普通钢桁架设计
第一章．设计资料
1.1设计一房屋跨度为24m的钢屋架，房屋平面尺寸为24m⨯54m，地区雪压0.7kNm，基本风压为0.45kNm，分项系数为1.4，冬季室外计算温度为-20C，不考虑地震设防。 1.2钢材选用Q235-BF，焊条采用E43型，手工焊；上弦坡度i=，端部高度H0=2m，每端支座缩进0.15m,下弦起拱50mm。 1.3荷载
恒荷载标准值：
SBS沥青改性卷材 0.35kNm 20mm厚水泥砂浆找平层 0.4kNm 150mm厚加气混凝土保温层 0.4kNm 1.5⨯6m大型屋面板和灌缝 1.6kNm 吊顶 0.4kNm 活荷载标准值：
2
20
2
2
2
2
2
2
屋架支撑自重为0.12+0.011L0 0.384kNm 雪荷载 0.7kNm
2 2
屋面活荷载 0.64kNm 注：雪荷载和屋面活荷载（二者取大值）
第二章．设计步骤
2.1确定屋架的形式和几何尺寸，确定节点尺寸以及计算各杆件长度；绘制屋架的几何尺寸图； 2.2屋架杆件的内力组合；荷载组合，计算在单位力作用左半跨的杆件内力系数；并绘制内力系
数图；
2.3杆件截面选择，按轴心受力构件（拉或压）进行设计； 2.4焊缝计算，焊缝在轴心力作用下的强度计算；
2.5节点设计，根据节点板的几何尺寸，计算焊缝的实际长度，根据计算焊缝的实际长度绘制节
点图；
2.6绘制屋架施工图。
第三章．设计内容
3.1杆件尺寸
桁架计算跨度: l0 跨中及端部高度
桁架的中间高度： h=3.2m 在23.7m的两端高度： h=2.015m 在24m轴线处端部高度： h=2.0m 桁架跨中起拱50mm（≈
=24-2⨯0.15=23.7m
L500）。
3.2结构形式与布置
桁架形式与几何尺寸如图1所示。
图1 桁架形式及几何尺寸
3.3桁架荷载计算 永久荷载：
SBS沥青改性卷材 0.35kNm⨯1.35=0.4725kNm 20mm厚水泥砂浆找平层 0.4kNm⨯1.35=0.54kNm 150mm厚加气混凝土保温层 0.4kNm⨯1.35=0.54kNm
22
2 2
2
2
2
2
1.5⨯6m大型屋面板和灌缝 1.6kNm⨯1.35=2.16kNm 吊顶 0.4kNm⨯1.35=0.54kNm
2
22
2
屋架支撑自重0.12 +0.011L0 0.384kNm⨯1.35=0.5184kNm
共 4.771kNm
2
2
可变荷载：
雪荷载 0.7kNm
3.4内力计算
内力分析中，通常作如下假定： ⑪所有荷载都作用在节点上； ⑫所有杆件都是等截面直杆； ⑬各杆轴线在节点处都能相交于一点； ⑭所有节点均为理想铰接。
设计桁架时，应考虑以下三种荷载组合：
（1）全垮恒荷载＋全垮活荷载：
全跨节点永久荷载及可变荷载
⨯1.4=0.98kN
m2
F
=(4.771+0.98)⨯1.5⨯6=51.76kN
（2）全垮恒荷载＋半跨活荷载 全跨节点永久荷载：
F
1
=4.771⨯1.5⨯6=42.94kN
半跨节点可变和载：
F
3
2
=0.98⨯1.5⨯6=8.82kN
（3）全垮屋架包括支撑重＋半跨屋面板重+半跨屋面活荷载 全跨节点和桁架自重：
F
=0.4608⨯1.5⨯6=4.15kN =(1.92+0.98)⨯1.5⨯6=26.1kN
（4）半跨节点屋面板自重及活荷载:
F
4
(1)、（2）为使用阶段荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。 各荷载情况下的内力进行组合，计算结果见表1。
3.5杆件的截面选择(表2） 3.5.1上弦杆
整个上弦采用等截面，按最大内力N=-1008.28kN计算。Lox=1206mm,
Loy=3618mm.Q235钢f=215N/mm2，压杆[λ]=150。因Loy/Lox=3，故采用短边相拼的不等边角钢T形
截面，整体稳定系数ϕ按b类查。
经计算选用规格为┐┌ 180⨯125⨯12（A=7582mm, ix=35．7mm, iy=96. 1mm） 可得到 λx=1206/35.7=33.78
σ=N/(ϕA)=1008280/(0.870⨯7582.4)=152.85N/mm
2
2
2
满足要求。
3.5.2下弦杆
整个下弦采用等截面，按最大内力N=969.15N计算。Lox=3000mm,
2Loy=1485mm. Q235钢f=215N/mm，压杆[λ]=350。因Loy>>Lox，故采用短边相拼的不等边角钢T形
截面，不考虑空洞削弱，整体稳定系数ϕ按b类查。 需要的净截面面积为 An=N/f=969150/215=4508 mm
选用规格为┐┌ 180 ⨯110⨯12（A=6742mm, ix=31.0mm, iy=87.6mm）
2
2
可得到 λx=3000/31.0=97
3.5.3腹杆 ① aB杆
NaB=-548。7N , Lox=Loy=2535mm
选用┐┌ 140⨯90⨯10（A=4452mm, ix=44.7mm, iy=33.74mm），长肢相拼
2
可得到 λx=2535/44.7=56.71
σ=N/(ϕA)=548710/(0.795 ⨯4452)=155 N/mm2
2
满足要求。 ② Bb杆
N=451.97kN Lox=2087mm, Loy=2609mm.Q235钢f=215N/mm2
，压杆[λ]=350
需要的净截面面积为 A32
n=N/f=439.9⨯10/215=2046 mm 选用┐┌ 70⨯8（A=2134mm2
, ix=21.3mm, iy=33.0mm） 可得到 λx=2087/21.3=98
N=-383.18kN L2
ox=2288mm, Loy=2860mm.Q235钢f=215N/mm，压杆[λ]=350
选用┐┌ 90 ⨯8（A=2788mm2
, ix=27.6mm, iy=40.9mm），
可得到 λx=2288/27.6=83
σ=N/(ϕA)=371.8⨯103
/(0.668⨯2788)=199 N/mm2
2
满足要求。 ④ Dc 杆
N=290.84kN L2
ox=2288mm, Loy=2860mm.Q235钢f=215N/mm，压杆[λ]=350
需要的净截面面积为 A32
n=N/f=280.7⨯10/215=1306 mm 选用┐┌ 70⨯5（A=1376mm2
, ix=21.6mm, iy=32.4mm）
可得到 λx=2288/21.6=106
N=-228.52kN Lox=2495mm, Loy=3119mm.Q235钢f=215N/mm2
，压杆[λ]=350
选用┐┌ 90⨯6（A=2128mm2
, ix=27.9mm,iy=40.5mm）， 可得到 λx=2495/27.9=89
σ=N/(ϕA)=266.4⨯103
/(0.628 ⨯2128)=202 N/mm2
2
满足要求。 ⑥ Fd 杆
N=+153.88kN Lox=2495mm, Loy=3119mm.Q235钢f=215N/mm2
，压杆[λ]=350
需要的净截面面积为 A32
n=N/f=153.1⨯10/215=712 mm 选用┐┌ 63⨯6（A=1458mm2
, ix=19.3mm, iy=29.8mm）
可得到 λx=2495/19.3=129
N=-95.5kN Lox=2708mm, Loy=3385mm.Q235钢f=215N/mm2
，压杆[λ]=350
选用┐┌ 70⨯6（A=1632mm2
, ix=21.5mm, iy=32.6mm），
可得到 λx=2708/21.5=126
σ=N/(ϕA)=144.9⨯103
/(0.406 ⨯1632)=218 N/mm2
= 215 N/mm
2
满足要求。 ⑧ He杆
N=-27.9kN Lox=2708mm, Loy=3385mm.Q235钢f=215N/mm2
，压杆[λ]=350
选用┐┌ 63⨯5（A=1228mm2
, ix=19.4mm, iy=29.6mm），
可得到 λx=2708/19.4=139
σ=N/(ϕA)=0.438⨯103
/(0.349 ⨯1228)=1.02 N/mm2
2
满足要求. ⑨ eg 杆
N=+132.09kN Lox=2926mm, Loy=3657mm.Q235钢f=215N/mm，压杆[λ]=350
2
需要的净截面面积为 An=N/f=132090/215=614 mm 选用┐┌ 63⨯5（A=1228mm, ix=19.4mm, iy=29.6mm） 可得到 λx=2926/19.4=151
N=-47.43kN Lox=2926mm, Loy=3657mm.Q235钢f=215N/mm，压杆[λ]=350
2
2
2
选用┐┌ 70⨯5（A=1080mm, ix=21.6mm, iy=32.4mm），
2
可得到 λx=2926/21.6=135
σ=N/(ϕA)=47430/(0.365 ⨯1080)=120.31N/mm
2
2
3.6节点计算
3.6.1杆件与节点板的焊缝计算 3.6.2节点设计
钢桁架一般在节点处设置节点板，把汇交于节点的各杆件都与节点板相连接，形成桁架的节点，各杆件把力传给节点板并互相平衡。一般杆件把全部内力N传给节点板，而在节点处连续的杆件则把两侧的内力差传给节点板；当节点上作用有荷载时，则传给节点的力为N或 与P。有局部弯矩的杆件则还要传递弯矩和剪力。
3.7节点尺寸及受力
3.7.1节点A（如图2）
因为AB杆内力为0，所以按构造要求设计焊缝。按画图时为满足腹杆焊缝长度所确定的节点板实际宽度设计焊缝长度l=150mm,焊脚尺寸hf=5mm。
图2 节点A
3.7.2节点B （如图3）
弦杆肢背为塞焊缝，节点板厚度为10mm
塞焊缝强度验算：设焊脚尺寸 hf=6mm,lw=410mm
'
P43.38⨯10322
τ===12.59N/mm
2⨯0.7⨯h'flw2⨯0.7⨯6⨯410
弦杆肢尖角焊缝强度验算： 设焊脚尺寸 hf
'
=10mm,lw=480mm 且∆N=2468530N
M=∆N⨯e=289.3⨯70=20251kN⋅mm
τ∆N
∆N468530===69.72N/mm22⨯0.7hflw2⨯0.7⨯10⨯480
6M6⨯468530⨯952
σm===82.79N/mm
2⨯0.7hfl2w2⨯0.7⨯10⨯4802
=97.29N/mm2
图3 节点B
3.7.3节点C （如图4）
因为节点C两侧为0，所以按构造要求设计焊缝。按画图时为满足腹杆焊缝长度所确定的节点 板实际宽度设计焊缝长度l=170mm,焊脚
hf=5mm
图4 节点C
3.7.4节点K(屋脊节点)（如图5）
竖杆Kk杆端焊缝按构造取hf和lw为5mm和80mm。上弦与节点板的连接焊缝，角钢肢背采用塞焊缝，并假定仅受屋面板传来的集中荷载，一般可不作计算。角钢肢尖焊缝应取上弦内力的15%进行计算，即∆N=0.15N=0.15⨯1059.3=158.9KN。产生的偏心弯矩：
M=∆Ne=158.9⨯10⨯80=12712000Nmm
现取节点板尺寸如图所示。
设肢尖焊脚尺寸hf2=10mm,则焊缝计算长度lw2=200-2⨯10-5=175mm。验算肢尖焊缝强度：
3
图5 节点K
==159Nmm2
拼接角钢一侧的焊缝长度按弦杆所受内力计算。设角焊缝焊脚尺寸hf=t-2=10-2=8mm。则接
头一侧需要的焊缝计算长度为：
N1059.3⨯103
lw==295.6mm w=4⨯0.7hfff4⨯0.7⨯8⨯160
拼接角钢的总长度为
1⎛⎫l=2(lw+2hf)+a=2⨯(295.6+2⨯8)+ 10+2⨯⨯10⎪=654mm 取l=660mm。 9.6⎝⎭
拼接角钢竖肢需切去的高度为
∆=t+hf+5=10+8+5=23mm
取∆=25mm，即竖肢余留高度为75mm。
3.7.5节点 a (支座节点)（如图6）
图6 节点a
根据端斜杆和下弦杆杆端焊缝，节点板采用─380⨯12⨯440。为便于施焊，取底板上表面至下表面的距离为160mm。且在支座中心线处设加劲肋─90⨯10，高度与节点板相同，亦为440mm。 ⑪ 底板计算
支座反力 R=10F=433.8kN ，根据构造需要，取底板尺寸为280mm⨯380mm。柱采用C20混凝土fc=9.5 N/mm。作用于底板的应力为 2
R433.8⨯103
p===8.07 N/mm2
An192⨯280
底板被节点板和加劲肋分成4块两相邻边支撑板，计算底板单位宽度上的最大弯矩 M=βpa12=0.0546⨯8.07⨯169.82=12704N⋅mm
需要底板厚度：t=
⑫加劲肋计算
设hf=6mm，取角焊缝最大计算长度lw=60hf=60⨯6=360
44
M=Ve=108.5⨯52.2=5694kN⋅mm
= =44N/mm2
⑬加劲肋、节点板与底板的连接焊缝计算
hfmin==1.5=6.7mm,取8mm.焊缝的总计算长度为
∑lw=2a+2(b1-t-2c)-12hf=2⨯280+2⨯(192-12-2⨯15)-12⨯8=764mm
取800mm.
3.7.7节点c （如图7）
图7 节点c
∆N=867.5-639.86=227.64kN
227.64⨯103
2Aw==7.1cm 22⨯160⨯10
9.8=23cmAw=0.7⨯9.8=6.86cm2 0.7⨯0.6
6.86''取 hf=6mm,lw==16.3cm 0.7⨯0.6肢背焊缝 hf=6mm,lw=''
肢尖焊缝 Aw=0.3⨯14=4.2cm
取 hf=6mm,lw=
四、参考文献
【1】 赵占彪.《钢结构》.北京：中国铁道出版社，2006 ''22.85=6.8cm 0.7⨯0.6
【2】《钢结构设计规范》（GB50017-2003）.北京：中国计划出版社，2003
【3】《建筑结构荷载规范》（GB50019-2001）.北京：中国建筑工业出版社，2001.
【4】《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）.北京：中国计划出版社，2001
普通钢桁架设计
第一章．设计资料
1.1设计一房屋跨度为24m的钢屋架，房屋平面尺寸为24m⨯54m，地区雪压0.7kNm，基本风压为0.45kNm，分项系数为1.4，冬季室外计算温度为-20C，不考虑地震设防。 1.2钢材选用Q235-BF，焊条采用E43型，手工焊；上弦坡度i=，端部高度H0=2m，每端支座缩进0.15m,下弦起拱50mm。 1.3荷载
恒荷载标准值：
SBS沥青改性卷材 0.35kNm 20mm厚水泥砂浆找平层 0.4kNm 150mm厚加气混凝土保温层 0.4kNm 1.5⨯6m大型屋面板和灌缝 1.6kNm 吊顶 0.4kNm 活荷载标准值：
2
20
2
2
2
2
2
2
屋架支撑自重为0.12+0.011L0 0.384kNm 雪荷载 0.7kNm
2 2
屋面活荷载 0.64kNm 注：雪荷载和屋面活荷载（二者取大值）
第二章．设计步骤
2.1确定屋架的形式和几何尺寸，确定节点尺寸以及计算各杆件长度；绘制屋架的几何尺寸图； 2.2屋架杆件的内力组合；荷载组合，计算在单位力作用左半跨的杆件内力系数；并绘制内力系
数图；
2.3杆件截面选择，按轴心受力构件（拉或压）进行设计； 2.4焊缝计算，焊缝在轴心力作用下的强度计算；
2.5节点设计，根据节点板的几何尺寸，计算焊缝的实际长度，根据计算焊缝的实际长度绘制节
点图；
2.6绘制屋架施工图。
第三章．设计内容
3.1杆件尺寸
桁架计算跨度: l0 跨中及端部高度
桁架的中间高度： h=3.2m 在23.7m的两端高度： h=2.015m 在24m轴线处端部高度： h=2.0m 桁架跨中起拱50mm（≈
=24-2⨯0.15=23.7m
L500）。
3.2结构形式与布置
桁架形式与几何尺寸如图1所示。
图1 桁架形式及几何尺寸
3.3桁架荷载计算 永久荷载：
SBS沥青改性卷材 0.35kNm⨯1.35=0.4725kNm 20mm厚水泥砂浆找平层 0.4kNm⨯1.35=0.54kNm 150mm厚加气混凝土保温层 0.4kNm⨯1.35=0.54kNm
22
2 2
2
2
2
2
1.5⨯6m大型屋面板和灌缝 1.6kNm⨯1.35=2.16kNm 吊顶 0.4kNm⨯1.35=0.54kNm
2
22
2
屋架支撑自重0.12 +0.011L0 0.384kNm⨯1.35=0.5184kNm
共 4.771kNm
2
2
可变荷载：
雪荷载 0.7kNm
3.4内力计算
内力分析中，通常作如下假定： ⑪所有荷载都作用在节点上； ⑫所有杆件都是等截面直杆； ⑬各杆轴线在节点处都能相交于一点； ⑭所有节点均为理想铰接。
设计桁架时，应考虑以下三种荷载组合：
（1）全垮恒荷载＋全垮活荷载：
全跨节点永久荷载及可变荷载
⨯1.4=0.98kN
m2
F
=(4.771+0.98)⨯1.5⨯6=51.76kN
（2）全垮恒荷载＋半跨活荷载 全跨节点永久荷载：
F
1
=4.771⨯1.5⨯6=42.94kN
半跨节点可变和载：
F
3
2
=0.98⨯1.5⨯6=8.82kN
（3）全垮屋架包括支撑重＋半跨屋面板重+半跨屋面活荷载 全跨节点和桁架自重：
F
=0.4608⨯1.5⨯6=4.15kN =(1.92+0.98)⨯1.5⨯6=26.1kN
（4）半跨节点屋面板自重及活荷载:
F
4
(1)、（2）为使用阶段荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。 各荷载情况下的内力进行组合，计算结果见表1。
3.5杆件的截面选择(表2） 3.5.1上弦杆
整个上弦采用等截面，按最大内力N=-1008.28kN计算。Lox=1206mm,
Loy=3618mm.Q235钢f=215N/mm2，压杆[λ]=150。因Loy/Lox=3，故采用短边相拼的不等边角钢T形
截面，整体稳定系数ϕ按b类查。
经计算选用规格为┐┌ 180⨯125⨯12（A=7582mm, ix=35．7mm, iy=96. 1mm） 可得到 λx=1206/35.7=33.78
σ=N/(ϕA)=1008280/(0.870⨯7582.4)=152.85N/mm
2
2
2
满足要求。
3.5.2下弦杆
整个下弦采用等截面，按最大内力N=969.15N计算。Lox=3000mm,
2Loy=1485mm. Q235钢f=215N/mm，压杆[λ]=350。因Loy>>Lox，故采用短边相拼的不等边角钢T形
截面，不考虑空洞削弱，整体稳定系数ϕ按b类查。 需要的净截面面积为 An=N/f=969150/215=4508 mm
选用规格为┐┌ 180 ⨯110⨯12（A=6742mm, ix=31.0mm, iy=87.6mm）
2
2
可得到 λx=3000/31.0=97
3.5.3腹杆 ① aB杆
NaB=-548。7N , Lox=Loy=2535mm
选用┐┌ 140⨯90⨯10（A=4452mm, ix=44.7mm, iy=33.74mm），长肢相拼
2
可得到 λx=2535/44.7=56.71
σ=N/(ϕA)=548710/(0.795 ⨯4452)=155 N/mm2
2
满足要求。 ② Bb杆
N=451.97kN Lox=2087mm, Loy=2609mm.Q235钢f=215N/mm2
，压杆[λ]=350
需要的净截面面积为 A32
n=N/f=439.9⨯10/215=2046 mm 选用┐┌ 70⨯8（A=2134mm2
, ix=21.3mm, iy=33.0mm） 可得到 λx=2087/21.3=98
N=-383.18kN L2
ox=2288mm, Loy=2860mm.Q235钢f=215N/mm，压杆[λ]=350
选用┐┌ 90 ⨯8（A=2788mm2
, ix=27.6mm, iy=40.9mm），
可得到 λx=2288/27.6=83
σ=N/(ϕA)=371.8⨯103
/(0.668⨯2788)=199 N/mm2
2
满足要求。 ④ Dc 杆
N=290.84kN L2
ox=2288mm, Loy=2860mm.Q235钢f=215N/mm，压杆[λ]=350
需要的净截面面积为 A32
n=N/f=280.7⨯10/215=1306 mm 选用┐┌ 70⨯5（A=1376mm2
, ix=21.6mm, iy=32.4mm）
可得到 λx=2288/21.6=106
N=-228.52kN Lox=2495mm, Loy=3119mm.Q235钢f=215N/mm2
，压杆[λ]=350
选用┐┌ 90⨯6（A=2128mm2
, ix=27.9mm,iy=40.5mm）， 可得到 λx=2495/27.9=89
σ=N/(ϕA)=266.4⨯103
/(0.628 ⨯2128)=202 N/mm2
2
满足要求。 ⑥ Fd 杆
N=+153.88kN Lox=2495mm, Loy=3119mm.Q235钢f=215N/mm2
，压杆[λ]=350
需要的净截面面积为 A32
n=N/f=153.1⨯10/215=712 mm 选用┐┌ 63⨯6（A=1458mm2
, ix=19.3mm, iy=29.8mm）
可得到 λx=2495/19.3=129
N=-95.5kN Lox=2708mm, Loy=3385mm.Q235钢f=215N/mm2
，压杆[λ]=350
选用┐┌ 70⨯6（A=1632mm2
, ix=21.5mm, iy=32.6mm），
可得到 λx=2708/21.5=126
σ=N/(ϕA)=144.9⨯103
/(0.406 ⨯1632)=218 N/mm2
= 215 N/mm
2
满足要求。 ⑧ He杆
N=-27.9kN Lox=2708mm, Loy=3385mm.Q235钢f=215N/mm2
，压杆[λ]=350
选用┐┌ 63⨯5（A=1228mm2
, ix=19.4mm, iy=29.6mm），
可得到 λx=2708/19.4=139
σ=N/(ϕA)=0.438⨯103
/(0.349 ⨯1228)=1.02 N/mm2
2
满足要求. ⑨ eg 杆
N=+132.09kN Lox=2926mm, Loy=3657mm.Q235钢f=215N/mm，压杆[λ]=350
2
需要的净截面面积为 An=N/f=132090/215=614 mm 选用┐┌ 63⨯5（A=1228mm, ix=19.4mm, iy=29.6mm） 可得到 λx=2926/19.4=151
N=-47.43kN Lox=2926mm, Loy=3657mm.Q235钢f=215N/mm，压杆[λ]=350
2
2
2
选用┐┌ 70⨯5（A=1080mm, ix=21.6mm, iy=32.4mm），
2
可得到 λx=2926/21.6=135
σ=N/(ϕA)=47430/(0.365 ⨯1080)=120.31N/mm
2
2
3.6节点计算
3.6.1杆件与节点板的焊缝计算 3.6.2节点设计
钢桁架一般在节点处设置节点板，把汇交于节点的各杆件都与节点板相连接，形成桁架的节点，各杆件把力传给节点板并互相平衡。一般杆件把全部内力N传给节点板，而在节点处连续的杆件则把两侧的内力差传给节点板；当节点上作用有荷载时，则传给节点的力为N或 与P。有局部弯矩的杆件则还要传递弯矩和剪力。
3.7节点尺寸及受力
3.7.1节点A（如图2）
因为AB杆内力为0，所以按构造要求设计焊缝。按画图时为满足腹杆焊缝长度所确定的节点板实际宽度设计焊缝长度l=150mm,焊脚尺寸hf=5mm。
图2 节点A
3.7.2节点B （如图3）
弦杆肢背为塞焊缝，节点板厚度为10mm
塞焊缝强度验算：设焊脚尺寸 hf=6mm,lw=410mm
'
P43.38⨯10322
τ===12.59N/mm
2⨯0.7⨯h'flw2⨯0.7⨯6⨯410
弦杆肢尖角焊缝强度验算： 设焊脚尺寸 hf
'
=10mm,lw=480mm 且∆N=2468530N
M=∆N⨯e=289.3⨯70=20251kN⋅mm
τ∆N
∆N468530===69.72N/mm22⨯0.7hflw2⨯0.7⨯10⨯480
6M6⨯468530⨯952
σm===82.79N/mm
2⨯0.7hfl2w2⨯0.7⨯10⨯4802
=97.29N/mm2
图3 节点B
3.7.3节点C （如图4）
因为节点C两侧为0，所以按构造要求设计焊缝。按画图时为满足腹杆焊缝长度所确定的节点 板实际宽度设计焊缝长度l=170mm,焊脚
hf=5mm
图4 节点C
3.7.4节点K(屋脊节点)（如图5）
竖杆Kk杆端焊缝按构造取hf和lw为5mm和80mm。上弦与节点板的连接焊缝，角钢肢背采用塞焊缝，并假定仅受屋面板传来的集中荷载，一般可不作计算。角钢肢尖焊缝应取上弦内力的15%进行计算，即∆N=0.15N=0.15⨯1059.3=158.9KN。产生的偏心弯矩：
M=∆Ne=158.9⨯10⨯80=12712000Nmm
现取节点板尺寸如图所示。
设肢尖焊脚尺寸hf2=10mm,则焊缝计算长度lw2=200-2⨯10-5=175mm。验算肢尖焊缝强度：
3
图5 节点K
==159Nmm2
拼接角钢一侧的焊缝长度按弦杆所受内力计算。设角焊缝焊脚尺寸hf=t-2=10-2=8mm。则接
头一侧需要的焊缝计算长度为：
N1059.3⨯103
lw==295.6mm w=4⨯0.7hfff4⨯0.7⨯8⨯160
拼接角钢的总长度为
1⎛⎫l=2(lw+2hf)+a=2⨯(295.6+2⨯8)+ 10+2⨯⨯10⎪=654mm 取l=660mm。 9.6⎝⎭
拼接角钢竖肢需切去的高度为
∆=t+hf+5=10+8+5=23mm
取∆=25mm，即竖肢余留高度为75mm。
3.7.5节点 a (支座节点)（如图6）
图6 节点a
根据端斜杆和下弦杆杆端焊缝，节点板采用─380⨯12⨯440。为便于施焊，取底板上表面至下表面的距离为160mm。且在支座中心线处设加劲肋─90⨯10，高度与节点板相同，亦为440mm。 ⑪ 底板计算
支座反力 R=10F=433.8kN ，根据构造需要，取底板尺寸为280mm⨯380mm。柱采用C20混凝土fc=9.5 N/mm。作用于底板的应力为 2
R433.8⨯103
p===8.07 N/mm2
An192⨯280
底板被节点板和加劲肋分成4块两相邻边支撑板，计算底板单位宽度上的最大弯矩 M=βpa12=0.0546⨯8.07⨯169.82=12704N⋅mm
需要底板厚度：t=
⑫加劲肋计算
设hf=6mm，取角焊缝最大计算长度lw=60hf=60⨯6=360
44
M=Ve=108.5⨯52.2=5694kN⋅mm
= =44N/mm2
⑬加劲肋、节点板与底板的连接焊缝计算
hfmin==1.5=6.7mm,取8mm.焊缝的总计算长度为
∑lw=2a+2(b1-t-2c)-12hf=2⨯280+2⨯(192-12-2⨯15)-12⨯8=764mm
取800mm.
3.7.7节点c （如图7）
图7 节点c
∆N=867.5-639.86=227.64kN
227.64⨯103
2Aw==7.1cm 22⨯160⨯10
9.8=23cmAw=0.7⨯9.8=6.86cm2 0.7⨯0.6
6.86''取 hf=6mm,lw==16.3cm 0.7⨯0.6肢背焊缝 hf=6mm,lw=''
肢尖焊缝 Aw=0.3⨯14=4.2cm
取 hf=6mm,lw=
四、参考文献
【1】 赵占彪.《钢结构》.北京：中国铁道出版社，2006 ''22.85=6.8cm 0.7⨯0.6
【2】《钢结构设计规范》（GB50017-2003）.北京：中国计划出版社，2003
【3】《建筑结构荷载规范》（GB50019-2001）.北京：中国建筑工业出版社，2001.
【4】《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）.北京：中国计划出版社，2001