桁架设计计算书
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。
结构(桁架)模型设计计算书
唐山学院土木工程系结构（桁架）模型设计计算书专业：土木工程组长姓名：袁广涛4070408113成员姓名：赵菲4070408203张嶔峰4070408244王娟4070408204指导教师：马卫华2009年4月29日目录1．设计任务书∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙2 2．结构计算书∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙32.1设计说明∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙32.2结构选型及内力分析∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙42.2.1材料性能分析∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙42.2.2构件力学性能∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙42.2.3结构模型体系选择及内力分析∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4（1）模型一∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙5（2）模型二∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙62.3杆件选择∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙82.4承载力估算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙82.5空间作用的影响∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙83. 加载实验∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙84. 参考文献∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙81. 设计任务书：1.1.参赛要求(1)各参赛队应独立设计、制作模型并完成加载试验，每位参赛者只允许参加一个队。
钢筋桁架叠合板计算书(简支)
1、基本数据施工阶段结构重要性系数0.9次梁间距l=3000mm使用阶段结构重要性系数1楼板厚度h=110mm永久荷载分项系数 1.2左支承梁上翼缘宽度200mm可变荷载分项系数 1.4右支承梁上翼缘宽度200mm混凝土上保护层厚度15mm模板在梁上的支承长度a=50mm混凝土下保护层厚度15mm 单榀桁架计算宽度b=188mm桁架高度80mm钢筋桁架节点间距200mm受拉区纵向钢筋的相对粘结特性系数10.8构件受力特征系数 2.1相对受压区高度0.5182、荷载施工阶段：模板自重+湿混凝土重量 2.75施工荷载1.5使用阶段：楼板 2.75面层1吊顶0.5楼面活荷载5准永久系数0.5一、设计数据二、使用阶段计算γ01=γ02=γG =γQ =b 1左=b 1右=l s =c ′=c ⬚=ℎt =V i =αcr =ξb =ΤkN m 2ΤkN m 2ΤkN m 2ΤkN m 2ΤkN m 2ΤkN m 2β1=ψq =1、荷载计算楼板净跨2800mm 楼板计算跨度2850mm除楼板自重外的永久荷载(1+0.5)*b=0.282使用荷载5*b=0.94除楼板自重外的永久荷载产生的弯矩0.286使用荷载产生的弯矩0.954楼板自重 2.75*b=0.517楼板自重产生的弯矩0.5251.2411.7662.3102、截面设计 施工阶段简支且使用阶段也简支时，桁架上弦钢筋只在施工阶段起作用，故使用阶段截面设计时，应按单筋截面计算下弦受拉钢筋。
l n =l −b 1左+b 2右2=l 0=l n +a =g 2=ΤkN m p 2=ΤkN mM 2Gk=g 2∙l 028=kN ∙mM 2Qk=p 2∙l 028=g 1=ΤkN mM 1Gk=g 1∙l 028=kN ∙m kN ∙m M 2k =M 2Gk +M 2Qk =kN ∙m M k =M 1Gk+M 2Gk +M 2Qk =kN ∙m M =γ02[γG (M 1Gk+M 2Gk )+γQ M 2Qk =kN ∙mf bx f A图 1如图1所示90mm混凝土受压区高度12.313mm受拉区钢筋截面面积76.519mm^2钢筋直径 6.980根据钢筋桁架模板表，初选上弦钢筋直径10mm 下弦钢筋直径10mm 腹杆钢筋直径4.5mm3、配筋率验算最大配筋率0.017最小配筋率取0.2%与中的较大值0.159最小配筋率=0.2%根据选用的模板确定90mm33.84mm^2289.520mm^2157.080mm^278.540mm^2f c bx =f y A sM =f c bx(ℎ0−x/2)ℎ0=ℎ−20=∴x =ℎ0−ℎ02−2M f c b=A s =f c bxf y=∵D 2=2A sπ=D 1=D 2=D 3=ρmax=ξb f c f y=45f t f y%45f tf y=∵∴ℎ0=ℎ−c −D 2/2=ρmin bℎ0=ρmax bℎ0=A s =π4D 22×2=A s ‘=满足要求！4、楼板下部钢筋应力控制验算施工阶段不设临时支撑时，裂缝宽度只与使用阶段增加的面层吊顶重量及使用荷载有关。
悬挑结构钢管桁架计算书
悬挑结构钢管桁架计算书A、计算单元的截取由于最大悬臂梁截面尺寸为400×700，取该处一榀桁架作为计算单元。
B、荷载标准值1、施工人员及设备荷载：3.0 KN/m22、新浇筑混凝土自重：24 KN/m33、每立方米混凝土中钢筋自重：楼板按1.1KN；梁按1.5KN4、模板及支架自重：1.1 KN/m25、每榀桁架自重：Φ48×3.5钢管38.4N/m；旋转扣件14.6NC、荷载及内力计算n按规范（GBJ 9-87）中公式s=r G C G C k+φ∑r Qi C Qi Q ik，取施工人员及施工设备荷I=1载为可变荷载，分项系数r Qi=1.4；其它按永久荷载考虑取分项系数r G=1.2。
计算单元三角桁架挑柱@600封口梁挑梁框架梁框架柱桁架布置示意图1、施工人员及设备荷载：1.8×0.6×3=3.24KN2、新浇筑混凝土自重：（0.4×0.7×1.8+0.3×0.7×0.2+1.5×0.2×0.2）×24=14.544KN3、每立方米混凝土中钢筋自重：1.8×0.6×0.2×1.1+（0.4×0.7×1.8+0.3×0.7×0.6）×1.5=1.183KN4、模板自重：1.8×0.6×1.1=1.188KN5、每榀桁架自重：0.0384×13.8+0.0146×30=0.968KNS=1.2×（14.544+1.183+1.188+0.968）+0.85×1.4×3.24=25.32KN计算可得R A=10.54KN，R B=9.86KN，R C=4.92KN，可得出桁架杆件最大轴力N A=10.82KN。
D、验算钢管长细比λ=L0／i=1071/15.78=67.9，小于《钢结构设计规范》规定的对主要受力构件允许长细比[λ]=150。
钢结构桁架设计计算书
renchunmin一、设计计算资料1. 办公室平面尺寸为18m ×66m ，柱距8m ，跨度为32m ，柱网采用封闭结合。
火灾危险性：戊类，火灾等级：二级，设计使用年限：50年。
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9.800m ，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。
上柱截面为600mm ×600mm ，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. 该办公楼建于苏州大生公司所属区内。
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 0.40 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 28. 运输单元最大尺寸长度为9m ，高度为0.55m 。
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 17700300180003000=-=-=，端部高度取mmH 15000=跨中高度为mm 1943H ,5.194220217700150020==⨯+=+=取mm L i H H 。
跨中起拱高度为60mm （L/500）。
梯形钢屋架形式和几何尺寸如图1所示。
120图1 梯形屋架形式和几何尺寸（虚线为起拱后轮廓）2.檩条、拉条、及撑杆：长尺复合屋面板可以不考虑搭接需要，檩条最大允许间距为1800mm 。
另外，屋架上弦节点处一般应设檩条。
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。
钢筋桁架楼承板计算书TD4-120
钢筋桁架楼承板设计计算书1、设计依据XXXXXX2、构件及材料信息板型号：TD4-120板总厚度：150.00mm预制层厚度： 0.00mm叠合层厚度：150.00mm楼板计算宽度：200.00mm钢筋桁架高度：120.00mm钢筋桁架上弦钢筋直径：10.00mm钢筋桁架腹杆钢筋直径： 5.00mm钢筋桁架下弦钢筋直径：10.00mm混凝土容重：25.00kN/m3计算板跨L：2000.00mm挠度限值(L为板的跨度)：L/200.00混凝土保护层厚度：15.00mm使用阶段跨数：2混凝土强度等级：C30钢筋强度等级：HRB400裂缝宽度限值： 0.30mm板顶钢筋（数量@直径）：1@12板底钢筋（数量@直径）：0@123、荷载信息附加恒载：g2= 2.00kN/m2施工活载：q con= 1.50kN/m2楼面活载：q use= 4.00kN/m2活荷载准永久组合值系数：φq= 0.50 4、施工阶段挠度验算上弦钢筋与混凝土的弹性模量的比值：αE1=E sE c=20000030000=6.667下弦钢筋与混凝土的弹性模量的比值：αE2=E sE c=20000030000=6.667上下弦钢筋形心距离：ℎt0=ℎ−2c1−0.5D1−0.5D2=150.0−2×15.0−0.5×10.0−0.5×10.0=110.0mm上弦钢筋形心距预制板板底的距离：xℎ=ℎ−c1−0.5D1=150.0−15.0−0.5×10.0=130.0mm上弦钢筋面积：A s′=0.25πD12=78.540mm2下弦钢筋面积：A s1=2×0.25πD22=157.080mm2板底钢筋面积：A s2=n b×0.25πD b2=0×0.25π× 12.02=0.000mm2板底钢筋总面积：A s=A s1+A s2=157.080+0.000=157.080mm2换算截面面积：A0=bℎ1+αE1A s′+(αE2−1)A sA0=200.0× 0.0+6.667×78.540+(6.667−1)×157.080=1413.717mm2受拉纵向钢筋等效直径：d eq=2D22+n b D b21·(2D2+n b D b)=10.00mm短期荷载作用下，换算截面的形心距预制板底面的距离：y10=[0.5bℎ12+αE1xℎ+(αE2−1)A s(c1+0.5D2)]/A0=60.741mm 短期荷载作用下，未开裂截面的换算惯性矩：I u=0.5bℎ13/12+bℎ1(0.5ℎ1−y10)2+αE1A s′(xℎ−y10)2+(αE2−1)A s1(c1+0.5D2−y10)2+(αE2−1)A s2(c1+0.5D b−y10)2I u=3.989×106mm4钢筋应力：σs′=E sξs′混凝土应力：σc′=E cξc′截面力的平衡：σs′A s′+0.5xbσc′=σs A s平截面假定：受压区混凝土最大应变：ξc′=xℎt+c1−ℎ1−0.5D1+xξs′受拉钢筋形心应变：ξs=ℎ1−c1−0.5d eq−xℎt+c1−ℎ1−0.5D1+xξs′中间计算参数：a=0.5bE c=3.000×106N/mmb1=E s A s′+E s A s=4.712×107Nc0=E s A s′(ℎt+c1−ℎ1−0.5D1)−E s A s(ℎ1−c1−0.5D2)=2.670×109N·mm△=b12−4ac0=−2.982×1016mm2当通过上式得到中和轴距预制板中混凝土平板板顶的距离x小于0时，混凝土全部受拉，故截面力的平衡改为:σs′A s′=σs A s中和轴距预制板中混凝土平板板顶的距离:x=−c0b1=0.000mm开裂惯性矩：I c=bx3/3+αE1A s′(ℎt+c1−ℎ1−0.5D1+x)2+αE2A s(ℎ1−c1−0.5d eq−x)2I c=9.268×106mm4短期荷载作用下的截面抗弯刚度：B s1=0.5E c(I u+I c)=1.989×1011N·mm2预制板自重：q2=γcℎ1b·10−6=0.00N/mm叠合板混凝土自重：q1=γc(ℎ−ℎ1)b·10−6=0.75N/mm 施工阶段活荷载：q′=q con b·10−3=0.30N/mm施工阶段荷载：q=q1+q2+q′=1.05N/mm预制板跨度：L01=2000.00mm预制板跨中弯矩：M=qL0128=5.250×105N·mm预制板在短期荷载作用下的挠度：f=5ML01248B s1=1.100mm挠度限值：[f]=min(L01200.00,20)=10.000mm f<=[f]施工阶段挠度满足要求！5、施工阶段钢筋桁架验算预制板跨中弯矩设计值：M1=0.9[1.3(q1+q2)+1.5q′]L0128=6.412×105N·mm上下弦钢筋轴力设计值：N s=M1ℎt0=5.830×103N下弦钢筋拉应力：σs=N sA s=37.11N/mm2应力限值：[σ]=0.9f y =324.00N/mm 2σs <=[σ]下弦钢筋应力满足要求！ 受压上弦钢筋惯性矩：I D1=πD 1464=490.874mm 4 受压上弦钢筋回转半径：i =√I D1A s′=2.5mm 受压上弦钢筋长细比：λx =0.9×200i=72.0 受压上弦钢筋换算长细比：λn =λx π√f yE s=0.972 φ=12λn2[(0.986+0.152λn +λn 2)−√(0.986+0.152λn +λn 2)2−4λn 2]=0.710 σs1’=N sφA s′=104.474N/mm 2 σs1’<=[σ]上弦钢筋稳定应力满足要求！6、施工阶段裂缝验算施工阶段受拉区面积：A te1=0.5bℎ1=0.0mm 2施工阶段纵向受拉钢筋配筋率：ρte1=A sA te1=1.#IO 预制截面有效高度：ℎ01=ℎ−2c 1−0.5D 2=150.0−2×15.0−0.5×10.0=115.0mm施工阶段短期受拉钢筋应力：σslk =M0.87A s ℎ01=33.406N/mm 2施工阶段短期受拉钢筋应力限值：[σslk]=MA sℎt0=30.384N/mm2当σslk>[σslk]时，σslk=[σslk]=30.384N/mm2裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数：φ1=1.1−0.65f tkρte1σslk=1.100当φ1>1.0时，φ1=1.0最外层纵向受拉钢筋至受拉区底边的距离：C s=15mm当C s<20.0mm时，C s=20.0mm构件受力特征系数：αcr=2mm施工阶段裂缝宽度：ω1=αcrφ1σslkE s(1.9C s+0.08d eqρte1)=0.011mm裂缝宽度限值：[ω]=0.300mmω1<=[ω]施工阶段钢筋桁架楼承板跨中裂缝宽度满足要求！7、施工阶段跨度验算施工阶段钢筋桁架楼承板跨度：L01=2000.000mm 施工阶段钢筋桁架楼承板最大适用跨度：[L]=3600.000mmL01<=[L]施工阶段钢筋桁架楼承板跨度满足要求！8、使用阶段挠度验算使用阶段荷载计算：叠合板总自重：q3=γcℎb·10−3=0.75N/mm附加恒载：q4=g2b·10−3=0.40N/mm板上活荷载：q5=q use b·10−3=0.80N/mm准永久组合荷载：q6=q3+q4+φq q5=1.55N/mm基本组合荷载：q7=1.3(q3+q4)+1.5q5=2.70N/mm跨中弯矩系数：k m1=0.096支座弯矩系数：k m2=0.063挠度系数：k f=0.912剪力系数：k v=0.563准永久组合下的跨中弯矩：M q=k m1q6L012=5.952×105N·mm自重标准组合下的跨中弯矩：M1GK=k m1q3L012=2.880×105N·mm有效截面高度：ℎ0=ℎ−c1−0.5D2=150.0−15.0−0.5×10.0=130.0mm 纵向受拉钢筋配筋率：ρ=A sbℎ0=6.04×10−3纵向受压钢筋配筋率：ρ′=A s′bℎ0=3.02×10−3考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数：θ=2−0.4ρ′ρ=1.800受压翼缘截面面积与腹板有效截面面积的比值：γf′=0.0叠合板第二阶段的短期刚度：B s2=E s A sℎ020.7+0.6ℎ1ℎ+4.5αE1ρ1+3.5γf′=6.025×1011N·mm2叠合板长期荷载作用下的刚度：B=M q(B s2B s1−1)M1GK+θM q=2.166×1011N·mm2叠合板长期荷载作用下的挠度：f0=k f(q3+q4+0.5q5)L014100B=1.044mm挠度限值：[f]=min(L01200.00,20)=10.000mm f0<=[f]使用阶段挠度满足要求！9、使用阶段板跨中裂缝验算使用阶段受拉区面积：A te=0.5bℎ=1.5×104mm2使用阶段纵向受拉钢筋配筋率：ρte2=A sA te=0.010叠合板纵向受拉钢筋应力增量：σs2q=0.5(1+ℎ1ℎ)M q0.87A sℎ0=16.751N/mm2裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数：φ2=1.1−0.65f tkρte1σslk+ρte2σs2q=1.100当φ2>1.0时，φ2=1.0最外层纵向受拉钢筋至受拉区底边的距离：C s=15mm当C s<20.0mm时，C s=20.0mm 构件受力特征系数：αcr=2.0使用阶段跨中裂缝宽度：ω2=αcrφ2(σslk+σs2q)E s(1.9C s+0.08d eqρte1)=0.018mm裂缝宽度限值：[ω]=0.300mmω2<=[ω]使用阶段钢筋桁架楼承板跨中裂缝宽度满足要求！10、使用阶段板底受拉钢筋应力验算板底纵向受拉钢筋总应力：σtotal=σslk+σs2q=30.384+16.751=47.135N/mm2受拉钢筋总应力限值：[σ]=324.000N/mm2σtotal<=[σ]使用阶段钢筋桁架楼承板板底受拉钢筋应力满足要求！11、使用阶段叠合面受剪强度验算叠合面抗剪：V1=k v q7L01=0.563×2.70×2000.00=3.035×103N 叠合面剪应力：σv=V1bℎ0=0.117N/mm2叠合面剪应力限值：[σv]=0.4N/mm2σv<=[σv]使用阶段钢筋桁架楼承板叠合面剪应力满足要求！12、使用阶段板顶钢筋面积验算连续板负筋计算：支座最大负弯矩（设为B支座）M B=k m2q7L012=6.791×105N·mm截面有效高度：ℎ0′=ℎ−c1−0.5D1=130.0mm根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.6条得：α1=1.00混凝土受压区高度：x0=ℎ0′−√ℎ0′2−2M Bα1f c b=1.840mmB支座配筋面积：[A B]=0.25πn t D t2=0.25×π×1×12.02=113.097mm2 B支座计算所需配筋面积：A B=α1f c bx0f y=14.615mm2 A B<=[A B]使用阶段钢筋桁架楼承板板顶钢筋面积满足要求！13、使用阶段板顶裂缝验算使用阶段支座处受拉区面积：A teB=0.5bℎ=1.5×104mm2使用阶段支座处纵向受拉钢筋配筋率：ρteB=A BA teB=0.008当ρteB<0.01时，ρteB=0.01面层吊顶等重量及使用荷载作用下产生的B支座的最大弯矩：M2KB=k m2(q4+q5)L012=3.024×105N·mm2面层吊顶等重量及使用荷载作用下产生的B支座的应力：σsk=M2KB0.87A sℎ0′=23.641N/mm2裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数：φB=1.1−0.65f tkρteBσsk=−4.426当φB<0.2时，φB=0.2最外层纵向受拉钢筋至受拉区底边的距离：C s=15mm当C s<20.0mm时，C s=20.0mm支座处受拉纵筋等效直径：d eqB=D t1=12.00mm构件受力特征系数：αcr=1.9使用阶段跨中裂缝宽度：ωB=αcrφB σskE s(1.9C s+0.08d eqBρteB)=0.006mm裂缝宽度限值：[ω]=0.300mmωB<=[ω]使用阶段钢筋桁架楼承板支座裂缝宽度满足要求！14、使用阶段受弯承载力验算正截面受弯承载力验算：αs=c1+0.5D2=15.0+0.5×10.0=20.0mmαs′=c1+0.5D1=15.0+0.5×10.0=20.0mmℎ03=ℎ−αs=130.0mmx3=f y A s−f y′A s′bα1f c=9.886mmx max=ξbℎ03=0.518×130.0=67.340mmx min=2αs′=40.000mm当x3<=x max时x4=x3=9.886mmx3<x min受压区高度太小不满足要求！受弯承载力：M2=k m1q7L012=1.035×106N·mm2M3=α1f c bx4(ℎ03−0.5x4)+f y′A s′(ℎ03−αs′)=6.646×106N·mm2M4=f y A s(ℎ−αs−αs′)=6.220×106N·mm2当x3<2αs′时M5=M4=6.220×106N·mm2M2<=M5使用阶段钢筋桁架楼承板受弯承载力满足要求！15、使用阶段受剪承载力验算受剪承载力：V2=0.7βℎf t bℎ0=0.7×1.0×1.43×200.0×130.0=2.603×104N 最大剪力：V1=3.035×103NV1<=V2使用阶段钢筋桁架楼承板受剪承载力满足要求！16、结论施工阶段钢筋桁架楼承板挠度满足要求！施工阶段钢筋桁架楼承板桁架下弦钢筋拉应力满足要求！施工阶段钢筋桁架楼承板桁架上弦钢筋稳定应力满足要求！施工阶段钢筋桁架楼承板裂缝宽度满足要求！施工阶段钢筋桁架楼承板跨度满足要求！使用阶段钢筋桁架楼承板挠度满足要求！使用阶段钢筋桁架楼承板板底裂缝宽度满足要求！使用阶段钢筋桁架楼承板纵向受拉钢筋应力满足要求！使用阶段钢筋桁架楼承板叠合面剪应力满足要求！使用阶段钢筋桁架楼承板支座处配筋面积满足要求！使用阶段钢筋桁架楼承板支座处裂缝验算满足要求！使用阶段钢筋桁架楼承板抗弯承载力满足要求！使用阶段钢筋桁架楼承板抗剪承载力满足要求！。
桁架设计校验计算书
桁架设计校验计算书1、计算目的：确定桁架所用材料、规格、尺寸，在运输混凝土和施工操作等荷载的作用下，具有足够的强度。
2、桁架的设计方案和选用材料：南水北调郑州标段 中央站8人 = 走道上弦料L80×7走道宽570，道板3 =12kg ，上下弦L80×8 2×1.8×8.525=29.8kg 斜压L70×6 2.4×6.406=15.4kg斜柱L40×42.4×2.422=5.8kg 竖杆L40×4 1.55×2.422=4kg 扶手管2.15×（1.8+1.8）=7.8kg 扁钢1.8×0.71=1.3kg接121.5kg+字柱撑1.5kg 挑梁L63×6 0.29×5.721=2kg 下弦杆连接、斜拉和横连L50×5 2.2×3.77=8.3kg 扁钢30×3 1.8×0.71=1.3kg垂直拉撑九道30×3 =0.6kg 标准值89.8kg=0.88KN 设计值 1.2×0.88=1.06KN靠走道架节点节载 上弦14] L110×10 1.8×（14.53+16.69）=56.2kg 下弦 110×10 1.8×2×16.69=60.1kg50×5 斜庄杆 80×6 2×2.62×8.525=44.7kg 斜柱 50×5 2×2.62×3.77=19.8kg 竖杆 2×1.9×3.77=14.3kg护罩白铁皮 ×3.93=6.3kg + 纵梁方管30×2.5 1.8×2.03=4.1kg1.8×0.56 4 0.252kn ×106 9.93×103 ×4 1.8×0.5×26.6 21.7×0.71×9 20110×10L110×10 1.6×2 2半弧扁钢40×4 ×0.94 =3.3kg 销座、插销等件3kg ，两上弦连接L50×5 =2.3kg 下弦连接斜及横 L50×5 3.8×3.77=11.3kg 承担走道料 纵梁 L50×5 1.8×3.77=6.8kg 挑梁L63×61×5.721=5.72kg 走道下斜连L50×5 ×3.77=4.2kg 花板14kg走道处垂直拉撑L 30×3 0.5kg 两架垂直拉撑道L50×5 =3.8kg 节点板填板13kg=6kg 节点恒荷标准值：278.42kg=2.73KN 设计值：1.2×2.73=3.28KN节点设备B650带机荷载标准值 ×1.8=31kg=0.304 设计值1.2×0.304=0.37KN 恒荷标准：3.04KN设计值：3.65KN 节点活荷载标准：物料 ×1.8=22.8kg=0.29KN 设计值1.4×0.29=0.41KN节点活荷载标准：人 每节点站1.8人（共上8个人） ×1.8=72kg=0.71KN 设计值1.4×0.71=1KN卸料车荷载标准值： =150kg=1.5N 设计值：1.4×1.5=2.1KN3.水平力风作用下倾覆（翻倒）计算一、主栏架的翻倒力矩M 1=h 1×L 1×q 1=11.5×39.5×1.31=596.4KN.m主桁架 荷载标准值 Wk=u s u z u o =0.914×1.14×0.5=0.52KN/m2并倾覆时设计 0.9W k =0.9×0.52=0.47KN/m 23×1.6 21.2×3.77 22.22 2.2×9×3.77 20节点均接口板料60kg 10 (2.11.17+311+8.26×2 ) 2 322 2 80 3002主桁架 高度h 1=11.5m 主桁架长度L 1=37.77＋0.885×2=39.54m主桁架 风线荷载 q 1=h ×0.47=2.8×0.47=1.31KN/m二、小斜桁架的翻倒力矩 M 2=h 2 L 2 q 2=8×13.8×0.72=79.5KN/m小斜桁架中心高度 h 2=8m 高度 L 2=13.8 q 2=0.9×0.5×1.6＝0.72KN/m绳架和支腿翻倒力矩 M 3=h 3 L 3 q 3=8×0.63×1.07=5.4KN/mL 3=0.63m h 3=8m q 3=0.9×0.312×0.5×17=1.07KN/m倾覆（翻倒）力矩 M1=596.4＋79.5＋5.4=681.3KN/m ＞稳定力矩 M 2= G= ×18.62×9.81=656.67KN/m自重 G=18.62t计算风荷倾覆（翻倒）时设计值分项小数取0.93.1走道架的风荷载按单品架设设：其标准值：W k =μst μz W D =0.2×1.14×0.5=0.114KN/m 2分S 1数1.4凤荷载设计值：1.4×W k =1.4×0.114=0.16KN/m 2高度系数μ2=1.14 体型系数μst =μt 9=1.3×0.154=0.2型钢体型系数：μs=1.3挡风系数φ= = = 0.1542 b 2 5.99+1.Am A 0.754.9挡风面积A m =1.8×（2×0.08+0.032+0.03）+2.4×（0.07+0.04）+1.53×0.04+0.9×0.032=0.754m 2 轮廓面积A=1.8×2.75=4.9m 2走道架线荷载=2.75×0.2=0.55KN/m风荷作用对上下弦杆最大轴力N= = =172KN 走道架宽h=0.57m风荷最大高矩M= = =98.2KN ·m风荷载对下弦产生轴力N 1=0.45×172=77.5KN风荷载对上弦产生轴力N 2=0.55×172=94.6KN风荷载对下弦接口处产生轴力N 3=0.45×147=66KN风荷载对上下弦在接口处产生轴N= = =147KN 风荷载对上下弦在接口处产生轴弯矩M= （1－ ）= ×（1－ ）=83.82KN/mm h 98.2 0.57 ql 2 8 0.55×37.772 8 M h 83.82 0.57 qlx 2 x L 0.55×37.77×26.085 2 26.085 37.774.桁架内力计算42.675－3.65=39.025－3.65=35.375－=31.725－=28.075—=24.425 —=20.775 —3.65=17.125 —4.05=13.075 —4.65=8.425 —4.65=3.775— =0.442.675 39.025 35.325 31.725 24.425 20.775 17.125 17.12519.88 37 33.5 30.1 26.6 23.2 19.7 16.213.075 8.245 3.77512.4 8 3.64.1走道桁架内力计算 15.13KN —1.06=14.07—1.06=13.01—1.06=11.95—=10.89—=8.77 —1.56=7.21—2.06=5.15—2.06=3.09—2.06=1.03 — =0 15.13 14.07 13.01 11.65 10.89 9.838.78 16.61 15.36 14.6 12.85 11.68.77 7.21 5.15 3.09 1.03 6.72 2.0610.35 8.51 6.08 3.65 1.32 走道架刚性挠度U= = =86.8w ＜[u]= =94.4M= ×0.88×37.77=87.5KN/m Ms=0.4×13.485=5.39KN/m=87.58＋6.8＋12.13＋10.85＋5.39=115.87KN/mJo=0.9×(2Jo ＋2y1A)=0.9×(2×65+2×67.252×10.68)=115581cm 4Ml 2 8EJo 115.87×106×8×206×103×11581×3777400 21+1 8×21。
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云南大学城建学院钢结构设计原理课程设计计算书指导教师：秦云学生姓名：裴博玉班级：2011级生物技术学号：20111070036设计时间：2014.7.25—2014.7.30 2014.8.5 —2014.8.8桁架设计1.设计资料某厂房总长度108m，跨度可根据自己的情况从21m和24m两种情况中选用（同等情况下，前者的评分将较后者低5分），纵向柱距6m。
厂房建筑采用封闭结合；1.结构形式:钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。
柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=L/10；L为屋架跨度。
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、焊条为：学号为单号的同学用Q235B钢，焊条为E43型；双号的同学用Q345A钢，焊条为E50型。
3.屋盖结构及荷载无檩体系：采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板（保证三点焊接，考虑屋面板能起到系杆的作用）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0.40kKN/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/m 2 2.结构形式与布置1990135022902590289031902608285931193370253528593129339615091508150Aac egIB C D F G H I 15008=12000×150815081508150815081508起拱50图2a . 24米跨屋架几何尺寸桁架支撑布置如图：3.荷载计算屋面坡度i=1/10沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以1/cosα=1.005标准永久荷载：三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.40*1.005=0.402 kKN/m2水泥砂浆找平层0.50*1.005=0.503kN/m2保温层0.80*1.005=0.804kN/m2 一毡二油隔气层0.05*1.005=0.503KN/m2水泥砂浆找平层0.40*1.005=0.402kN/m2预应力混凝土屋面板 1.50*1.005=1.508kN/m2屋架及支撑自重：q=0.12+0.011L=0.12+0.011*24=0.384 kN/m2共 4.506 kN/m2施工活荷载0.7 kN/m2积灰荷载0.5 kN/m2三种荷载组合①全跨永久荷载+全跨可变荷载全跨节点荷载设计值（按永久荷载为主控制的组合）F=（1.35×4.506+1.4×0.7×0.7+1.4×0.9×0.5）×6×1.5=66.592kN②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=4.506×1.35×6×1.5=54.748kN（按永久荷载为主控制的组合）F1.2=4.506×1.2×6×1.5=48.667kN（按可变荷载为主控制的组合）对结构有利时：F1.3=4.506×1.0×6×1.5=40.554kN半跨节点可变荷载设计值F2.1=（0.7×0.7+0.9×0.5）×1.4×6×1.5=11.844kN （按永久荷载为主控制的组合）F2.2=（0.7+0.9×0.5）×1.4×6×1.5=14.490kN （按可变荷载为主控制的组合）③全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载（按可变荷载为主控制的组合）全跨节点桁架自重设计值：对结构不利时：F3.1=0.384×1.2×6×1.5=4.147kN对结构有利时：F3.2=0.384×1.0×6×1.5=3.456kN半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：F 4=（1.2×1.508+1.4×0.7）×6×1.5=25.106kN ① ②为使用阶段荷载情况，③为施工阶段荷载情况。
②117③ 图2b . 24米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值④ A ac e g g 'e 'c 'a '+3.480.000-6.25-9.04-9.17-7.38-6.09-7.38-4.49-2.470.000.00-6.53-3.14+0.71+1.55+1.39+1.56+1.80+2.12+4.76+1.90-0.45-2.47-1.53-1.75-2.03-2.34-1.0-1.0-1.00.00+0.970.000.00-0.5+8.0+9.34+8.44+5.31+6.73+3.53+1.25B C D E F G H I H 'G 'F 'E 'D 'C 'B 'A '0.51.01.01.01.01.01.01.01.0i⑤ 图2c. 24米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值⑥ 图2 24m 跨屋架4.内力计算桁架杆件内力组合表Ii 0 +0.97 0 0 0 注：F=66.592kN,F1.1=54.748kN,F1.2=48.667 kN,F1.3=40.554kN;F2.1=11.844kN,F2.2=14.490kN;F3.1=4.147kN,F3.2=3.456kN,F4=25.106kN。
5.杆件设计（1）上弦杆整个上弦采用等截面，按FG、GH杆件的最大设计内力设计。
N=-1016.19kN=-1016190N上弦杆计算长度：在桁架平面内，为节间轴线长度，l ox=150.8cm在桁架平面外，根据支撑布置和内力变化情况，取l oy=3×l ox=3×150.8=452.4cm由于l oy=3l ox，故截面宜选择两个不等支角钢，短肢相并，如下图：腹杆最大内力N=590.671kN ,查表9.6.4，节点板厚度选用12mm，支座节点板厚度选用14mm。
设λ=60，查附录4得ϕ=0.807需要截面积：A=N/( ϕf)= 1016190/（0.807×310）=4062.0mm2需要的回转半径：i x=l ox/λ=150.8/60=2.51cmi y=l oy/λ=452.4./60=7.54cm根据需要的A，i x，i y查角钢规格表（附录8），选用2∟125×80×12,A=46.70cm2, i x=3.95cm,i y=6.23cm,b1/t=125/12=10.42,按所选角钢进行验算：λx = l ox/ i x=150.8/3.95=38.18因为b1/t=10.42<0.56 l oy/ b1=0.56×4524/125=20.27故有λyz=λy= l oy/i y=452.4/6.23=72.62<[λ]=150截面在x和y平面皆属b类，由于λyz >λx ,只需求ϕy，查表得ϕy =0.738N/( ϕy A)= 1016190/（0.738×4670）=294.85N/mm2<310 N/mm2所选截面合适.（2）下弦杆整个下弦采用同一截面，按gi杆件的最大设计值设计。
N=1010.201kN =1010201N ，l ox=300cm ，l oy=1185cm所需截面积A n=N/f=1010201/310=3258.7mm2=32.59 cm2选用2∟125×80×12，由于l oy >> l ox ,故用不等支角钢，短肢相并，如图A=46.70cm2 > 32.59cm2 i x=3.95cm , i y=6.23cm,λoy = l oy/ i y=1185/6.23=190.20<[λ]=350考虑下弦有2φ21.5mm栓孔削弱，下弦净截面面积A n=4670-2×21.5×12=4154mm2σ=N/A n=1010201/4154=243.19 N/mm2 <310 N/mm2（3）端斜杆aB杆件轴力：N=-590.671kN =-590671kN计算长度：l ox = l oy =253.5cm，由于l ox = l oy，故采用不等肢角钢，长肢相并，使i x≈i y。
选用2∟140×90×10 ，如图所示：A=44.522cm2，i x=4.47cm , i y=3.74cm , b2/t=90/10=9.λx = l ox/ i x=253.5/4.47=56.71由于b/t=90/10=9<0.48 l oy / b =0.48×2535/90=13.52故λyz=λy [1+1.09×b 4/（l oy2t2）]=75.32<[λ]=150由于λyz >λx ,只求ϕy =0.718σ=N/( ϕy A)= 590671/（0.718×4452.2）=184.78 N/mm2 <310 N/mm2所需截面合适（4）Bc杆杆件轴力：N=458.153KN=458153N杆件计算长度：l ox =0.8*260.8cm=208.64cm，l oy =260.8cm 所需截面积：An=N/f=1477.91mm2选用2∟100×7等边角钢如图，A=27.592cm2 i x =3.09cm i y =4.53cmλx = l ox/ i x=208.64/3.09=67.52<[λ]=350λy = l oy/ i y=260.8/4.53=57.57<[λ]=350σ=N/A n= 458153/2759.2=166.05 N/mm2 <310 N/mm2所选截面合适。
（5） cD杆杆件轴力：N=-362.26KN计算长度：l ox =0.8*285.9=228.72cm l oy=285.9cm 选用2∟100×7等边角钢如图，A=27.592cm2 i x =3.09cm i y =4.53cmλx = l ox/ i x=228.72/3.09=74.02<[λ]=150因为b/t=100/7=14.29<0.58 l oy / b =0.58×2859/100=16.58所以λy = l oy/ i y=285.9/4.53=63.11λyz=λy [1+0.475×b 4/（l oy2t2）]=70.59<[λ]=150ϕx=0.751σ=N/( ϕx A)= 362260/（0.751×2759.2）=174.82N/mm2 <310 N/mm2所选截面合适。