个运送单元或三个运送单元；跨度或高度超过运输允许尺寸的芬克式三角形屋 架，可分为三个或四个有中心竖杆时运送单元。