梯形钢屋架课程设计例题
钢屋架计算例题

钢屋架设计计算一、设计资料屋面采用梯形钢屋架、预应力钢筋混凝土屋面板。
钢屋架两端支撑于钢筋混凝土柱上(砼等级C20)。
钢屋架材料为Q235钢,焊条采用E43型,手工焊接。
该厂房横向跨度为24m,房屋长度为240m,柱距(屋架间距)为6m,房屋檐口高为2.0m,屋面坡度为1/12。
二、屋架布置及几何尺寸屋架几何尺寸图屋架计算跨度=24000-300=23700mm。
屋架端部高度H0=2000mm。
二、支撑布置三、荷载计算1、荷载永久荷载预应力钢筋混凝土屋面板(包括嵌缝) 1500N/m2 =1.5 KN/m2屋架自重(120+11×24)=0.384 KN/m2防水层 380N/m2 =0.38 KN/m2找平层2cm厚 400N/m2 =0.40 KN/m2保温层 970N/m2 =0.97 KN/m2支撑自重 80N/m2 =0.08 KN/m2小计∑3.714 KN/m2可变荷载活载 700N/m2=0.70 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。
永久荷载设计值:1.2×3.714=4.457kN/m2可变荷载设计值:1.4×0.7=0.98kN/m22、荷载组合设计屋架时,应考虑以下三种荷载组合:(1)全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦节点荷载:P=(4.457+0.98)×1.5×6=48.93kN(2)全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦节点荷载:P1=4.457×1.5×6=40.11kN P2=0.98×1.5×6=8.82kN(3)全跨屋架与支撑+半跨屋面板+半跨屋面活荷载全跨屋架和支撑自重产生的节点荷载:P3=1.2×(0.384+0.08)×1.5×6=5.01kN作用于半跨的屋面板及活载产生的节点荷载:取屋面可能出现的活载P4=(1.2×1.5+1.4×0.7)×1.5×6=25.02kN以上1),2)为使用阶段荷载组合;3)为施工阶段荷载组合。
27米钢屋架设计

钢结构课程设计例题-、设计资料某一单层单跨工业长房。
厂房总长度为120m,柱距6m,跨度为27m。
车间内设有两台中级工作制桥式吊车。
该地区冬季最低温度为-20℃。
屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板,屋面坡度为i=1:10。
上铺120mm 厚泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层等。
屋面活荷载标准值为0.6kN/㎡,雪荷载标准值为0.75kN/㎡,积灰荷载标准值为0.5kN/㎡。
屋架采用梯形钢屋架,其两端铰支于钢劲混凝土柱上。
柱头截面为400mm ×400mm,所用混凝土强度等级为C20。
根据该地区的温度及荷载性质,钢材采用Q235―A―F,其设计强度f=215kN/㎡,焊条采用E43型,手工焊接。
构件采用钢板及热轧钢劲,构件与支撑的连接用M20普通螺栓。
屋架的计算跨度:Lo=27000-2×150=26700mm,端部高度:h=2000mm(轴线处),h=2015mm(计算跨度处)。
二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸见图1所示。
图1 屋架形式及几何尺寸屋架支撑布置见图2所示。
符号说明:GWJ-(钢屋架);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)图2 屋架支撑布置图三、荷载与内力计算1.荷载计算荷载与雪荷载不会同时出现,故取两者较大的活荷载计算。
永久荷载标准值放水层(三毡四油上铺小石子)0.35kN/㎡找平层(20mm厚水泥砂浆)0.02×20=0.40kN/㎡保温层(120mm厚泡沫混凝土)0.12*6=0.70kN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×27=0.417kN/㎡管道设备自重0.10 kN/㎡总计 3.387kN/㎡可变荷载标准值雪荷载0.75kN/㎡积灰荷载0.50kN/㎡总计 1.25kN/㎡永久荷载设计值 1.2×3.387=4.0644 kN/㎡(由可变荷载控制)可变荷载设计值 1.4×1.25=1.75kN/㎡2.荷载组合设计屋架时,应考虑以下三种组合:组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦节点荷载P=(4.0644+1.75) ×1.5×6=52.3296 kN组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载P=4.0644×1.5×6=36.59 kN屋架上弦节点荷载1P=1.75×1.5×6=15.75 kN2组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载P=0.417×1.2×1.5×6=4.5 kN屋架上弦节点荷载3P=(1.4×1.2+0.75×1.4) ×1.5×6=24.57 kN43.内力计算本设计采用程序计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数,见表1。
梯形钢屋架课程设计

梯形钢屋架课程设计一、 设计资料(1)题号72,屋面坡度1:10,跨度30m ,长度102m ,,地点:哈尔滨,基本雪压:0.45 kN/m 2,基本风压:0.45kN/m 2。
该车间内设有两台200/50kN 中级工作制吊车,轨顶标高为8.5m 。
采用1.5m ×6m 预应力混凝土大型屋面板,80mm 厚泡沫混凝土保护层,卷材屋面,屋面坡度i=1/10。
屋面活荷载标准值0.7kPa ,血荷载标准值为0.1 kN/m 2,积灰荷载标准值为0.6 kN/m 2。
屋架绞支在钢筋混凝土柱上,上柱截面为400mm ×400mm 。
混凝土采用C20,,钢筋采用Q235B 级,焊条采用 E43型。
(2)屋架计算跨度:l 0=30m-2×0.15m=29.7m 。
(3)跨中及端部高度:采用无檩无盖方案。
平坡梯形屋架,取屋架在30m 轴线处的端部高度m h 005.20='。
屋架跨中起拱按500/0l 考虑,取60mm 。
二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如下图:根据厂房长度(102>60)、跨度及荷载情况,设置三道上、下弦横向水平支撑。
因柱网采用封闭结合,厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间,该水平支撑的规格与中间柱间的支撑规则有所不同。
梯形钢屋架支撑布置如下图:三、荷载计算1、荷载计算屋面荷载与雪荷载不会同时出现,计算时取较大值进行计算,故取屋面活荷载0.7 kN/m 2进行计算。
屋架沿水平投影面积分布的自重(包括支撑)按经验公式2/)11.012.0(m kN l g k +=计算,跨度单位为米(m )。
荷载计算表如下:荷载名称标准值(kN/m 2)设计值(kN/m 2) 预应力混凝土大型屋面板 1.41.4×1.35=1.89三毡四油防水层 0.4 0.4×1.35=0.54 找平层(厚20mm) 0.2×20=0.4 0.4×1.35=0.54 80厚泡沫混凝土保护层 0.08×6=0.480.48×1.35=0.648 屋架和支撑自重 0.12+0.011×030=0.450.45×1.35=0.608 管道荷载 0.1 0.1×1.35=0.135永久荷载总和 3.23 4.361 屋面活荷载 0.7 0.7×1.4=0.98 积灰荷载 0.6 0.6×1.4=0.84可变荷载总和 0.31.82设计屋架时,应考虑以下三种荷载组合 (1) 全跨永久荷载+全跨可变荷载: 全跨节点永久荷载及可变荷载:kN F 629.5565.1)82.1361.4(=⨯⨯+=(2) 全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载:kN F 249.3965.1361.41=⨯⨯=半跨节点可变荷载:kN F 38.1665.182.12=⨯⨯=(3)全跨屋架(包括支撑)自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 全跨节点屋架自重:kN F 47.565.1608.03=⨯⨯=半跨接点屋面板自重及活荷载:kN F 31.2365.1)7.089.1(4=⨯⨯+=(1)、(2)为使用节点荷载情况,(3)为施工阶段荷载情况。
梯形钢屋架课程设计

梯形钢屋架课程设计一、设计资料(1) 题号80,屋面坡度1:16,跨度30m ,长度96m ,柱距6m ,地点:哈尔滨,基本风压:0.45kN/m 2,基本雪压:0.45 kN/m 2(2) 采用1.5m ×6m 预应力混凝土大型屋面板,80mm 厚泡沫混凝土保护层,卷材屋面,屋面坡度i=1/16。
屋面活荷载标准值0.7kPa ,雪荷载标准值为0.45 kN/m 2,积灰荷载标准值为0.6 kN/m 2。
(3) 混凝土采用C20,,钢筋采用Q235B 级,焊条采用E43型。
(4) 屋架计算跨度:l 0=30m-2×0.15m=29.7m(5) 跨中及端部高度:采用无檩体系屋盖方案,缓坡梯形屋架。
取屋架在29.7m 轴线处的高度m h 972.10=取屋架在30m 轴线处的端部高度m h 963.10=' 屋架的中间高度m il h h 900.227.29161972.12/00=⨯+=+= 屋架跨中起拱按500/0l 考虑,取60mm 。
二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如下图:梯形钢屋架支撑布置如下图:1、荷载计算屋面荷载与雪荷载不会同时出现,计算时取较大值进行计算,故取屋面活荷载0.7 kN/m 2进行计算。
屋架沿水平投影面积分布的自重(包括支撑)按经验公式2(0.120.011)/k g l kN m =+计算,跨度单位为米(m )。
荷载计算表如下:荷载名称标准值(kN/m 2) 设计值(kN/m 2) 预应力混凝土大型屋面板1.4 1.4×1.35=1.89 三毡四油防水层 0.40.4×1.35=0.54 找平层(厚20mm) 0.2×20=0.4 0.4×1.35=0.54 80厚泡沫混凝土保护层0.08×6=0.48 0.48×1.35=0.648 屋架和支撑自重0.12+0.011×030=0.450.45×1.35=0.608 管道荷载 0.1 0.1×1.35=0.135永久荷载总和 3.23 4.361 屋面活荷载 0.7 0.7×1.4=0.98 积灰荷载 0.6 0.6×1.4=0.84可变荷载总和0.31.82设计屋架时,应考虑以下三种荷载组合 (1) 全跨永久荷载+全跨可变荷载:kN F 629.5565.1)82.1361.4(=⨯⨯+=(2) 全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载:kN F 249.3965.1361.41=⨯⨯=半跨节点可变荷载:kN F 38.1665.182.12=⨯⨯=(3)全跨屋架(包括支撑)自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 全跨节点屋架自重:kN F 47.565.1608.03=⨯⨯=半跨接点屋面板自重及活荷载:kN F 83.2565.1)98.089.1(4=⨯⨯+=(1)、(2)为使用节点荷载情况,(3)为施工阶段荷载情况。
钢结构课程设计例题

一、课程设计名称梯形钢屋架设计二、课程设计资料北京地区某金工车间,采用无檩屋盖体系,梯形钢屋架。
跨度为27m,柱距6m,厂房高度为15.7m,长度为156m。
车间内设有两台200/50kN中级工作制吊车,计算温度高于-20℃。
采用三毡四油,上铺小石子防水屋面,水泥砂浆找平层,厚泡沫混凝土保温层,1.5m×6m预应力混凝土大型屋面板。
屋面积灰荷载为0.4kN/㎡,屋面活荷载为0.4kN/㎡,雪荷载为0.4kN/㎡,风荷载为0.45 kN/㎡。
屋架铰支在钢筋混凝土柱上,柱截面为400mm×400mm,混凝土标号为C20。
设计荷载标准值见表1(单位:kN/㎡)。
三、钢材和焊条的选用根据北京地区的计算温度、荷载性质和连接方法,屋架刚材采用 Q235沸腾钢,要求保证屈服强度 fy、抗拉强度 fu、伸长率δ和冷弯实验四项机械性能及硫(S)、磷(P)、碳(C)三项化学成分的合格含量。
焊条采用 E43型,手工焊。
四、 屋架形式和几何尺寸屋面材料为预应力混凝土大型屋面板,采用无檩屋盖体系,平坡梯形钢屋架。
屋面坡度。
10/1=i屋架计算跨度。
mm l l 2670015022700015020=⨯-=⨯-= 屋架端部高度取:mm H 20000=。
跨中高度:mm i l H 335033351.02/2670020002H 00≈=⨯+=⋅+=。
屋架高跨比:.812670033500==l H 。
屋架跨中起拱,54500/mm l f ==取50 mm 。
为了使屋架节点受荷,配合屋面板1.5m 宽,腹杆体系大部分采用下弦节间水平尺寸为3.0m 的人字形式,上弦节间水平尺寸为 1.5m ,屋架几何尺寸如图 1 所示。
图1:27米跨屋架几何尺寸五、 屋盖支撑布置根据车间长度、跨度及荷载情况,在车间两端 5.5m 开间内布置上下弦横向水平支撑,在设置横向水平支撑的同一开间的屋架两端及跨中布置三道竖向支撑,中间各个屋架用系杆联系,在屋架两端和中央的上、下弦设三道通长系杆,其中:上弦屋脊节点处及屋架支座出的系杆为刚性系杆(图2),安装螺栓采用 C 级,螺杆直径:d=20mm,螺孔直径:d0=21.5mm。
课程设计梯形钢屋架设计(21m跨)

梯形钢屋架设计(21m跨)一、设计资料某地区某金工车间。
采用无檩屋盖体系,梯形钢屋架。
跨度为21 m,柱距6 m,厂房长度为144 m,厂房高度为15.7 m。
车间内设有两台150/520 kN中级工作制吊车,计算温度高于-20 ℃。
采用三毡四油防水屋面上铺小石子设计荷载标准值0.4 kN/m2,水泥砂浆找平层设计荷载标准值0.4 kN/m2,泡沫混凝土保温层设计荷载标准值0.1 kN/m2,水泥砂浆找平层设计荷载标准值0.5 kN/m2,1.5 m×6.0 m预应力混凝土大型屋面板设计荷载标准值1.4 kN/m2。
屋面积灰荷载0.35 kN/m2,屋面活荷载0.35 kN/m2,雪荷载为0.45 kN/m2,风荷载为0.5 kN/m2。
屋架铰支在钢筋混凝土柱上,柱截面为400 mm×400 mm,砼标号为C20。
二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置1、钢材及焊条选择根据建造地区(北京)的计算温度和荷载性质及连接方法,钢材选用Q235-B。
焊条采用E43型,手工焊。
2、屋架形式及尺寸本设计采用无檩屋盖,i=1/10,采用梯形屋架。
屋架跨度为L=21000 mmL=L-300=20700 mm,屋架计算跨度为H=2000 mm ,(1/16 ~ 1/12)L,(通常取为2.0 ~2.5 m)端部高度取H+0.5i L=2000 + 0.1×21000/2=3050 mm,中部高度取H=屋架杆件几何长度见附图1所示,屋架跨中起拱42 mm(f = L/500考虑)。
为使屋架上弦承受节点荷载,配合宽度为1.5 m的屋面板,采用上弦节间长度为3.0 m。
附图1:屋架杆件几何长度(单位:mm)3、屋盖支撑布置根据车间长度、屋架跨度和荷载情况,设置四道上、下弦横向水平支撑。
因柱网采用封闭结合,为统一支撑规格,厂房两端的横向水平支撑设在第二柱间。
在第一柱间的上弦平面设置刚性系杆保证安装时上弦杆的稳定,第一柱间下弦平面也设置刚性系杆以传递山墙风荷载。
钢结构梯形屋架课程设计例子

. . .. ..一、设计资料:1.结构形式: 某厂房总长度90m,跨度为18m.,纵向柱距6m,采用梯形钢屋架,无檩屋盖体系,采用1.5×6.0m预应力混凝土屋面板,屋架铰支于钢筋混凝土柱上,上柱截面400x400,柱的混凝土强度等级为C30,屋面坡度i=1/10。
地区计算温度高于-200C,无侵蚀性介质,地震设防烈度为8度,屋架下弦标高为18m;厂房内桥式吊车为2台150/30t(中级工作制),锻锤为2台5t。
2. 屋架形式及荷载:屋架形式、几何尺寸及内力系数(节点荷载P=1.0作用下杆件的内力)如附图所示。
屋架采用的钢材为:Q235钢;焊条为:E43型。
3.荷载标准值(水平投影面计)荷载:①屋架及支撑自重:按经验公式q=0.12+0.011L,L为屋架跨度,以m为单位,q为屋架及支撑自重,以KN/m2为单位;②可变荷载:活荷载标准值为0.7KN/m2,雪荷载的基本雪压标准值为S=0.35KN/m2,0活荷载与雪荷载不同时考虑,而是取两者的较大值。
积灰荷载标准值: 0.7KN/m2③屋面各构造层的荷载标准值:三毡四油(上铺绿豆砂)防水层 0.4KN/m2水泥砂浆找平层 0.4KN/m2保温层: 0.4KN/m2一毡二油隔气层 0.05KN/m2水泥砂浆找平层 0.3KN/m2预应力混凝土屋面板 1.45KN/m2二、结构形式与布置图:屋架支撑布置图如下图所示。
符号说明:WGJ-钢屋架;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Aa+3.4700.000-6.221-8.993-9.102-9.102-6.502-3.382-0.690-0.462+4.739+1.884-0.462-1.0-1.0+0.812-0.5+7.962+9.279+9.279cegBC DE FG 0.5 1.0 1.0 1.0 1.01.01.a.18米跨屋架(几何尺寸)b.18米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值c . 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值三、荷载与内力计算:1、荷载计算荷载与雪荷载不会同时出现,故取两者较大的活荷载计算。
梯形钢屋架钢结构设计屋架设计

目录一、设计资料 (1)二、荷载与内力计算 (1)1、荷载计算 (1)2、荷载组合 (1)3、内力计算 (2)三、杆件截面设计 (2)1.上弦杆 (2)2.下弦杆 (4)3.端斜杆 aB (5)4.再分式腹杆 eg-gK (6)5.竖腹杆Ie (7)四、节点设计 (11)1.下弦节点“b” (11)2.上弦节点“B” (13)3.有工地拼接的下弦节点“f” (15)4.屋脊节点“K” (17)5.支座节点“a” (19)五、填板设计 (25)六、材料表 (25)附表 (27)一、设计资料1、屋架铰支于钢筋混凝土柱顶,混凝土标号 C25;2、车间柱网布置:柱距 9m ;跨度 L=20m ;3、上弦平面侧向支撑间距为两倍节间长度,下弦平面在柱顶和跨中各设一道纵向系杆;4、屋面坡度 1:10;5、钢材采用 Q235B 钢,焊条为 E43XX 系列,手工焊;6、屋面荷载标准值见表 1表1 荷载标准值7、屋架计算跨度:020.152020.1519.7m l L =-⨯=-⨯=,屋架形式和几何尺寸如图1 所示。
图1 屋架形式及几何尺寸二、荷载与内力计算1、荷载组合由永久荷载起控制作用:21.35 3.064 1.40.70.5 1.40.91 5.8864/KN m ⨯+⨯⨯+⨯⨯= 由可变荷载起控制作用:21.2 3.064 1.41 1.40.70.5 5.5668/KN m ⨯+⨯+⨯⨯=3、内力组合设计屋架时,应考虑以下三种组合:(1) 组合一:全跨永久荷载+全跨可变荷载。
根据荷载规范,具体有以下2 种情况21.2 1.4 1.2 1.45 1.40.75 2.79kN/m D L +=⨯+⨯=21.35 1.40.7 1.35 1.45 1.40.70.75 2.69kN/m D L +⨯=⨯+⨯⨯= 所以组合一屋架上弦节点荷载为2.79 1.51250.22kN P qA ==⨯⨯= (2) 组合二:全跨永久荷载+半跨可变荷载。
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梯形钢屋架课程设计一、设计资料(1)题号72,屋面坡度1: 10,跨度30m,长度102m,,地点:哈尔滨,基本2 2雪压:kN/m,基本风压:m。
该车间内设有两台200/50kN中级工作制吊车,轨顶标高为8.5m。
采用1.5m x 6m预应力混凝土大型屋面板,80mm厚泡沫混凝土保护层,卷材屋面,屋面坡度i=1/10。
屋面活荷载标准值,血荷载标准值为2 2kN/m,积灰荷载标准值为kN/m。
屋架绞支在钢筋混凝土柱上,上柱截面为400mm x 400mm。
混凝土采用C20,,钢筋采用Q235B级,焊条采用E43 型。
(2)屋架计算跨度:l0=30m-2X 0.15m=29.7m。
(3)跨中及端部高度:采用无檩无盖方案。
平坡梯形屋架,取屋架在30m轴线处的端部高度h。
2.°05m。
屋架跨中起拱按l0 /500考虑,取60mm。
二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如下图:ism 5根据厂房长度(102>60)、跨度及荷载情况,设置三道上、下弦横向水平支撑。
因柱网采用封闭结合,厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间,该水平支撑的规格与中间柱间的支撑规则有所不同。
梯形钢屋架支撑布置如下图:* 7垂直支擢IT垂直支撑27三、荷载计算1、荷载计算屋面荷载与雪荷载不会同时出现,计算时取较大值进行计算,故取屋面活荷载kN/m 2进行计算。
屋架沿水平投影面积分布的自重(包括支撑)按经验公式g k(0.12 0.11l)kN/m2计算,跨度单位为米(m)。
荷载计算表如下:(1)全跨永久荷载+全跨可变荷载:全跨节点永久荷载及可变荷载:F (4.361 1.82) 1.5 6 55.629kN (2)全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载:F, 4.361 1.5 6 39.249kN半跨节点可变荷载:F2 1.82 1.5 6 16.38kN(3)全跨屋架(包括支撑)自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载全跨节点屋架自重:F3 0.608 1.5 6 5.47kN半跨接点屋面板自重及活荷载:F4(1.89 0.7) 1.5 6 23.31kN (1)、(2)为使用节点荷载情况,(3)为施工阶段荷载情况。
四、内力计算屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如下:由数解法解得F=1时的屋架各杆件的内力系数(F=1作用于全跨左半跨和右半跨).然后进行组合,如下表:内力系数(F=1) 第一种组合FX①第二种组合第三种组合计算杆件内力(kN)杆件名称全跨①左半跨②右半跨③F1X①+F2X ②F1X①+ F2X③F3X①+ F4X②F3X①+ F4X③五、杆件设计(1)上弦杆整个上弦采用等截面,按IJ、JK杆件的最大设计内力设计,即N=上弦杆计算长度:屋架平面内:为节间轴线长度,即l ox 10 1.508m屋架平面外:由于屋架为无檩体系,并且认为大型屋面板只起到刚性系杆作用,根据支持布置和内力变化情况,取l0y为支撑点间的距离,即l0y=3X =4.524m根据屋架平面外上弦杆的计算长度,上弦截面选用两个不等肢角钢,短肢相并,如图:1508x14mm 。
十字形截面均属b 类),则需要的截面积为:需要的回转半径:验算:腹杆最大内力N=,查表得中间节点板厚度选用 12mm ,支座节点板厚度选用设入=60,查Q235钢的稳定系数表,得0.807 (由双角钢组成的T 形和3N 1247.76 100.807 21527191.49mmi xlox 1.508m6025.1mmi yloy 4.5246075.4mm根据需要A 、i x 、i y 查角钢表,选用 2L 180X 110X 14,肢背间距 a=12mm ,则:2A=7800mm , i x =30.8mm , i y =88.0mm1508x由于[]=150,所以满足细长比要求[oxi 30.848.96i y452488.051.41因为y,只需求y ,查表得y =,则故所选截面符合要求。
(2)下弦杆整个下弦杆采用同一截面,按最大内力所在的杆计算N=选用2L 180X 110X12,因% l ox ,故用不等肢角钢,短肢相并,如下图2 2A 67.40cm 57.31cm ,i x 3.10cm,i y 8.75cm故所选截面符合要求 ⑶端斜杆aB 杆件轴力:N= 计算长度:l ox l oy 2535mm1247.76 1030.847 7800MPa 188.87MPa 215MPaox3000m ,l oy29700 214850(因跨中有通长系杆),所需截面为: 1232180 21525731.07mm 257.31cm0xi x300 3.196.77 350 0yi y1485 8.75169.7 350因为l ox l oy,故采用不等肢角钢,长肢相并,使l ox l oy.选用2L 140 X 90 X 10,则ox2A=44.6cm , i x 4.47cm , i y 3.73cm因为l ox 253.5x匸^47l oy 253.5y 77 3.73y,只需要求56.7167.96查表得,则629.72 1030.764 4460184.81MPa 215MPa所以所选截面符合要求。
(4)腹杆eg eK此杆可在g点处不断开, 米用通杆。
最大拉力: N gK 157.628kN, N eg 117.5756kN最大压力: N eg 45.0798kN, N gK44.14kN在桁架平面内的计算长度取节点中心间距l°x 2306mm ,在桁架平面外的计算长度:l oy h(0.75 0.25 吐)460 (0.75N1 0.2541 14)449.95cm45.08选用2L63X 5,查表有:212.26cm ,i x l0x 230.6 i x 1.94ley 449.95 i y 3.04 1.94cm, i y 3.04cm 118.87 150 148.0 150因y> x,只需求查表得y=,则N 45.08 103118.4MPa 215MPa y A 0.31 12283N 157.628 103拉应力:128.36MPa 215MPaA 1228符合要求 (5)竖杆leN 83.4435kNl 0x 0.8l 0.8 319 255.2cm, l 0y 319cm查型钢表,选截面的i x 和i y 较上述计算的i x 和i y 略大。
选用2L63X5,其几 何特征为A12.26cm 2,i x 1.94cm,i y 3.04cml °x 255.2131.5 150xi x 1.94yl °y 319i y 3.04104.97 150因y > x ,只需求y ,查表得 y =, 则N83.44 103178.8MPa 215MPay A 0.38 1228符合要求。
其余各杆见下表:由于杆件内力较小,按[]150选择,则需要的回转半径为 l °x门225.2 1501.70cml0y 门3191502.13cmIJ 、JK14852L180X110X 142L180X110X12 de 300Aa1991992L63X52L140X90aBX102L100X6内力(kN)截面规格编亏积杆件计算长度截面面Bb35 0稳定系数许 长15 0 35 0 15 0 15 0回转半径(cm)长细比Cb 229 2L50X5 bD 2L100X 7 De 2L70X6 Ec 2L50X5 cF 2L90X6Fd 2L50X5 Gd 289 2L50X5dH 2L70X61590606 0 15 0 35 0 15 0 15 0 35 0 15 0 15He 2L63X5le 319 2L63X5 eg 2L63X5 gK 2L63X5Kf 349 349 2L63X5gi 2L50X5 Jg 2L50X50 15 0 15 0 15 0 15 0 20 0 35 0 15六、节点设计⑴下弦节点b用E43型焊条,角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值f f 160MPa。
设“ Bb”杆的肢背和肢尖焊缝h f 8mm和6mm,则所需的焊缝长度为(按等肢角钢连接的角焊缝内力分配系数计算)肢背:丨2 N 2 503.44 310 187.29mm,考虑 2 hf 16,取丨210mm3 2h e f f 3 2 0.7 8 160肢尖:丨1 N 2 503.44 310 124.86mm,考虑 2 hf 12,取丨150mm3 2h e f f 3 2 0.7 6 160设“ bD”杆的肢背和肢尖焊缝h f 8mm和6mm,贝U所需的焊缝长度为肢背:丨2 N 2 420.555 103156.45mm,考虑 2 h f 16,取丨180mm 3 2h e f f 3 2 0.7 8 160肢尖:丨 1 N 2 420.555 103104.3mm,考虑 2 h f 12,取丨120mm3 2h e f f 3 2 0.7 6 160“Cb”杆的内力很小(),按构造确定焊缝,取h f==5mm。
按比例绘出详图,从而确定节点板尺寸为:329mm x 458mm。
下弦与节点板连接的焊缝长度为45.8cm,h f =6mm。
焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差N 844.45 344.89 499.56kN,受力较大的肢背处的焊缝应力为0.75 499.56 1032 0.7 6 (458 12)焊缝强度满足要求。
节点图如下:100.0MPa 160MPa(2) 上弦节点“ B ”设“ aB ”杆的肢背和肢尖焊缝h f 10mm 和6mm ,则所需的焊缝长度为(按等肢 角钢连接的角焊缝内力分配系数计算)3肢背:丨0.65 N 0.65 629.72 10182.7mm,考虑2 h f20,取I 210mm2h e f f2 0.7 10 16030.35 N 0.35 629.72 10肢尖:I163.99mm,考虑 2 h f 12,取丨 180mm2h e f f2 0.7 6 160为了在上弦上搁置屋面板,节点板的上边缘可缩进上弦肢背8mm 。
用槽焊缝把上弦角钢和节点板连接起来。
槽焊逢作为两条角焊缝计算,槽焊缝强度设计 值乘以的折减系数。
计算时可略去屋架上弦坡度的影响, 而假定集中荷载P 与上 弦垂直。
上弦肢背槽焊缝内的应力由下面计算得1 、 1 h f节点板厚度12 6mm, h f 10mm2 2上弦与节点板间焊缝长度为460mm ,则I 12P 2 1255629 2曲佩 N 2)]2 (-—-)2 $0.75 628150)2(T-777;)2-----------2 1.22— ------------2 1.22125.3MPa2 0.7h f l2 0.7 6 (460 12)0.8 f f128MPa上弦肢间角焊缝的切应力为<160MPa设拼接角钢与收压弦杆之间的角焊缝h f 10m m ,则所需焊缝计算长度为(一条焊缝). 1247758.5 “c “ l278.52mm4 0.7 10 160拼接角钢的长度 l s 2(l 2h f )+弦杆杆端空隙,拼接角钢角度取 620mm 0 上弦与节点板之间的槽焊缝,假定承受节点荷载,验算与节点“ B ”处槽焊缝验算方法类似,此处演算略。