钢结构设计课程设计--24m跨厂房普通钢屋架设计

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24m跨厂房普通钢屋架设计

24m跨厂房普通钢屋架设计

钢结构课程设计班级:建工1003班姓名:刘政华学号:201030135 指导老师:周莉莉2012年 1 月 2 日目录一、设计资料 (1)二、结构形式及支撑布置 (2)三、荷载计算 (4)四、内力计算 (5)五、杆件设计 (6)六、节点设计 (10)七、参考资料 (17)八、附表一 (18)九、附表二 (19)一、设计资料某车间跨度为24m,厂房总长度72m,柱距6m,车间内设有两台300/50kN 中级工作制吊车(参见平面图、剖面图),工作温度高于-20℃,无侵蚀性介质,地震设防烈度为6度,屋架下弦标高为12.5m;采用1.5×6 m预应力钢筋混凝土大型屋面板,Ⅱ级防水,卷材屋面,屋架采用梯形钢桁架,两端铰支在钢筋混凝土柱上,混凝土柱上柱截面尺寸为400×400mm,混凝土强度等级为C25,屋架采用的钢材为Q235B钢,焊条为E43型。

屋架形式荷载(标准值)永久荷载: 改性沥青防水层0.35kN/m 220厚1:2.5水泥砂浆找平层 0.4kN/m 2 100厚泡沫混凝土保温层0.6kN/m 2预应力混凝土大型屋面板(包括灌缝)1.4kN/m 2屋架和支撑自重为(0.120+0.011L )kN/m 2可变荷载 基本风压: 0.35kN/m 2 基本雪压:(不与活荷载同时考虑) 0.30kN/m 2 积灰荷载0.75kN/m 2 不上人屋面活荷载0.7kN/m 2二、结构形式及支撑布置桁架的形式及几何尺寸如下图2.1所示1950120001350150501507150715071507150715071507150819652494223325692813280325163056304527983305329530812850300030003000图2.1 桁架形式及几何尺寸桁架支撑布置如图2.2所示图2.2 桁架支撑布置符号说明:SC :上弦支撑; XC :下弦支撑; CC :垂直支撑GG :刚性系杆; LG :柔性系杆桁架及桁架上弦支撑布置桁架及桁架下弦支撑布置垂直支撑 1-1垂直支撑 2-2三、荷载计算屋面活荷载与雪荷载不会同时出现,从资料可知屋面活荷载大于雪荷载,故取屋面活荷载计算。

钢结构课程设计,24米钢屋架(DOC)

钢结构课程设计,24米钢屋架(DOC)

第一部分钢结构课程设计任务书一. 课程设计题目某车间梯形钢屋架结构设计二. 设计资料一单层单跨工业厂房,内设有2台中级工作制桥式吊车。

厂房总长120m,檐口高度15m,拟设计钢屋架,简支于钢筋混凝土柱上。

柱顶截面尺寸400×400m,柱混凝土强度等级为C20.钢屋架设计可不考虑抗震设防。

厂房柱距选择为12m屋架为梯形钢屋架(属无檩体系),跨度为24米带钢屋架挡风板。

无檩体系屋面做法及永久荷载标准值防水层为三毡四油上铺小石子0.35kN/m2找平层采用20厚水泥砂浆0.02×20=0.40 kN/m2保温层为泡沫混凝土,选取80厚度:0.5 kN/m2预应力大型屋面板重 1.40 kN/m2可变荷载标准值雪荷载0.50 kN/m2屋面活荷载0.60 kN/m2积灰荷载0.50 kN/m2三.结构形式与布置屋架形式及几何尺寸见图1所示,屋架支撑布置见图2所示(下弦支撑采用与上弦支撑同样布置)图1.屋架形式及几何尺寸第二部分、钢屋架设计计算采用1.5×12m预应力钢筋混凝土大型屋面板屋架计算跨度:L。

=L-300=23700mm屋架端部高度:H。

=2000mm计算跨度处高度: h=2015mm屋架高跨比: H/L。

=3860/23700=1/6.14层架上弦(下弦)支撑布置图垂直支撑1-1垂直支撑2-2符号说明:GWJ(钢屋架);SC(上线支撑);XC(下弦支撑);CC(垂直支撑);GC(刚性系杆);LG(柔性系杆)图2 屋架支撑布置图1.荷载计算屋架几何尺寸如图(1)所示,支撑布置如图(2)所示。

因为活载加积灰荷载加雪荷载(2000N/m²)大于活荷载(700 N/m²),所以动载取2000 N/m²。

屋架自重,P=(120+11×L) N/m²。

永久荷载标准值:二毡三油加绿豆砂0.35kN/m2 20厚1:3水泥砂浆找平层0.4kN/m2保温层0.5kN/m2预应力钢筋混凝土大型屋面板(含嵌缝) 1.4kN/m2支撑和钢屋架自重(120+11×30)/1000=0.38管道设备自重0.10 kN/m2总计 3.13 kN/m2可变荷载标准值:屋面活荷载0.60 kN/m2积灰荷载0.50 kN/m2总计: 1.10 kN/m2以上荷载计算中,因屋面坡度较小,风荷载对屋面为吸力,对重屋盖可不考虑,所以各荷载均按水平投影面积计算。

钢结构课程设计-24米跨厂房桁架设计

钢结构课程设计-24米跨厂房桁架设计

《钢结构》课程设计题目:梯形钢结构屋架设计院(系):建筑工程学院专业班级:学生姓名:学号:指导教师:一、设计资料1、车间柱网布置图(24×240m ),柱距6m 。

2、屋架支承于钢筋混凝土柱顶(砼等级为C20),采用梯形钢屋架。

3、屋面采用1.5×6m 的预应力钢筋混凝土大型屋面板(屋面板不考虑作为支撑用)。

4、荷载:1)屋架自重=(120+11L ) N/㎡=0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡; 2)屋面基本荷载表:荷载类型序号 荷载名称重量 永久 荷载1预应力钢筋混凝土屋面板(包括嵌缝)1.50 KN/㎡2 防水层 0.38KN/㎡3 找平层20mm 厚0.40 KN/㎡ 4 保温层 0.97KN/㎡ 5支撑重量 0.80 KN/㎡ 可变 荷载1活载0.70 KN/㎡5、屋架坡度i :1/126、根据该地区温度及荷载性质,钢材采用Q235-C 。

其设计强度为215KN/㎡,焊条采用E43型,手工焊接,构件采用钢板及热轧钢筋,构件与支撑的连接用M20普通螺栓。

屋架的计算跨度L 。

=24000-2×150=23700,端部高度:檐口高度H 0=2400mm,中部高度H =3400mm二、结构形式及支撑布置1.绘出屋架屋面的横向支撑及檩条图2.对钢屋架进行内力、杆件截面尺寸的计算,并进行最不利内力组合;设计一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点。

结构形式及支撑桁架支撑布置符号说明:SC:上弦支撑; XC:下弦支撑; CC:垂直支撑GG:刚性系杆; LG:柔性系杆三、荷载计算桁架及屋盖1.荷载标准值活荷载与雪荷载不会同时出现,故取两者较大的活荷载计算。

永久荷载标准值:防水层(三毡四油上铺小石子)0.38KN/㎡找平层(20mm厚水泥砂浆)0.40 KN/㎡保温层(40mm厚泡沫混凝土0.97 KN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.50 KN/㎡支撑自重0.80KN/㎡屋架自重0.384 KN/㎡总计:4.43KN/㎡可变荷载标准值:雪荷载<屋面活荷载(取两者较大值)0.7KN/㎡风载为吸力,起卸载作用,一般不予考虑。

24米屋架钢结构课程设计

24米屋架钢结构课程设计

目录设计资料 (2)结构形式与布置 (3)荷载计算 (5)内力计算 (6)杆件设计 (8)节点设计 (12)附件pf程序数据 (18)钢结构课程设计——24m跨钢屋架设计计算书一、设计资料:1.某单层单跨工业厂房,跨度24m,长度102m。

2.厂房柱距6m,钢筋混凝土柱,混凝土强度C20,上柱截面尺寸400x400mm,钢屋架支承在柱顶。

3.吊车一台50T,一台20T,中级工作制桥式吊车(软钩),吊车平台标高12.000m。

4.荷载标准值(1)永久荷载三毡四油(上铺绿豆沙)防水层 0.4KN/m2水泥砂浆找平层 0.3 KN/m2保温层 0.6 KN/m2一毡二油隔气层 0.05 KN/m2预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2屋架(包括支撑)自重 0.12+0.011L=0.384 KN/m2(2)可变荷载屋面活载标准值 0.7 KN/m2雪荷载标准值 0.35 KN/m2积灰荷载标准值 0.3 KN/m25.屋架结构形式、计算跨度及几何尺寸见图1(屋面坡度为1:10)。

图1 梯形屋架示意图(单位: mm)6.钢材选用Q235钢,角钢,钢板各种规格齐全,有各种类型的焊条和C级螺栓可供选用。

7.钢屋架的制造、运输和安装条件:在金属结构厂制造,运往工地安装,最大运输长度16m,运输高度3.85m,工地有足够的起重安装设备。

二、结构形式与布置(1)屋架形式及几何尺寸如图2所示。

图2 屋架形式及几何尺寸(单位mm)(2)屋架支撑的种类有横向支撑、纵向支撑、垂直支撑和系杆。

横向支撑:根据其位于屋架上弦平面或者下弦平面,又可分为上弦横向支撑和下弦横向支撑,上弦平面横向支撑对保证上弦杆的侧向稳定性有着重要作用。

设计人无数种屋架跨度为24m,室内有悬挂吊车,因此上弦与下弦都需在第一个柱间设置横向支撑,又因为长度为102m,所以应该在跨中增设一道横向支撑,保证横向支撑之间小于60m。

纵向支撑:设于屋架的上弦与下弦平面,布置在沿柱列的各屋架端部节间部位,它可以与横向支撑一起形成水平刚性盘,增加房屋的整体刚度,减轻受荷较大的框架所受水平荷载和产生的水平变形对于梯形屋架,纵向支撑设在屋架的下弦的平面。

跨度 24m梯形钢屋架设计

跨度  24m梯形钢屋架设计

24m 钢结构开 始 设 计1、设计资料1)某厂房跨度为24m ,总长90m ,柱距6m ,屋架下弦标高为18m 。

2)屋架铰支于钢筋混凝土柱顶,上45柱截面400×400,混凝土强度等级为C30。

3)屋面采用1.5×6m 的预应力钢筋混凝土大型屋面板。

(屋面板不考虑作为支撑用)。

4)该车间所属地区为北京市 5)采用梯形钢屋架考虑静载:①预应力钢筋混凝土屋面板(包括嵌缝)、②二毡三油加绿豆沙、③找平层2cm 厚、④ 支撑重量考虑活载:活载(雪荷载)积灰荷载 6)钢材选用Q345钢,焊条为E50型。

2、屋架形式和几何尺寸屋面材料为大型屋面板,故采用无檩体系平破梯形屋架。

屋面坡度 i=(3040-1990)/10500=1/10;屋架计算跨度L 0=24000-300=23700mm ;端部高度取H=1990mm ,中部高度取H=3190mm (约1/7。

4)。

屋架几何尺寸如图1所示:1拱50图1:24米跨屋架几何尺寸3、支撑布置由于房屋长度有90米,故在房屋两端及中间设置上、下横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。

其他屋架则在垂直支撑处分别于上、下弦设置三道系杆,其中屋脊和两支座处为刚性系杆,其余三道为柔性系杆。

(如图2所示)上弦平面支撑布置屋架和下弦平面支撑布置垂直支撑布置4、屋架节点荷载屋面坡度较小,故对所有荷载均按水平投影面计算:计算屋架时考虑下列三种荷载组合情况1) 满载(全跨静荷载加全跨活荷载)节点荷载①由可变荷载效应控制的组合计算:取永久荷载γG=1.2,屋面活荷载γQ1=1.4,屋面集灰荷载γQ2=1.4,ψ2=0.9,则节点荷载设计值为F=(1.2×2.584+1.4×0.70+1.4×0.9×0.80)×1.5×6=45.7992kN②由永久荷载效应控制的组合计算:取永久荷载γG=1.35,屋面活荷载γQ1=1.4、ψ1=0.7,屋面集灰荷载γQ2=1.4,ψ2=0.9,则节点荷载设计值为F=(1.35×2.584+1.4×0.7×0.70+1.4×0.9×0.80)×1.5×60=46.593 kN2) 全跨静荷载和(左)半跨活荷①由可变荷载效应控制的组合计算:取永久荷载γG=1.2,屋面活荷载γQ1=1.4,屋面集灰荷载γQ2=1.4,ψ2=0.9全垮节点永久荷载F1=(1.2×2.584)×1.5×6=27.9072kN半垮节点可变荷载F2=(1.4×0.70+1.4×0.9×0.80)×1.5×6=17.892kN②由永久荷载效应控制的组合计算:取永久荷载γG=1.35,屋面活荷载γQ1=1.4、ψ1=0.7,屋面集灰荷载γQ2=1.4,ψ2=0.9全垮节点永久荷载F1=(1.35×2.55)×1.5×6=31.347 kN半垮节点可变荷载F2=(1.4×0.7×0.70+1.4×0.9×0.80)×1.5×6=31.347kN故应取P=46.23kN3) 全跨屋架和支撑自重、(左)半跨屋面板荷载、(左)半跨活荷载+集灰荷载①由可变荷载效应控制的组合计算:取永久荷载γG=1.2,屋面活荷载γQ1=1.4,屋面集灰荷载γQ2=1.4,ψ2=0.9全跨屋架和支撑自重F3=1.2×0.384×1.5×6=4.4172Kn半跨屋面板自重及半跨活荷载F4=(1.2×1.4+0.7×1.4)×1.5×6=23.94kN②由永久荷载效应控制的组合计算:取永久荷载γG=1.35,屋面活荷载γQ1=1.4、ψ1=0.7,屋面集灰荷载γQ2=1.4,ψ2=0.9全跨屋架和支撑自重F3=1.35×0.384×1.5×6=4.617kN半跨屋面板自重及半跨活荷载F4=(1.35×1.4+1.4×0.7×0.7)×1.5×6=23.184kN5﹑屋架杆件内力计算见附表16﹑选择杆件截面=-413.28KN,查表7.6,选中间节点板厚度为8mm,支座按腹杆最大内力Nab节点板厚度10mm。

[学士]某24米跨钢结构厂房课程设计

[学士]某24米跨钢结构厂房课程设计

[学士]某24米跨钢结构厂房课程设计1.结构形式某厂房跨度为24m,总长120m,柱距6m,采纳梯形钢屋架、1.5×6.0m预应力混凝土大型屋面板,屋架铰支于钢筋混凝土柱上,上柱截面400×400,混凝土强度等级为C20,屋面坡度为i=1:10。

2.屋架形式及选材屋架跨度为24m,屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。

屋架采纳钢材及焊条为:钢材选用Q345钢,焊条采纳E50型。

3.荷载标准值〔水平投影面计〕①永久荷载:二毡三油防水层 0.4KN/m2 保温层 1.0KN/m2水泥砂浆找平层 0.4KN/m2预应力混凝土大型屋面板 1.4KN/m2屋架及支撑自重〔按体会公式q=0.12+0.011L运算〕 0.384KN/m2悬挂管道 0.1KN/m2②可变荷载屋面活荷载标准值 0.5KN/m2雪荷载标准值 0.7KN/m2积灰荷载标准值 0.3KN/m2 4.屋架的运算跨度:Lo=24000-2×150=23700mm,端部高度:h=2005mm〔轴线处〕,h=2990mm〔运算跨度处〕。

起拱h=50mm二、结构形式与布置图屋架支撑布置图如以下图所示图2 上弦支撑布置图图2 下弦支撑布置图图2垂直支撑图2垂直支撑图一:24m跨屋架〔几何尺寸〕图二:24m跨屋架全跨单位荷载作用下各杆的内力值图三:24m跨屋架半跨单位荷载作用下各杆的内力值三、荷载与内力运算1.荷载运算永久荷载标准值:二毡三油〔上铺绿豆砂〕防水层 0.4KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4KN/m2保温层 1.0KN/m2预应力混凝土大型屋面板 1.4KN/m2屋架及支撑自重〔按体会公式q=0.12+0.011L运算〕 0.384KN/m2悬挂管道 0.1KN/m2 _________________________________________________________________总计:3.684KN/m2可变荷载标准值:笔下文学ikdzs雪荷载0.7KN/m2大于屋面活荷载标准值0.5KN/m2,取0.7KN/m2积灰荷载标准值 0.3KN/m2 _______________________________________________________________总计1.0KN/m2永久荷载设计值:1.35×3.684=4.973KN/m2可变荷载设计值:1.4×1.0=1.4KN/m22.荷载组合设计屋架时,应考虑如下三种荷载组合:〔1〕全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦节点荷载F=〔4.973+1.4〕×1.5×6=57.361KN〔2〕全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦节点荷载F1=4.973×1.5×6=44.757KNF2=1.4×1.5×6=12.6KN〔3〕全跨屋架和支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载屋架上弦节点荷载F3=0.384×1.35×1.5×6=4.667KNF4=〔1.4×1.35+1.4×0.7〕×1.5×6=25.83KN3.内力运算本设计采纳图解法运算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数。

跨度 24m梯形钢屋架设计

跨度  24m梯形钢屋架设计
选用2 63×5
A=2×6.14=12.28 cm ,i =1.94cm,i
=l / i =269.6/1.94=138.97<[ ]=150(满足)
=l / i =337/2.89=116.61<[ ]=150(满足)
因为b/t=6.3/0.5=12.6<0.58 l /b=0.58×337/6.3=31.03,则
因为b /t=7/0.8=8.75<0.48 l / 88.9×[1+1.09×7 ) ]=94
> ,由
则 413.28×1000/(0.472*27.88*100)=N/ < f(满足)
故Ab杆采用2 110×70×8长肢相并
②、Bc杆
N =320.56KN, l =0.8L=0.8*260.8=208.6cm, l
= / l /337
由于由于 > ,则由
<f(满足)
<f(满足)
4)竖杆
①、Aa杆
NAa=-23.3KN,l =l
选用2 63×5
A=2×6.14=12.28 cm ,i =1.94cm,i
=l / i =200.5/1.94=103.35<[ ]=150(满足)
=l / i =200.5/2.89=69.38<[ ]=150(满足)
2由永久荷载效应控制的组合计算:取永久荷载γG=1.35,屋面活荷载γQ1=1.4、ψ1=0.7,屋面集灰荷载γQ2=1.4,ψ2=0.9,则节点荷载设计值为
F=(1.35×2.584+1.4×0.7×0.70+1.4×0.9×0.80)×1.5×60=46.593 kN
2)全跨静荷载和(左)半跨活荷
=5.1×103/(23×102)=2.22 N/ <f(满足)

24米跨梯形钢屋架设计计算书

24米跨梯形钢屋架设计计算书
1.09 × 6.3 4 = 86.6 × + 1 366.3 2 × 12
1.09b2 4 λ yz = λ y 1 + 2 2 l0 y t
= 96.9 < [λ ] = 150
由 λ yz 查表得 ϕ yz = 0.576 ,


钢 结 构 课 程 设 计

所以 λ yz = λ y 1 +
0.475b 4 l 02y t 2
yz
0.475 × 6.3 4 = 89.3 × + 1 260 2 × 0.6 2
= 92 < [λ ] = 150
由 λ yz 查 b 类截面的 ϕ
= 0 . 74
σ=
2
λx =
l 0 x 366.3 = = 63.0 < [λ ] = 150 ix 5.81
λy =
l0 y iy
=
366.3 = 86.6 < [λ ] = 150 4.23
, 故
由于
l 0 y 0.48 × 366.3 b2 11 = = 11 < 0.48 = = 16.0 t b2 1 11
2


钢 结 构 课 程 设 计
λy =
l0 y iy
=
260 = 89.3 < [λ ] = 150 2.91
λx =
l 0 x 208 = = 107.8 < [λ ] = 150 i y 1.93
由于
l y 0.58 × 260 b 6.3 = = 10.5 < 0.58 = = 23.9 t 0.6 b 6.3
3、内力计算
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目录一、设计资料 (1)二、结构形式及支撑布置 (2)三、荷载计算 (4)四、内力计算 (5)五、杆件设计 (6)六、节点设计 (10)七、参考资料 (17)八、附表一 (18)九、附表二 (19)一、设计资料某车间跨度为24m,厂房总长度90m,柱距6m,车间内设有两台300/50kN 中级工作制吊车(参见平面图、剖面图),工作温度高于-20℃,无侵蚀性介质,地震设防烈度为6度,屋架下弦标高为12.5m;采用1.5×6 m预应力钢筋混凝土大型屋面板,Ⅱ级防水,卷材屋面,屋架采用梯形钢桁架,两端铰支在钢筋混凝土柱上,混凝土柱上柱截面尺寸为400×400mm,混凝土强度等级为C25,屋架采用的钢材为Q235B钢,焊条为E43型。

屋架形式荷载(标准值)永久荷载: 改性沥青防水层0.35kN/m 220厚1:2.5水泥砂浆找平层 0.4kN/m 2 100厚泡沫混凝土保温层0.6kN/m 2预应力混凝土大型屋面板(包括灌缝)1.4kN/m 2屋架和支撑自重为(0.120+0.011L )kN/m 2可变荷载 基本风压: 0.35kN/m 2 基本雪压:(不与活荷载同时考虑) 0.45kN/m 2 积灰荷载0.75kN/m 2 不上人屋面活荷载0.7kN/m 2二、结构形式及支撑布置桁架的形式及几何尺寸如下图2.1所示图2.1 桁架形式及几何尺寸桁架支撑布置如图2.2所示1950120001350150501507150715071507150715071507150819652494223325692813280325163056304527983305329530812850300030003000图2.2 桁架支撑布置符号说明:SC :上弦支撑; XC :下弦支撑; CC :垂直支撑GG :刚性系杆; LG :柔性系杆桁架及桁架上弦支撑布置桁架及桁架下弦支撑布置垂直支撑 1-1垂直支撑 2-2三、荷载计算屋面活荷载与雪荷载不会同时出现,从资料可知屋面活荷载大于雪荷载,故取屋面活荷载计算。

由于风荷载为0.35kN/m 2 小于0.49kN/m 2,故不考虑风荷载的影响。

沿屋面分布的永久荷载乘以1cos 1.004α==换算为沿水平投影面分布的荷载。

桁架沿水平投影面积分布的自重(包括支撑)按经验公式(w P =0.12+0.011⨯跨度)计算,跨度单位为m 。

标准永久荷载: 改性沥青防水层1.004x0.35=0.351kN/m 2 20厚1:2.5水泥砂浆找平层 1.004x 0.4=0.402kN/m 2 100厚泡沫混凝土保温层1.004x 0.6=0.602kN/m 2 预应力混凝土大型屋面板(包括灌缝)1.004x 1.4=1.406kN/m 2屋架和支撑自重为 0.120+0.011x24=0.384kN/m 2 _____________________________共 3.145kN/m 2标准可变荷载: 屋面活荷载 0.7kN/m 2 积灰荷载0.75kN/m 2_____________________________共 1.45kN/m 2考虑以下三种荷载组合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 全跨桁架、天窗架和支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 (1)全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载效应控制的组合)全跨节点荷载设计值:()222F 1.35 3.145kN m 1.40.70.7kN m 1.40.90.75kN m 1.5m 6m 52.89kN=⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=(2)全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨永久荷载设计值: 对结构不利时:21,2F 1.35 3.145kN m 1.5m 6m 38.21kN=⨯⨯⨯=(按永久荷载效应控制的组合) 21,2F 1.2 3.145kN m 1.5m 6m 33.97kN =⨯⨯⨯=(按可变荷载效应控制的组合) 对结构有利时:213F 1.0 3.145kN m 1.5m 6m 28.31kN =⨯⨯⨯=,半跨可变荷载设计值:()222,1F 1.40.70.7kN m 0.90.75kN m 1.5m 6m =14.68kN =⨯⨯+⨯⨯⨯(按永久荷载效应控制的组合)()22,2F 1.40.70.90.75kN m 1.5m 6m =17.33kN =⨯+⨯⨯⨯(按可变荷载效应控制的组合)(3)全跨桁架包括支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载(按可变荷载效应控制的组合)全跨节点桁架自重设计值:对结构不利时:23,1F 1.20.384kN m 1.5m 6m=4.15kN =⨯⨯⨯ 对结构有利时:23,2F 1.00.384kN m 1.5m 6m=3.46kN =⨯⨯⨯ 半跨节点屋面板自重及活荷载设计值:()224F 1.2 1.4kN m 1.40.7kN m 1.5m 6m=23.94kN =⨯+⨯⨯⨯四、内力计算荷载组合(1)计算简图如图4.1,荷载组合(2)计算简图如图4.2,荷载组合(3)计算简图如图4.3.图 4.1 荷载组合(1)图 4.2 荷载组合(2)图 4.3 荷载组合4.3由电算先解得F=1的桁架各杆件的内力系数(F=1作用于全跨、走半跨和右 半跨)。

然后求出各种荷载情况下的内力进行组合,计算结果见附表1五、杆件设计(1)上弦杆整个上弦杆采用等截面,按FG 、GH 杆件的最大设计内力设计。

N =788.27kN=788270N上弦杆计算长度:在桁架平面内,为节间轴线长度:150.7cm ox l =在桁架平面外,根据支撑布置和内力变化情况,取:150.73452.1cm oy l =⨯=因为ox l =3oy l ,故宜选用两个不等肢角钢,短肢相并。

腹杆最大内力N =470.35kN 节点板厚度选用10mm ,支座节点板厚度用12mm 设λ=60,选用角钢,为b 类截面,查表得0.807ϕ=。

需要截面积:22N 778270N A 4485.6mm 0.807215kN mmf ϕ===⨯ 需要的回转半径:150.7cm 452.1cm2.51cm =7.54cm 6060oy oxx y l l i i λλ=====,根据需要的A 、x i 、y i 查角钢规格表,选用2∟16010010⨯⨯,2A 5063mm =,x i =2.85cm ,y i =7.70cm ,1b t 160cm 10cm 16==,按所选角钢进行验算:150.7cm 52.882.86cmox x x l i λ=== ∵1b t 16=>10.56b 5.27ox l =∴ 22221441b 1604521103.71 3.71t 52.7b 1052.7160oy yz l t λ⎛⎫⎛⎫⨯=+=+ ⎪ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭ 60.26=< []150λ=截面x 和界面y 都为b 类截面,由于x λ>yz λ,只需要求y ϕ。

查表的y ϕ=0.806。

2N 778270N 190.72A 0.8065063mmy ϕ==⨯<2215N mm 故所选截面合适。

(2)下弦杆整个下弦杆采用同一截面,按最大内力设计值设计。

N =779070N平面内的计算程度和平面外的计算长度分别为:300cm ox l =,1185cm oy l =所需截面面积:2n 2N 779070N A 3623.6mm 215N mmf === 选用2∟1409010⨯⨯,2A 4452mm =,x i =2.56cm ,y i =6.77cm ,由于oy ox l l ,故用不等肢角钢短肢相并1185cm 6.77cm 175oy oy y l i λ===<[]350λ=考虑到下弦有221.5mm φ的栓孔削弱,下弦净截面面积:222A 4452mm 221.510mm 4022mm n =-⨯⨯=22779070N 176.3N mm 4022mmn N A σ===<2215N mm 所选截面合适。

(3)端斜杆aB杆件轴力: N =470.35kN=470350N计算长度249.4cm ox oy l l ==,因为ox oy l l =,故采用不等值角钢长肢相并。

使x y i i ≈设λ=60,查表得0.807ϕ=。

22N 470350N A 2710.9mm 0.807215kN mmf ϕ===⨯ 249.4cm 60 4.16cm x ox i l λ===选用2∟1258010⨯⨯,2A 3942mm =,3.98cm x i =, 3.31cm y i =,按所选角钢进行验算:249.4cm 62.673.98cmox x x l i λ=== ∵2b t 8=<20.48b 14.96oy l =∴ 44222221.09b 249.4 1.0980113.31249410yz y oy l t λλ⎛⎫⎛⎫⨯=+=+ ⎪ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭80.76=< []150λ=截面x 和界面y 都为b 类截面,由于x λ>yz λ,只需要求y ϕ。

查表的y ϕ=0.683。

22N 470350N 174.70N mm A 0.6833942mm y ϕ==⨯<2215N mm 故所选截面合适。

(4)腹杆He最大拉力: 21.46kN 最大压力: 97.75kN按最大压力进行计算,设计计算值为97.75kN 。

由于节点板的嵌固作用,桁架平面内的计算长度取0.80.8329.5cm 263.6cm ox l =⨯=,节点板在桁架平面外的刚度很小,故桁架平面外的计算长度仍取节间距离,即329.5cm oy l l ==。

设λ=60,查表得0.807ϕ=22N 97750N A 563.4mm 0.807215kN mmf ϕ===⨯ 0.80.8329.5cm 60 4.39cm x ox i l λ=⨯=⨯=,329.5cm 60 5.49cm x ox i l λ===,选用等肢角钢,2∟704⨯,2A 1114mm =, 1.96cm x i =, 2.94cm y i =,按所选角钢进行验算:263.6cm 120.92.18cmox x x l i λ===< []150λ= ∵b t 15.75=<0.58b 0.58329530.3oy l =⨯=∴ 4422220.475b 329.50.47570112.9432954yz y oy l t λλ⎛⎫⎛⎫⨯=+=+ ⎪ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭ 119.4=< []150λ=截面x 和界面y 都为b 类截面,由于yz λ>x λ,只需要求x ϕ。

查表的x ϕ=0.433。

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