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1、1钢结构课程设计钢结构课程设计学 号 姓 名 学 校 专 业 梯形屋架设计梯形屋架设计1 设计资料梯形屋架，建筑跨度为 18m，端部高度为 1.99m，跨中高度为 2.89m，屋架 坡度 i=1/10,屋架间距为 6m，屋架两端支撑在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm400mm，混凝土采用。屋架上、下弦布置有水平支撑和竖向支撑20C（如图 1-1 所示） 。屋面采用 1.56m 预应力钢筋混凝土大型屋面板，120mm 厚珍珠岩（）的保温层，三毡四油铺绿豆沙防水层，20mm 厚水泥砂浆找平3/350mkgr 层，屋面雪荷载为，钢材采用 3 号钢。2/30. 0mkN22 设计要求2.1 屋面雪荷
2、载取值：按分组序号，取用设计资料屋面雪荷载+0.1分组序号（比如第 1 组，屋面雪荷载取值为：+0.11=，以此类2/30. 0mkN2/40. 0mkN推） 。2.2 设计中，应绘制出必要的节点详图等图纸。2.3 其他条件与设计资料相同。3 荷载计算3.1 永久荷载预应力钢筋混凝土大型屋面板： 2/68. 14 . 12 . 1mkN三毡四油防水层及及找平层（20mm）： 2/912. 076. 02 . 1mkN120mm 厚泡沫混凝土保温层： 2/504. 042. 02 . 1mkN屋架自重和支撑自重按经验公式（跨度 l=18m）32/32181 . 12 . 11 . 12 . 1m
3、kglPw2/384. 032. 02 . 1mkN3.2 可变荷载屋面雪荷载： 2/77. 055. 04 . 1mkN3.3 荷载组合永久荷载可变荷载为主要荷载组合，屋架上弦节点荷载为：kNF25.3865 . 177. 0)384. 0504. 0912. 068. 1 (4 内力计算桁架杆件的内力，在单位力作用下用图解法求得表 4-1。 杆 件轴线单位荷载内力F 荷载内力（kN）B-135700C-1508-6.223-238.030D-1507-6.223-238.030E-1508-8.996-344.097F-1507-8.996-344.097上弦杆G-1508-9.105-3
4、48.266-O2850+3.479+133.072-O3000+7.961+304.508下 弦 杆-O3000+9.270+354.578-2530-6.502-248.702-2613+4.586+175.415-2864+3.381-129.323-3124+1.884+72.063-3124-0.690-26.393斜杆-3124-0.463-17.710A-1990-0.500-19.125-2290-1.000-38.250-2590-1.000-38.250竖杆-2890+0.812+31.0595 截面选择5.1 上弦杆截面选择上弦杆采用相同截面，以最大轴力 G-杆来选择：k
5、NN266.348max4在屋架平面内的计算长度，屋架平面外的计算长度。cmlox8 .150cmloy5 .301选用两个不等肢角钢，长肢水平。6801002L截面几何特性（长肢水平双角钢组成 T 形截面，节点板根据腹杆最大内力选用板厚 8mm）：2274.21cmA cmicmiyx61. 4,40. 21508 .6240. 28 .150xox xil7922. 0x1504 .6561. 48 .150yoy yil778. 0y截面验算：22min/215/4 .2104 .2127778. 0348266mmNfmmNAN大型屋面板与上弦焊牢，起纵横向水平支撑作用，上弦杆其他节间
6、的长细比和稳定验算均未超过上述值。5.2 下弦杆截面选择下弦杆也采用相同截面，以最大轴力-O 杆来选择：kNN578.354max在屋架平面内的计算长度：，屋架平面外的计算长度：cmlox300。cmloy300所需截面面积为：24 .1649215354578mmfNAn选择两个不等肢角钢，长肢水平。656902截面几何特点：22494.16114.17cmcmAcmix58. 1cmiy42. 43509 .18958. 1300x3509 .6742. 4300y另两个节点的下弦杆内力较小，但，故须验算其屋架平面外的长细cmloy600比：3507 .13542. 4600y5.3 支座
7、竖杆截面选择杆轴力：kNN125.195计算长度：，采用两个等肢角钢，组成 T 型截面cmlloyox1995632截面几何特性：2286.12cmA cmix94. 1cmiy89. 2，15010294. 1199x542. 0x1509 .6889. 2199y758. 0y截面验算：22min/215/720.286 .1228542. 019125mmNfmmNAN5.4 支座斜杆截面选择杆轴力： 计算长度：kNN702.248cmlloyox253采用两个不等肢角钢，长肢相拼。7631002截面几何特性：2222.22cmA cmix20. 3cmiy58. 21501 .792
8、. 3 253x693. 0x1501 .9858. 2253y567. 0y截面验算：2min/2154 .1972 .2222567. 0248702mmNAN5.5 斜杆截面选择杆轴力： 计算长度：kNN415.175cmllox2093 .2618 . 08 . 0cmloy3 .261所需截面:288.815215175415cmfNAn选用两个等肢角钢，组成 T 形截面5502截面特性：221071. 8606. 9cmcmAncmix53. 1cmiy38. 23506 .13653. 1209x3508 .10938. 23 .261y5.6 竖杆截面选择杆轴力：kNN250.
9、38计算长度：cmllox2 .1832298 . 08 . 0 .cmloy229采用两个等肢角钢，组成 T 形截面。5502截面几何特性：2606. 9cmA cmix53. 1cmiy38. 21507 .11953. 12 .183x438. 0x1502 .9638. 2229cmy580. 0y6截面验算：2min/21591.906 .960438. 038250mmNAN5.7 斜杆截面选择杆轴力： kNN323.129计算长度： cmllox1 .2294 .2868 . 08 . 0cmloy4 .286采用两个等肢角钢，组成 T 形型截面5752截面几何特性： 22352
10、. 3606. 9cmcmAcmix53. 1cmiy38. 21503 .9833. 21 .229x566. 0x1502 .8536. 34 .286y652. 0y截面验算：22min/215/1 .1544 .1482566. 0129323mmNfmmNAN5.8 斜杆截面选择杆轴力： kNN063.72计算长度： cmllox1 .2294 .2868 . 08 . 0cmloy4 .286所需截面：22 .33521572063mmfNAn采用两个等肢角钢，组成 T 形型截面5502截面几何特性： 22352. 3606. 9cmcmAcmix53. 1cmiy38. 2350
11、7 .14953. 11 .229x3503 .12038. 24 .286y5.9 竖杆截面选择杆轴力：kNN250.38计算长度： cmllox2 .2072598 . 08 . 0cmloy259采用两个等肢角钢，组成 T 形截面5502截面几何特性： 22352. 3606. 9cmcmAcmix53. 1cmiy38. 21504 .13553. 12 .207x364. 0x1508 .10838. 2259y501. 0y截面验算：22min/215/4 .1096 .960364. 038250mmNfmmNAN5.10 斜杆截面选择7杆轴力：kNN393.26计算长度： cm
12、llox9 .2494 .3128 . 08 . 0cmloy4 .312采用两个等肢角钢，组成 T 形截面5632截面几何特性： 2286.12cmA cmix94. 1cmiy89. 21508 .12894. 19 .249x393. 0x1501 .10889. 24 .312y504. 0y截面验算：22min/215/7 .546 .1228393. 026393mmNfmmNAN5.11 斜杆截面选择杆轴力：kNN710.17计算长度： cmllox9 .2494 .3128 . 08 . 0cmloy4 .312采用两个等肢角钢，组成 T 形截面5632截面几何特性： 2286
13、.12cmA cmix94. 1cmiy89. 21508 .12894. 19 .249x393. 0x1501 .10889. 24 .312y504. 0y截面验算：22min/215/7 .366 .1228393. 017710mmNfmmNAN5.12 竖杆截面选择杆轴力：kNN059.31计算长度： cmllox2 .2312898 . 08 . 0cmloy289采用两个等肢角钢，组成 T 形截面5632截面几何特性： 2286.12cmA cmix94. 1cmiy89. 23502 .11994. 12 .231x35010089. 2289y截面验算：22/215/3 .
14、256 .122831059mmNfmmNAN各杆件截面选择结果列表如下表 5-1杆件名称编号计算内力（kN）截面规格截面面积（）2cm计算长度（cm）迴转半径（cm）长细比容许长细比稳定系数应力N/mm2上炫杆Fg-gh-735.399125*1048.746150.7301.53.855.5239.254.61500.833181.18下炫杆gi729.964100*80*1034.3343003002.354.78127.6662.76350/212.6腹杆Aa-23.22445*35.3181901901.402.30135.782.61500.362120.6腹杆aB-418.025100*831.2762442443.084.5679.353.61500.692193.1腹杆Bc322.57680*315.824202.25252382.463.6381.56906350203.9腹杆Cc-46.44745*46.972174.8218.51.382.24126.797.51500.403165.3腹杆cD-253.41675*823.01222.0277.52.283.0597.3779.291500.572192.4
