单层工业厂房屋盖结构:30米跨梯形钢屋架设计计算书
30m跨度普通钢桁架设计方案计算书

钢结构设计计算书姓名:班级:学号:指导教师:一、设计资料:1.结构形式: 某厂房总长度108m,跨度为24m,纵向柱距6m,厂房建筑采用封闭结合。
采用钢筋混凝土柱,梯形钢屋架,柱的混凝土强度等级为C30,上柱截面400mm×400mm,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50/10t(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Q345A钢,焊条为E50型。
3.屋盖结构及荷载标准值(水平投影面计)无檩体系: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。
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,以可kN/m2为单位;②屋面活荷载:施工活荷载标准值为0.7kN/m2,雪荷载的基本雪压标准值为S0=0.35kN/m2,施工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:0.5kN/m2。
③屋面各构造层的荷载标准值:三毡四油(上铺绿豆砂)防水层 0.40kN/m2水泥砂浆找平层 0.50kN/m2保温层 0.80kN/m2一毡二油隔气层 0.05kN/m2水泥砂浆找平层 0.40kN/m2预应力混凝土屋面板 1.50kN/m2④桁架计算跨度:02420.1523.7l=-⨯=m跨中及端部高度:桁架的中间高度: 3.490h=m在23.7m的两端高度:02.005h=m在30m轴线处的端部高度:01.990h=m 桁架跨中起拱50mm二、结构形式与布置图:桁架形式及几何尺寸如图1所示:图1 桁架形式及几何尺寸桁架支撑布置图如图2所示:图2三、荷载计算1、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。
30m跨钢结构梯形屋架课程设计

钢结构课程设计所在学院:工程学院专业班级:09土木2班指导教师:******学号:***********钢结构课程设计一、课程设计介绍 (3)1、设计资料 (3)2、设计要求 (3)3、主要参考资料 (3)二、课程设计内容 (4)1、设计资料 (4)2、荷载计算 (4)3、几何尺寸及杆力系数图 (4)4、截面设计 (5)4.1上弦杆 (5)4.2下弦杆 (5)4.3腹杆 (6)5、屋架杆件选用表 (13)6、节点设计 (14)6.1下弦节点“C'” (14)6.2上弦节点“B” (15)6.3屋脊节点“K” (16)6.4普通节点“C” (17)6.5支座节点“A'” (17)三、钢结构施工图 (20)四、课程设计手算书 (21)钢屋盖设计任务书(梯形屋架)一、设计资料某车间(或厂房)跨度L,长度96m,柱距6m,屋盖采用梯形钢屋架,屋面材料为压型钢板复合板,檩条间距1.5m,屋面坡度i = 1/10,屋面活荷载标准值为0.5kN/m2,当地基本风压为0.55kN/m2,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C30,柱截面400mm×400mm。
其他设计资料如下:二、设计要求计算书:内容应详尽,主要内容应包括:设计任务书,材料选择,屋架形式、几何尺寸,支撑布置,荷载汇集,杆件内力计算及组合,杆件截面选择,典型节点设计(屋脊、跨中拼接节点,上下弦节点)等。
图纸:应符合制图规范及要求,表达应完整;绘制要求:主要图面应绘制正面图、上下弦平面图,必要的侧面图、剖面图,以及某些安装节点或特殊零件的大样图;在图的左上角绘制屋架简图,并注明杆件几何长度(左半跨)及杆件内力设计值(右半跨),图面右侧应绘制材料表及编写有关文字说明,如钢材型号、(注:采用A1图纸594mm×841mm)附加说明、焊条型号、焊接方法、质量要求等。
三、主要参考资料1. 戴国欣主编.钢结构(第三版).武汉:武汉理工大学出版社,20072. 夏志斌,姚谏.钢结构—原理与设计.北京:中国建筑工业出版社,20043. 张耀春主编.钢结构设计原理.北京:高等教育出版社,20044. 汪一骏等.钢结构设计手册(第三版).北京:中国建筑工业出版社,20045. 建筑结构荷载规范(GB50009—2001 )6. 钢结构设计规范(GB50017—2003)7. 建筑结构制图标准(GB/T50105—2001)钢结构课程设计一、设计资料 1、结构形式某车间(或厂房)跨度30m ,长度96m ,柱距6m ,屋盖采用梯形钢屋架,屋面材料为压型钢板复合板,檩条间距1.5m ,屋面坡度i = 1/10,屋面活荷载标准值为0.5kN/m 2,当地基本风压为0.50kN/m 2,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C30,柱截面400mm ×400mm 。
30m梯形钢屋架结构设计

30m梯形钢屋架结构设计目录一、设计计算资料 (3)二、屋架几何尺寸的确定 (3)三、屋盖支撑布置 (5)四、荷载计算 (7)五、屋架杆件内力计算与组合 (7)六.屋架节点板厚度,杆件截面选择和填板设置。
(10)六、节点设计 (16)七、说明 (19)一、设计计算资料1. 车间平面尺寸为144m×30m ,柱距9m ,跨度为30m ,柱网采用封闭结合。
车间内有两台15t/3t 中级工作制软钩桥式吊车。
2. 屋面采用长尺复合屋面板,板厚50mm ,檩距不大于1800mm 。
檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢C200×70×20×2.5,屋面坡度i =l /20~l /8。
3. 钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上,柱顶标高9.000m ,柱上端设有钢筋混凝土连系梁。
上柱截面为400mm×400mm ,所用混凝土强度等级为C30,轴心抗压强度设计值f c =14.3N /mm 2。
抗风柱的柱距为6m ,上端与屋架上弦用板铰连接。
4. 钢材用 Q235-B ,焊条用 E43系列型。
5. 屋架采用平坡梯形屋架,无天窗,外形尺寸如下图所示。
6. 该车间建于杭州近郊。
7. 屋盖荷载标准值:(l) 屋面活荷载 0.50 kN /m 2(2) 基本雪压 s 0 0.45 kN /m 2(3) 基本风压 w 0 0.45 kN /m 2 (4) 复合屋面板自重 0.15 kN /m 2 (5) 檩条自重 查型钢表 (6) 屋架及支撑自重 0.12+0. 01l kN /m 2 8. 运输单元最大尺寸长度为15m ,高度为4.0m 。
二、屋架几何尺寸的确定1.屋架杆件几何长度屋架的计算跨度mm L l 29700300300003000=-=-=,端部高度取mmH 15000=跨中高度为mm 2243H ,5.224220229700150020==⨯+=+=取mm L i H H 。
钢结构梯形屋架课程设计计算书

钢结构梯形屋架课程设计计算书淮阴工学院课程设计计算说明书课程名称:钢结构设计原理设计题目:某梯形钢屋架设计专业层次:土木工程(本科)班级:土木1081姓名:薛倩倩学号:1081401137指导老师:孙文彬2 0 1 0 年1 2 月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)该车间所属地区辽宁省阜新市。
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)②二毡三油防水层③20mm厚水泥砂浆找④60mm泡沫混凝土保温层⑤支撑重量;考虑活载:①活载6)地震设防烈度为77)钢材选用Q235钢,焊条为E43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=1/10;屋架计算跨度L0=24000-300=23700mm;端部高度取H=1990mm,中部高度取H=3190mm(为L0/7.4)。
屋架几何尺寸如图1所示:拱50图1:24米跨屋架几何尺寸三、支撑布置由于房屋长度有60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、设计屋架荷载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/m2 小于0.49kN/m2,故不考虑风荷载的影响。
沿屋面分布的永久荷载乘以1c o s11.004=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(P=0.12+0.011?跨度)计算,跨度单位为m。
30m跨度普通钢桁架设计计算书讲解

钢结构设计计算书姓名:班级:学号:指导教师:一、设计资料:1.结构形式: 某厂房总长度108m,跨度为24m,纵向柱距6m,厂房建筑采用封闭结合。
采用钢筋混凝土柱,梯形钢屋架,柱的混凝土强度等级为C30,上柱截面400mm×400mm,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50/10t(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Q345A钢,焊条为E50型。
3.屋盖结构及荷载标准值(水平投影面计)无檩体系: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。
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,以可kN/m2为单位;②屋面活荷载:施工活荷载标准值为0.7kN/m2,雪荷载的基本雪压标准值为S0=0.35kN/m2,施工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:0.5kN/m2。
③屋面各构造层的荷载标准值:三毡四油(上铺绿豆砂)防水层 0.40kN/m2水泥砂浆找平层 0.50kN/m2保温层 0.80kN/m2一毡二油隔气层 0.05kN/m2水泥砂浆找平层 0.40kN/m2预应力混凝土屋面板 1.50kN/m2④桁架计算跨度:02420.1523.7l=-⨯=m跨中及端部高度:桁架的中间高度: 3.490h=m在23.7m的两端高度:02.005h=m在30m轴线处的端部高度:01.990h=m 桁架跨中起拱50mm二、结构形式与布置图:桁架形式及几何尺寸如图1所示:图1 桁架形式及几何尺寸桁架支撑布置图如图2所示:图2三、荷载计算1、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。
30M钢屋架计算书

-、设计资料一)题目:设计某车间(无吊车、无天窗、无振动设备)二)设计资料1、车间柱网布置图(L×240m)2、屋架支承于钢筋混凝土柱顶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、柱距6m,厂房跨度L=30m。
5、柱网布置如下:图2 屋架几何轴线图三)荷载:屋架自重=(120+11L)N/m2 , L――屋架跨度静载取值情况荷载内力系数图:四)设计要求(根据教师指定的一个题目)类型 号静载(Ⅰ)1预应力钢筋混凝土屋面板(包括嵌缝)1000N/m 2 2二毡三油加绿豆沙250N/m23找平层2cm 厚200N/m24保温层700N/m25 支撑重量 50N/m 2 活载(Ⅱ)a b活载 活载+积灰荷载300N/m2500N/m2类型 考虑荷载乙 Ⅰ-1,Ⅰ-2,Ⅰ-3,Ⅰ-4, I-51、屋面支撑布置图2、屋架内力计算3、设计杆件截面4、设计节点5、绘制屋架施工图(A1硫酸图纸或白纸图)二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸见图所示。
屋架支撑布置见下图所示。
屋架上弦支撑布置图符号说明: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。
永久荷载标准值三毡四油加绿豆沙0.25kN/㎡找平层(20mm厚水泥砂浆)0.2 kN/㎡保温层(120mm厚泡沫混凝土)0.70kN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1. 0kN/㎡钢屋架和支撑自重0.05+0.12+0.011×30=0.5kN/㎡总计 2.65kN/㎡可变荷载标准值活荷载0.3kN/㎡总计0.30kN/㎡永久荷载设计值 1.35×2.65=3.577 kN/㎡(由可变荷载控制)可变荷载设计值 1.4×0.3=0.42kN/㎡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=(3.577+0.42) ×1.5×6=35.97 kN组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦节点荷载P=3.577×1.5×6=32.19 kN1P=0.42×1.5×6=3.78 kN2组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载屋架上弦节点荷载P=0.5×1.2×1.5×6=5.4 kN3P=(1×1.35+0.42) ×1.5×6=15.59kN43.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。
大学课程设计:30M跨梯形钢屋架设计计算书

全跨节点永久荷载设计值:
对结构不利时:
F1,1=1.35×3.716×1.5×6=45.1494 KN(按永久荷载为主的组合)
F1,2=1.2×3.7164×1.5×6=10.7032KN(按可变荷载为主的组合)
对结构有利时:F1,3=1.0×3.7164×1.5×6=33.4476KN
半跨节点可变荷载设计值:
F2,1=1.4×(0.7×0.7+0.9×1)×1.5×6=17.514KN(按永久荷载为主的组合)
F2,2=1.4×(0.7+0.9×1)×1.5×6=20.16KN(按可变荷载为主的组合)
(3)全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载(按可变荷载为主的组合)
全跨节点桁架自重设计值:
恒载计算:
防水层(三毡四油): 0.4/0.995=0.402kN/m2
预应力钢筋混凝土大型屋面板:1.4/0.995=1.407kN/m2
隔气层、找平层:0.35/0.995=0.3518kN/m2
保温层、找平层:0.95/0.995=0.9548kN/m2
屋架自重:0.12+0.011×30=0.45kN/m2
-20.97
65.63
竖杆
1
4、10
13
20
23
27
-0.50
-1.00
-0.24
-0.74
-2.38
0
-0.50
-1.00
-0.51
-1.09
-1.82
0
0
0
0.27
0.35
-0.55
0
-20.90
-41.80
钢屋架设计计算书

2010年1月一 、设计资料某厂房跨度30m ,总长90m ,柱距6 m ,采用梯形钢屋架、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C30,屋面坡度为10:1=i 。
地区计算温度高于-200C ,无侵蚀性介质,抗震设防烈度为7度,屋架下弦标高为18m ;厂房桥式吊车为2台150/30t (中级工作制),锻锤为2台5t 。
① 永久荷载:三毡四油(上铺绿豆砂)防水层 0.4 KN/m 2水泥砂浆找平层 0.4 KN/m 2保温层 0.55 KN/m 2一毡二油隔气层 0.05 KN/m 2水泥砂浆找平层 0.3 KN/m 2预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2屋架及支撑自重:按经验公式q=0.12+0.011L 计算:0.45KN/m2悬挂管道: 0.15 KN/m 2② 可变荷载:屋面活荷载标准值: 0.7 kN/m 2雪荷载标准值: 0.35 kN/m2积灰荷载标准值: 1.0 KN/m 2钢材采用Q235-B 。
焊条采E43型,手工焊。
桁架计算跨度:l o =30-2⨯0.15=29.7m跨中及端部高度:桁架中间高度: h=3.490m 在29.7m 处的两端高度: h o =2.005m 在30m 处轴线处端部高度: h o =1.990m 桁架跨中起拱60mm (L/500)。
1. 结构形式与布置桁架形式及几何尺寸如图1所示。
桁架支撑布置如图2所示2、荷载计算由于i=1/10,则:α=5.71°,cosα=0.995。
计算竖向节点荷载时,按水平投影面计算。
节点荷载即为1.5m*6m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(P W=0.12+0.011×跨度)计算,跨度单位为米。
恒载计算:防水层(三毡四油): 0.4/0.995=0.402 kN/m2预应力钢筋混凝土大型屋面板: 1.4/0.995=1.407 kN/m2隔气层、找平层: 0.35/0.995=0.3518 kN/m2保温层、找平层: 0.95/0.995=0.9548 kN/m2屋架自重: 0.12+0.011×30=0.45 kN/m2悬挂管道: 0.15/0.995=0.1508 kN/m2以上合计:3.7164kN/m2活载计算:屋面均布活荷载(上人屋面): 0.7 kN/m2积灰荷载: 1.0kN/m2共 1.7 kN/m2设计桁架应考虑以下三种组合:(1)全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载为主控制的组合)全跨节点荷载设计值:F=(1.35×3.716+1.4×0.7×0.7+1.4×0.9×1)×1.5×6=62.6634 KN(2)全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载设计值:对结构不利时:F1,1 =1.35×3.716×1.5×6=45.1494 KN(按永久荷载为主的组合)F1,2 =1.2×3.7164×1.5×6=10.7032KN(按可变荷载为主的组合)对结构有利时:F1,3 =1.0×3.7164×1.5×6=33.4476KN半跨节点可变荷载设计值:F2,1=1.4×(0.7×0.7+0.9×1)×1.5×6=17.514KN(按永久荷载为主的组合) F2,2 =1.4×(0.7+0.9×1)×1.5×6=20.16KN(按可变荷载为主的组合)(3)全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载(按可变荷载为主的组合)全跨节点桁架自重设计值:对结构不利时:F3,1 =1.2*0.45*1.5*6=4.86KN对结构有利时:F3,2 =1.0*0.45*1.5*6=4.05KN半跨节点屋面板自重及活荷载设计值:F4 =(1.2*1.4+1.4*.0.5)*1.5*6=21.42Kn(1),(2)为使用阶段荷载情况,(3)为施工阶段荷载情况。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
单层工业厂房屋盖结构—30米跨梯形钢屋架设计1.设计资料:1.1由设计任务书的已知条件:某地一机械加工车间,长102m ,跨度30m ,柱距 6m ,车间内设有两台40/10T 中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m ,柱顶标高27m ,地震设计烈度7度。
采用梯形钢屋架,封闭结合,1.5×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板(1.43/m kN ),上铺100mm 厚泡沫混凝土保温层(容重为13/m kN ),三毡四油(上铺绿豆砂)防水层(0.43/m kN ),找平层2cm 厚(0.33/m kN ),卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支与钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20,上柱截面400×400mm 。
钢筋选用Q235B ,焊条采用E43型。
屋面活荷载标准值0.73/m kN ,积灰荷载标准值0.63/m kN ,雪荷载为:0.353/m kN ,风荷载为:0.453/m kN 。
1.2屋架计算跨度:mm m m l 7.2915.02300=⨯-=1.3跨中及端部高度:本题设计为无檩屋盖方案,采用平坡梯形屋架,取屋架在30m 轴线处的端部高度mm h 990.1'0=,屋架的中间高度:mm h 490.3=(为5.8/0l ),则屋架在29.7处,两端的高度为mm h 005.20=。
屋架跨中起拱按500/0l 考虑,取60mm 。
屋架形式及几何尺寸如图所示:图1.梯形钢屋架形式和几何尺寸根据厂房长度(102m>60m)、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支撑的规格有所不同。
在所有柱间的上弦平面设置了刚性与柔性系杆,以保证安装时上弦杆的稳定,在各柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆,以传递山墙风荷载。
在设置横向水平支撑的柱间,于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑。
梯形钢屋架支撑布置如图下图所示:图2.桁架上弦支撑布置图桁图3.架下弦支撑布置图图4.垂直支撑1-1图5.垂直支撑2-2SC-上弦支撑;XC-下弦支撑;CC-垂直支撑;GC-刚性系杆;LG-柔性系杆3.荷载计算屋面和荷载与雪荷载不会同时出现,计算时,取较大的荷载标准值进行计算。
故取屋面活荷载0.7kN/2m 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2l)kN/m 0.011(0.117g ⋅+=计算,跨度单位为m 。
表 1 荷 载 计 算 表荷载名称标准值(kN/2m ) 设计值(kN/2m ) 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 0.4 0.4×1.35=0.54 找平层(厚2cm ) 0.3 0.3×1.35=0.405 10mm 厚泡沫混凝土保温层 0.10.1×1.35=0.35 屋架和支撑自重 0.117+0.011×30=0.447 0.447×1.35=0.603 永久荷载总和 2.647 3.573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1.31.82设计屋架时,应考虑以下三种荷载组合:3.1.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 47.78161.50.90.840.983.573 F =⨯⨯⨯++=)(3.2.全跨永久荷载 + 半跨可变荷载全跨节点永久荷载:kN 32.157 61.53.573 F 1=⨯⨯=半跨节点可变荷载:kN 16.3861.51.82 F 2=⨯⨯=3.3.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 5.427 61.50.603 F 3=⨯⨯=半跨节点屋面板自重及活荷载:kN 25.8361.50.981.89 F 4=⨯⨯+=1、2为使用节点荷载情况,3为施工阶段荷载情况。
4.内力计算屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如图所示:图6.屋架计算简图由图解法或数解法解得F=1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)。
然后求出各种荷载情况下的内力进行组合,计算结果见表2 屋 架 构 件 内 力 组 合 表5.杆件设计 5.1上弦杆:全跨①左半跨② 右半跨③1F ×①+2F ×② 1F ×①+2F ×③ 3F ×①+4F ×② 3F ×①+4F ×③上 弦 AB BC 、CD DE 、EF FG 、GH HI IJ 、JK 0 -11.35 -18.19 -21.53 -22.36 -22.73 0 -8.49 -13.08 -14.62 -13.98 -14.39 -0.01 -3.45 -6.25 -8.46 -10.25 -10.20 0 -542.31 -869.14 -1028.72 -1068.38 -1086.060 -504.05 -799.19 -931.82-948.02 -966.64-0.17 -421.49 -687.31 -830.92 -886.93 -898.01 0 -280.89 -436.57 -494.47 -482.45 -495.05 -0.26 -150.71 -260.16 -335.37 -386.11 -386.82 -0.26-542.31 -869.14 -1028.72 -1068.38 -1086.06 下弦abbc cd de ef 6.33 15.36 20.21 22.12 21.234.84 11.30 14.14 14.44 11.681.83 4.98 7.43 9.39 11.68 302.45 733.92 965.65 1056.92 1014.39 282.83 679.03 881.51 947.84 874.01 233.53 575.50 771.60 865.12 874.01159.37 375.24 474.92 493.03 416.9181.62 211.99 301.60 362.59 416.91302.45 733.92 965.65 1056.92 1014.39斜腹杆aB Bb bD Dc cF Fd dH He eg gK gI-11.34 8.81 -7.55 5.39 -4.23 2.62 -1.51 0.29 1.53 2.16 0.49 -8.66 6.47 -5.23 3.39 -2.25 0.88 0.22 -1.25 3.40 4.07 0.54-3.27 2.87 -2.84 2.44 -2.43 2.13 -2.12 1.89-2.28-2.32-0.06-541.84 420.95 -360.75 257.54 -202.11 125.19 -72.15 13.8673.10103.2123.41 -506.51 389.28 -328.45 228.85 -172.88 98.67 -44.95 -11.15104.89136.1324.60-418.22 330.31 -289.31 213.29 -175.83 119.14 -83.28 40.28 11.85 31.46 14.77 -285.23 214.93 -176.07 116.82 -81.07 36.95 -2.51 -30.71 96.13 116.85 16.61 -146.01 121.94 -114.33 92.28 -85.72 69.24 -62.95 50.39 -50.59 -48.20 1.11 -541.84 420.95 -360.75 257.54 -202.11 125.19 -83.28 50.39 -30.71 104.89 -50.59 136.13 -48.20 24.60 竖 杆 Aa Cb 、Ec Gd Jg Ie Kf -0.55 -1.00 -0.98 -0.85-1.42 0.02 -0.54 -0.99 -0.98 -0.90 -1.43 00 0 0 0 0 0-26.28 -47.78 -46.83 -40.61 -67.85 0.96-26.53 -48.37 -47.57 -42.08 -69.09 0.64-17.69 -32.16 -31.51 -27.33 -45.66 0.64-16.93 -31.00 -30.63 -27.86 -44.64 0.11-2.98 -5.43 -5.32 -4.61 -7.71 0.11-26.53 -48.37 -47.57 -42.08 -69.09 0.96整个上弦采用等截面,按IJ 、JK 杆件的最大设计内力设计。
N =-1086.06kN上弦杆计算长度:在屋架平面内:为节间轴线长度508.1l l o ==ox在屋架平面外:本屋架为无檩体系,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oy l 为支撑点间的距离,mm522.4508.12507.1l oy =+⨯=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。
腹杆最大内力N =-541.84kN ,查表得,中间节点板厚度选用12mm ,支座节点板厚度选用14mm 。
设60l =,查Q235钢的稳定系数表,可得0.807=ϕ(由双角钢组成的T 型和十字形截面均属于b 类),则需要的截面积:26259.5mm 215173.50506.1086N A =⨯==f ϕ需要的回转半径:2oxmm 1.5260508.1l i ===λx ,2oy mm 4.5760522.4l i ===λy根据需要A 、y x i i 、查角钢规格表,选用2L180×110×12,肢背间距a =12mm ,则 A =67.422cm ,cm 10.3 i x =,cm .748 i y =按所选角钢进行验算: 48.6531.01508i l ox ===x x λ 76.514.874522i l oy ===yy λ满足长细比≤][λ=150的要求。
由于x y λλ>,只需求y ϕ。
查表y ϕ=0.847,则a a a MP 215MP 19.901MP 7426847.01086060A N y <=⨯==ϕσ所选截面合适,上弦截面如图所示:图7.上弦截面5.2下弦杆:整个下弦杆采用同一截面,按最大内力所在的de 杆计算。
N kN 10569201056.92N ==3000mm l =ox ,mm 14850229700l l o ===oy(因跨中有通长系杆),所需截面积为:2249.16cmmm 91.9154215105690N A ====f选用2L180×110×10,因ox oy l l 〉〉,故用不等肢角钢,短肢相并。