钢结构课程设计--三角形钢屋架设计
钢结构课程设计三角形屋架

钢结构课程设计三角形屋架一、课程目标知识目标:1. 让学生理解并掌握三角形屋架的结构特点及其在钢结构中的应用。
2. 使学生掌握三角形屋架的稳定性分析及计算方法。
3. 让学生了解并掌握钢结构设计的相关规范和标准。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识进行三角形屋架结构设计和计算的能力。
2. 培养学生运用CAD软件绘制三角形屋架结构图纸的技能。
3. 培养学生分析问题、解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对钢结构及三角形屋架的兴趣,激发学生的学习热情。
2. 培养学生严谨、认真的学习态度,养成遵循规范和标准的好习惯。
3. 培养学生的团队合作精神,提高沟通与协作能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在通过理论教学与实践操作相结合,使学生在掌握三角形屋架相关知识的基础上,具备一定的设计计算和绘图能力。
课程目标具体、可衡量,以便学生和教师能够清晰地了解课程的预期成果。
通过本课程的学习,学生将能够独立完成三角形屋架的设计计算和绘图任务,为后续专业课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 三角形屋架结构特点及其应用- 介绍三角形屋架的结构类型、受力特点及在钢结构中的应用。
- 教材章节:第二章第二节2. 三角形屋架稳定性分析及计算方法- 讲解三角形屋架的稳定性原理,推导相关计算公式。
- 教材章节:第三章第一节3. 钢结构设计规范与标准- 介绍我国钢结构设计的相关规范和标准,分析三角形屋架设计要求。
- 教材章节:第四章第二节4. 三角形屋架设计计算实例- 分析具体工程案例,讲解三角形屋架设计计算步骤及方法。
- 教材章节:第五章5. 三角形屋架结构绘图- 教授CAD软件操作,指导学生绘制三角形屋架结构图纸。
- 教材章节:第六章第三节6. 实践操作与团队协作- 安排实践操作环节,让学生分组进行三角形屋架设计计算和绘图。
- 教材章节:实践环节教学内容安排和进度:第一周:介绍三角形屋架结构特点及其应用,学习稳定性分析基本原理。
三角形刚屋架

三⾓形刚屋架钢结构设计原理课程设计——三⾓形钢屋架结构设计指导教师:班级学⽣姓名学号设计时间⽬录1课程设计指导书 (6)2屋架杆件⼏何尺⼨的计算 (6)3屋架⽀撑布置 (7)3.1屋架⽀撑 (7)3.2屋⾯檩条及其⽀撑 (8)3.2.1截⾯选择 (8)3.2.2强度计算 (9)3.2.3强度验算 (9)3.2.4荷载计算 (9)4屋架的内⼒计算 (10)4.1杆件的轴⼒ (10)4.2上弦杆的弯矩 (10)5屋架杆件截⾯设计 (10)5.1上弦杆 (11)5.2下弦杆 (12)5.3腹杆 (13)5.3.1中间竖腹杆JG (13)5.3.2主斜腹杆IK、KG (14)5.3.3腹杆DI (14)5.3.4腹杆BH、CH、EK、FK (15)5.3.5腹杆HD、DK (15)5.4填板设置与尺⼨选择 (15)6屋架节点设计 (16)6.1⽀座节点A (16)6.2上弦⼀般节点B、C、E、F、D (20)6.3屋脊拼接节点G (21)6.4下弦⼀般节点H (23)6.5下弦拼接节点I (23)6.6下弦中央节点J (25)6.7受拉主斜杆中间节点K (25)8参考资料 (25)三⾓形钢屋架课程设计指导书西南交通⼤学⾃考班课程设计任务书——钢屋架设计⼀、设计资料1.某地区某⾦⼯车间,长18×Sm,跨度Lm,柱距Sm,采⽤⽆檩屋盖结构体系,梯形钢结构屋架,1.5m×Sm预应⼒混凝⼟⼤型屋⾯板,膨胀珍珠岩制品保温层(容重4kN/m3,所需保温层厚度由当地温度确定),卷材屋⾯,屋⾯坡度i。
基本风压W,基本雪压S. 活荷载q2.某地区某车间,长18×S m,跨度L m,采⽤有檩屋盖体系,三⾓形屋架,屋⾯采⽤压型钢板0.15Kn/m2,不保温,屋⾯坡度i。
基本风压W,基本雪压S.活荷载q根据附表选择题⽬。
屋架均简⽀于钢筋混凝⼟柱⼦上,混凝⼟标号为C20,建造地点见附表。
屋架所受荷载,包括恒载,活荷载,及风雪荷载等,均应该根分组表采⽤。
钢结构_18m三角形钢结构钢屋架设计

钢结构_18m三⾓形钢结构钢屋架设计钢结构屋盖课程设计计算书⼀、设计说明1、设计某⼀检修⼚房屋盖,跨度为27m,长度为80m,柱距为6m,三⾓形屋架,钢材为Q235—B,焊条采⽤E43型,屋⾯为压型钢板,屋⾯坡度i=1:2.5,屋架铰接于钢筋混凝⼟柱顶,⽆吊车,外檐⼝采⽤⾃由排⽔,采⽤槽钢檩条,檩条间距为2827.25mm。
2、基本风压为0.4KN/m2,屋⾯离地⾯⾼度为12 m,不上⼈屋⾯。
雪荷载0.6KN/m2⼆、檩条设计1、檩条采⽤轻型槽钢檩条2、屋⾯材料为压型钢板,屋⾯坡度为1:2.5(α=21.80°)檩条跨度为6m,于跨中设置⼀道拉条,⽔平檩距2396.4×cos21.80°=2396.4×0.93=2228.65mm,坡向斜距2396.4mm3、荷载标准值(对⽔平投影⾯)⑴永久荷载:压型钢板(不保温)⾃重为0.1 KN/m2,檩条(包括拉条和⽀撑)⾃重设为0.11 KN/m2⑵可变荷载:屋⾯雪荷载ω=0.6KN/m2,基本风压ωo=0.40 KN/m24、内⼒计算⑴永久荷载于屋⾯活荷载组合檩条线荷载pK=(0.21+0.6)×2.229=1.805 KN/mp=(1.2×0.21+1.4×0.6)×2.229=2.434 KN/mpX=psin21.80=2.434×0.37=0.901 KN/mpY=pcos21.80=2.434×0.93=2.264 KN/m弯矩设计值: MX= pY l2/8=2.264×62/8=10.188KN·mMy= pX l2/32=0.901×62/32=1.014KN·m⑵永久荷载和风荷载的吸⼒组合按《建筑结构荷载规范》GB50009—2001房屋⾼度为12m 取µz=1.0按《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002附录A,风荷载体型系数为:1.5㏒A-2.9=-1.211 A=2.22865m ×6m=13.72m2垂直于屋⾯的风荷载标准值ωk=µSµzω0=-1.211×1.0×(1.05×0.4)=-0.509 KN/m2檩条线荷载pXY=(0.509-0.21×cos21.80)×2.22865=0.314×2.22865=0.070KN/mpX =0.21×2.229×sin21.8o=0.174 KN/mpY =1.4×1.211×2.229-0.21×2.229×cos21.80=3.344 KN/m 弯矩设计值 MX= pYl2/8=3.344×62/8=15.048KN/m My= pXl2/8=0.174×62/8=0.783KN/m⑶截⾯选择选⽤选⽤轻型槽钢【20 W=152.2 cm3 Wynmax=54.9 cm3 Wynmin=20.5 cm3IX=152.20 cm4 ix=8.07 cm iy=2.20 cm计算截⾯有孔洞削弱,考虑0.9的折减系数,则净截⾯模量为:WNX=0.9×152.2=136.98cm3 Wynmax=0.9×54.9=49.41 cm3 Wynmin=0.9×20.5=18.45 cm3⑷屋⾯能阻⽌檩条失稳和扭转,截⾯的塑性发展系数γx=1.05 γy=1.20,按公式计算截⾯a、b点的强度为(见图)бx = Mx/(γx WNX)+My/(γy Wynmin)=15.048×106/(1.05×136.98×103)+0. 783×106/(1.2×18.45×103)=139.99<215N/mm2бy = Mx/(γx WNX)+My/(γyWynmax)=15.048×106/(1.05×136.98×103)+0.783×106/(1.2×49.41×103)=117.83<215N/mm2⑸挠度计算因为⽀撑压型钢板⾦属板,有积灰的⽡楞铁和⽯棉等⾦属⾯者,容许挠度为L/200当设置拉条时,只须计算垂直于屋⾯⽅向的最⼤挠度vy=(5/384)×(3.344×cos21.80×60004)/(206×103×1522×104)=16.7mm构造要求λx=600/8.07=74.35<200 λy=300/2.20=136.36<200故此檩条在平⾯内外均满⾜要求三、屋架设计⑴屋架结构的⼏何尺⼨如图檩条⽀撑于屋架上弦节点。
三角形屋架设计

钢结构设计原理课程设计——三角形钢屋架结构设计设计时间目录1课程设计指导书 (6)2屋架杆件几何尺寸的计算 (6)3屋架支撑布置 (7)3.1屋架支撑 (7)3.2屋面檩条及其支撑 (8)3.2.1截面选择 (8)3.2.2强度计算 (9)3.2.3强度验算 (9)3.2.4荷载计算 (9)4屋架的力计算 (10)4.1杆件的轴力 (10)4.2上弦杆的弯矩 (10)5屋架杆件截面设计 (10)5.1上弦杆 (11)5.2下弦杆 (12)5.3腹杆 (13)5.3.1中间竖腹杆JG (13)5.3.2主斜腹杆IK、KG (14)5.3.3腹杆DI (14)5.3.4腹杆BH、CH、EK、FK (15)5.3.5腹杆HD、DK (15)5.4填板设置与尺寸选择 (15)6屋架节点设计 (16)6.1支座节点A (16)6.2上弦一般节点B、C、E、F、D (20)6.3屋脊拼接节点G (21)6.4下弦一般节点H (23)6.5下弦拼接节点I (23)6.6下弦中央节点J (25)6.7受拉主斜杆中间节点K (25)8参考资料 (25)三角形钢屋架课程设计指导书西南交通大学自考班课程设计任务书——钢屋架设计一、设计资料1.某地区某金工车间,长18×Sm,跨度Lm,柱距Sm,采用无檩屋盖结构体系,梯形钢结构屋架,1.5m×Sm预应力混凝土大型屋面板,膨胀珍珠岩制品保温层(容重4kN/m3,所需保温层厚度由当地温度确定),卷材屋面,屋面坡度i。
基本风压W,基本雪压S. 活荷载q2.某地区某车间,长18×S m,跨度L m,采用有檩屋盖体系,三角形屋架,屋面采用压型钢板0.15Kn/m2,不保温,屋面坡度i。
基本风压W,基本雪压S.活荷载q根据附表选择题目。
屋架均简支于钢筋混凝土柱子上,混凝土标号为C20,建造地点见附表。
屋架所受荷载,包括恒载,活荷载,及风雪荷载等,均应该根分组表采用。
钢结构课程设计之三角形钢屋架设计

钢结构课程设计之三角形钢屋架设计.(DOC)
课程设计名称:三角形钢屋架设计
课程设计目标:
1. 学生能够了解钢结构在建筑中的应用及其优势;
2. 学生能够熟悉三角形钢屋架的设计原理;
3. 学生能够运用相关工具和软件进行三角形钢屋架的设计。
课程设计内容:
1. 引言:
- 钢结构在建筑中的应用及其优势;
- 三角形钢屋架在钢结构中的重要性和应用范围。
2. 基本原理:
- 三角形钢屋架的结构特点和优势;
- 三角形钢屋架的受力分析原理;
- 三角形钢屋架的设计要求。
3. 三角形钢屋架设计步骤:
- 选择合适的三角形钢屋架形式;
- 初步确定三角形钢屋架的尺寸和布置;
- 进行受力分析,确定主要受力杆件;
- 进行结构设计计算,包括杆件尺寸、节点设计等;
- 进行抗震设计和极限状态设计。
4. 三角形钢屋架设计软件:
- 介绍常用的三角形钢屋架设计软件;
- 指导学生使用软件进行三角形钢屋架的设计。
5. 设计案例分析:
- 指导学生分析一些实际工程案例,并进行三角形钢屋架设计;
- 学生进行相关计算和设计,并完成设计报告。
6. 结果分析与讨论:
- 学生对设计结果进行分析和讨论;
- 探讨三角形钢屋架设计的优化方案。
7. 总结与展望:
- 总结三角形钢屋架设计的要点和方法;
- 展望三角形钢屋架设计在未来的发展趋势。
2014钢结构课程设计-18米三角形钢屋架

一、课程设计题目:18m跨三角形钢桁架二、设计资料1、某单层轻型工业厂房,平面尺寸18m×90m,柱距6m,柱高6m,采用三角形钢屋架,屋架跨度18m,屋面坡度i,屋面防水材料为波形彩钢瓦+50厚玻纤棉+钢丝网铝箔,冷弯薄壁C型钢檩条,檩条斜距1.555m。
采用钢筋混凝土柱,混凝土强度等级为C20,钢屋架与柱铰接,柱截面尺寸400×600mm;使用温度-5°C以上。
屋架轴线图及杆件在节点竖向单位力作用下的内力系数见下图。
几何尺寸内力系数三角形屋架几何尺寸和内力系数2、荷载标准值如下:(1)永久荷载(对水平投影面)屋面板、防水结构及檩条0.20 kN/m2(A项)钢屋架及支撑等自重0.35 kN/m2(B项)(2)可变荷载屋面活荷载(对水平投影面)0.30kN/m2(E项)屋面雪荷载(对水平投影面)0.50kN/m2(C项)基本风压(地面粗糙度为B类)0.55kN/m2(D项)荷载学号调整学号荷载荷载学号荷载学号荷载1号A项+0.0111号B项+0.0121号C项+0.0131号D项+0.012 A项+0.0212B项22C项+0.02 32D项+0.023 A项+0.03 13B项+0.03 23C项+0.03 33D项+0.034 A项+0.04 14+0.04 24C项+0.04 34D项+0.045 A项+0.05 15B项+0.05 25C项+0.05 35D项+0.056 A项+0.06B项+0.06 26C项+0.06 36D项+0.067 A项+0.07 17B项+0.07 27C项+0.07 37D项+0.078 A项+0.0818B项+0.0828C项+0.0838D项+0.089A项+0.0919B项+0.0929C项+0.0939D项+0.0910A项+0.120B项+0.130C项+0.1040D项+0.10荷载班级调整(E项):1班:0.3;2班:0.35;3班:0.40;4班:0.45;5班:0.50;6班:0.55三、设计内容1、屋架杆件内力计算和组合;2、选择杆件截面型号,设计节点;3、绘制施工图四、设计目的和要求1、目的:通过本课程设计,使学生掌握钢屋盖结构布置的原则和正确进行内力组合;掌握杆件截面选择和节点构造的设计原则以及节点设计的方法;掌握钢结构施工图的绘制和材料表的编制。
钢结构课程设计之三角形钢屋架设计

三角屋架设计1 设计资料及说明1、单跨屋架,平面尺寸为60m×18m,S=6m,即单跨屋架结构总长度为36m,跨度为18m,柱距为6m。
2、屋面材料:规格长尺压型钢板。
3、屋面坡度i=1:3。
活(雪)载为0.35kN/m2,基本风压为0.70kN/m2。
4、屋架支承在钢筋混凝土柱顶,混凝土标号C30,柱顶标高8m。
5、钢材标号为Q235-B,其设计强度值为f=215N/mm2。
6、焊条型号为E43型。
7、荷载计算按全跨永久荷载+全跨可变荷载(不包括风荷载)考虑,荷载分项系数取:γG =1.2,γQ =1.4。
2 屋架杆件几何尺寸的计算根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数,采用芬克式三角形屋架。
屋面坡度为i=1:3,屋面倾角α=arctg(1/3)=18.435°,sinα=0.3162,cosα=0.9487屋架计算跨度l0 =l-300=18000-300=17700mm屋架跨中高度h= l0×i/2=17700/(2×3)=2950mm上弦长度L=l0/2cosα≈9329mm节间长度a=L/6=9329/6≈1555m m节间水平段投影尺寸长度a'=acosα=1555×0.9487=1475mm根据几何关系,得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示图1 屋架形式及几何尺寸3 屋架支撑布置3.1 屋架支撑1、在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。
2、因为屋架是有檩屋架,为了与其他支撑相协调,在屋架的下弦节点设计三道柔性水平系杆,上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。
3、根据厂房长度36m,跨度为4m,在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑,下弦横向水平支撑及垂直支撑。
如图2所示。
图2屋盖支撑布置4 荷载计算屋架支撑0.3(kN/m2)压型钢板015*3.16/3=0.158(kN/m2)檩条和拉条0.13(kN/m2)合计g k=0.588(kN/m2)可变荷载q k=0.3(kN/m2)檩条的均布荷载设计值q=γG g k+γQ q k=1.2×0.588+1.4×0.35=1.20kN/m2节点荷载设计值P=qa's=1.13×1.475×6=10.62kN5 屋架的内力计算5.1 杆件的轴力芬克式三角形桁架在半跨活(雪)荷载作用下,腹杆内力不变号,故只按全跨雪荷载和全跨永久荷载组合计算桁架杆件内力。
三角形屋架设计说明

钢结构设计原理课程设计——三角形钢屋架结构设计设计时间目录1课程设计指导书 (6)2屋架杆件几何尺寸的计算 (6)3屋架支撑布置 (7)3.1屋架支撑 (7)3.2屋面檩条及其支撑 (8)3.2.1截面选择 (8)3.2.2强度计算 (9)3.2.3强度验算 (9)3.2.4荷载计算 (9)4屋架的力计算 (10)4.1杆件的轴力 (10)4.2上弦杆的弯矩 (10)5屋架杆件截面设计 (10)5.1上弦杆 (11)5.2下弦杆 (12)5.3腹杆 (13)5.3.1中间竖腹杆JG (13)5.3.2主斜腹杆IK、KG (14)5.3.3腹杆DI (14)5.3.4腹杆BH、CH、EK、FK (15)5.3.5腹杆HD、DK (15)5.4填板设置与尺寸选择 (15)6屋架节点设计 (16)6.1支座节点A (16)6.2上弦一般节点B、C、E、F、D (20)6.3屋脊拼接节点G (21)6.4下弦一般节点H (23)6.5下弦拼接节点I (23)6.6下弦中央节点J (25)6.7受拉主斜杆中间节点K (25)8参考资料 (25)三角形钢屋架课程设计指导书西南交通大学自考班课程设计任务书——钢屋架设计一、设计资料1.某地区某金工车间,长18×Sm,跨度Lm,柱距Sm,采用无檩屋盖结构体系,梯形钢结构屋架,1.5m×Sm预应力混凝土大型屋面板,膨胀珍珠岩制品保温层(容重4kN/m3,所需保温层厚度由当地温度确定),卷材屋面,屋面坡度i。
基本风压W,基本雪压S. 活荷载q2.某地区某车间,长18×S m,跨度L m,采用有檩屋盖体系,三角形屋架,屋面采用压型钢板0.15Kn/m2,不保温,屋面坡度i。
基本风压W,基本雪压S.活荷载q根据附表选择题目。
屋架均简支于钢筋混凝土柱子上,混凝土标号为C20,建造地点见附表。
屋架所受荷载,包括恒载,活荷载,及风雪荷载等,均应该根分组表采用。
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三角屋架设计1 设计资料及说明1、单跨屋架,平面尺寸为60m×18m,S=6m,即单跨屋架结构总长度为36m,跨度为18m,柱距为6m。
2、屋面材料:规格长尺压型钢板。
3、屋面坡度i=1:3。
活(雪)载为0.35kN/m2,基本风压为0.70kN/m2。
4、屋架支承在钢筋混凝土柱顶,混凝土标号C30,柱顶标高8m。
5、钢材标号为Q235-B,其设计强度值为f=215N/mm2。
6、焊条型号为E43型。
7、荷载计算按全跨永久荷载+全跨可变荷载(不包括风荷载)考虑,荷载分项系数取:γG =1.2,γQ =1.4。
2 屋架杆件几何尺寸的计算根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数,采用芬克式三角形屋架。
屋面坡度为i=1:3,屋面倾角α=arctg(1/3)=18.435°,sinα=0.3162,cosα=0.9487屋架计算跨度l0 =l-300=18000-300=17700mm屋架跨中高度h= l0×i/2=17700/(2×3)=2950mm上弦长度L=l0/2cosα≈9329mm节间长度a=L/6=9329/6≈1555m m节间水平段投影尺寸长度a'=acosα=1555×0.9487=1475mm根据几何关系,得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示图1 屋架形式及几何尺寸3 屋架支撑布置3.1 屋架支撑1、在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。
2、因为屋架是有檩屋架,为了与其他支撑相协调,在屋架的下弦节点设计三道柔性水平系杆,上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。
3、根据厂房长度36m,跨度为4m,在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑,下弦横向水平支撑及垂直支撑。
如图2所示。
图2屋盖支撑布置4 荷载计算屋架支撑0.3(kN/m2)压型钢板015*3.16/3=0.158(kN/m2)檩条和拉条0.13(kN/m2)合计g k=0.588(kN/m2)可变荷载q k=0.3(kN/m2)檩条的均布荷载设计值q=γG g k+γQ q k=1.2×0.588+1.4×0.35=1.20kN/m2节点荷载设计值P=qa's=1.13×1.475×6=10.62kN5 屋架的内力计算5.1 杆件的轴力芬克式三角形桁架在半跨活(雪)荷载作用下,腹杆内力不变号,故只按全跨雪荷载和全跨永久荷载组合计算桁架杆件内力。
根据《建筑结构静力计算手册》,对于十二节间芬克式桁架,n=17700/2950=6。
先差得内力系数,再乘以节点荷载P=10.62kN,屋架及荷载是对称的,所以只需计算半个屋架的杆件轴力。
计算出的内力如表1所示。
表1 桁架杆件内力组合设计值 杆件内力系数 内力设计值/kN(P=10kN) 上弦杆AB BC CD DE EF FG -17.39 -16.13 -16.76 -16.44 -15.18 -15.81 -184.68 -171.30 -177.99 -174.59 -160.89 -167.90 下弦杆AH HI IJ +16.50 +13.50 +9.00 +175.23 +143.37 +95.58 腹杆DI BH 、CH EK 、FK HD 、DK IK KG GJ-2.85 -1.34 -1.34 +3.00 +4.50 +7.50 0-30.27 -14.23 -14.23 +31.86 +47.79 +79.65 0注:负为压杆,正为拉杆。
5.2 上弦杆的弯矩由《钢结构与组合结构》查的,上弦杆端节间最大正弯矩:M1=0.8M0,其它节间最大正弯矩和节点负弯矩为M2=±0.6M0。
上弦杆节间集中载荷 P=10.62kN节间最大弯矩 M0= Pl/4 =10.62×1.475/6=3.92kN·m 端节间 M1=0.8M0=3.136kN·m 中间节间及节点 M2=±0.6M0=±2.35kN·m 6 屋架杆件截面设计在设计屋架杆件截面前,首先要确定所选节点板的厚度。
在三角形屋架中,节点板厚度与弦杆的最大内力有关。
根据弦杆最大内力Nmax=184.68kN ,查《钢结构设计及实用计算》P83页表5-1单壁式桁架节点板厚度选用表可选择支座节点板厚为10mm ,其它节点板厚为8mm 。
6.1 上弦杆整个上弦杆采用等截面通长杆,由两个角钢组成T 形截面压弯构件,以避免采用不同截面时的杆件拼接。
弯矩作用平面内的计算长度 lox=1555mm 侧向无支撑长度 l 1=2×1555=3110mm首先试选上弦截面为2∟100×7,查《钢结构》得其主要参数: 223.86A cm ,=3max 86.08x W cm ,=3min 31.36x W cm ,=3.10x i cm =4.37x i cm截面塑性发展系数 γx1=1.05,γx2=1.2。
6.1.1 强度验算取AB 段上弦杆(最大内力杆段)验算: 轴心压力: N=184.68kN最大正弯矩(节间): Mx=M1=3.10kN·m ; My=M2=2.35kN·m截面强度验算由负弯矩控制。
γ⨯⨯+=+=<⨯⨯⨯362223min 184.6810 2.3510139.85/215/23.8610 1.231.3610x x x M N N mm N mm A w6.1.2 弯矩作用平面内的稳定性验算λx=l0x / ix=155.5/3.09=50.32<150, 按GB50017附录C 表C-2查得x ϕ=0.856λπ⨯⨯⨯⨯===233223.142061023.86101938.550EX x EAN KN按有端弯矩和横向荷载同时作用使弦杆产生反向曲率,故取等效弯矩系数为0.85mx β=max 0.81m xx x x Ex M NfAN W N βϕγ+≤⎛⎫-⎪⎝⎭'⨯⨯⨯+=<⎛⎫⨯⨯⨯-⨯ ⎪⎝⎭3623184.68100.85 3.1010101.2215184.680.85623.8610 1.05*86.0810.82243mm mm补充验算:min 1 1.25mx xx x Ex M NfAN W N βγ-≤⎛⎫- ⎪⎝⎭'故平面内的稳定性得以保证。
6.1.3 弯矩作用平面外的稳定性验算此稳定性由负弯矩控制,验算上弦杆ABC 段在弯矩作用下平面外的稳定性 轴心压力 N1=184.86kN ,N2=171.30kN 。
loy= l1(0.75+0.25N2/N1)=2×155.5×(0.75+0.25×184.86/171.30)=317.15λy= loy / iy =305.36 / 4.39=69.56<150 查《钢结构》附表得0.844y ϕ=,对弯矩使角钢水平肢受压的双角T 形截面,查相关规范得整体稳定系数b ϕ可用下式计算:23510.001710.00170.8440.998235235yb yf ϕϕ=-=-⨯= 在计算长度范围内弯矩和曲率多次改变向号,为偏于安全,取0.85tx mx ββ==。
βϕϕ⨯⨯⨯+=+=<⨯⨯⨯⨯362223min 184.86100.85 2.3510212.12150.88423.86100.99831.3610tx x y b x M N mm mm A W平面外长细比和稳定性均满足要求。
6.1.4 局部稳定验算对由2∟100*6组成的T 形截面压弯构件 翼缘:----===<10061014156b b t r t t 满足局部稳定要求。
腹板:--==<01415w b b t rt t亦满足要求。
所选上弦杆截面完全满足各项要求,截面适用。
6.2 下弦杆(轴心受拉杆件)整个下弦钢不改变截面,采用等截面通长杆。
在下弦节点I 处,下弦杆角钢水平肢上开有直径为17.5mm 的安装螺栓扩孔。
因此,计算下弦杆强度时,必须考虑及此。
此外,选截面时还要求角钢水平肢(开孔肢)的边长≥63mm ,以便开d 0=17.5mm 的安装螺栓孔。
首先按段AH 的轴心拉力N=175.23kN下弦杆的计算长度 lox=393.4cm (取下弦杆IJ 段的长度) loy=2×393.4=786.8cm 需要⨯≥=⨯=32175.2310108.15215n N A cm f[]393.41.124350oxx l i cm λ≥==[]786.82.248350oyy l i cm λ≥==选用2∟56×4的角钢,其截面相关参数为 A=8.78cm 2,ix=1.73cm ,iy=2.52cm 。
62.1 长度验算杆段AH An=A=8.78cm 2σ⨯===<⨯3222175.2310199.59/215/8.7810n N N mm N mm A 杆段HIσ⨯===<⨯3222143.3710163.29/215/8.7810n N N mm N mm A杆段IJσ⨯===<⨯322295.5810108.86/215/8.7810n N N mm N mm A 6.2.2 长细比验算393.4227.43501.73ox x x l i λ===<786.8312.223502.52oy y yl i λ===<下弦杆长细比满足要求,所以所选下弦杆截面适用。
6.3 腹杆5.3.1 中间竖腹杆JG对于中间竖腹杆,N=0,l =295cm对连接垂直支撑的桁架,采用2∟50×4组成十字形截面,cm i i ox 94.1min == 单个角钢∟50×4,min i =0.99cm 0l =0.9 l =0.9×295=265.5cm0min265.5136.863501.94o l i λ===<可满足要求。
6.3.2 主斜腹杆IK 、KG主斜腹杆IK 、KG 两杆采用相同截面,lox=245.8cm ,loy=2245.8=491.6cm , 内力设计值 N=+79.65kN 所需净截面面积-⨯==⨯=32279.651010 3.7215N A cm f[]245.80.70350oxx l i cm λ≥==[]491.61.40350oyy l i cm λ≥==选用2∟30×4,T 形截面=⨯=>222 2.27 5.52 3.7A cm cm ,ix=0.90cm >0.7cm , iy=1.49>1.40cm 可以使用6.3.3 腹杆DINDI=-30.27kN ,lox=0.8 l=0.8×155.5=124.4cm ,loy=l =155.5cm 选用∟40×4,A=3.09cm 2,ix=1.22cm ,iy=1.96cm 刚度验算:124.41021501.22ox x x l i λ===<155.5791501.96oy y yl i λ===<按b 类截面查表得0.542x ϕ=ϕ⨯==<⨯⨯322230.2710180.7/215/0.542 3.0910x N N mm N mm A 可满足要求。