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1、目录1、设计资料. 1 1.1 结构形式 11.2 屋架形式及选材 11.3 荷载标准值（水平投影面计） 12、支撑布置. 1 2.1 桁架形式及几何尺寸布置 22.2 桁架支撑布置如图 . 33、荷载计算. 4 4、内力计算. 6 5、杆件设计. 9 5.1 上弦杆 . 95.2 下弦杆 . 10 5.3 端斜杆AB . 10 5.4 腹杆 . 12 5.5 竖杆 . 17 5.6 其余各杆件的截面 18 6、节点设计 21 6.1 下弦节点“C” 21 6.2 上弦节点“ B” 22 6.3 屋脊节点“ H ” 23 6.4 支座节点“A” 24 6.5 下弦中央节点“H” 26 致谢 错
2、误！未定义书签。参考文献 28 图纸28 1 1、设计资料1.1 、结构形式某厂房跨度为 24m ，总长 90m ，柱距 6m ，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400400，混凝土强度等级为C30 ，屋面坡度为10:1i。地区计算温度高于 -200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7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 。1.2 、屋架形式及选材屋架跨度为 24m ，屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。屋架采用的钢材及焊条为：设计方案采用Q345钢，焊条为 E50型
3、。1.3 、荷载标准值（水平投影面计） 永久荷载：三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4 KN/m2水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2保温层 0.6KN/m2( 按附表取 ) 一毡二油隔气层 0.05 KN/m2水泥砂浆找平层 0.3 KN/m2预应力混凝土大型屋面板 1.45 KN/m2 屋架及支撑自重 ( 按经验公式Lq011.012.0计算) 0.384 KN/m2 可变荷载：屋面活荷载标准值：2/7.0mkN雪荷载标准值： 0.35KN/m2 积灰荷载标准值： 1.1 KN/m2(按附表取 ) 2、支撑布置2 2.1 桁架形式及几何尺寸布置如下图 2.1 、2.2 、2.3 所示1990
4、135022902590 2890 3190 26082859311933702535 2859312933961 5 0 91 5 0 8150AacegIBCDFGHI15008 =120001 5 0 81 5 0 81 5 0 81 5 0 81 5 0 81 50 8起拱50图 2.1 24米跨屋架几何尺寸Aa+ 4. 7 30.000-8 .72-13.53- 15.26- 14.71- 14 .71-8.87-5.44-2.46+0.02-1.08+6.88+3.70+1.11-1 .08 -1.0-1.0 -1.0-0.5+ 11 .53+ 14 .65+ 15 .17+ 15
5、 .17 cegIBCDEFGHI0. 51. 01. 01. 01.01 .01. 01. 01. 0图 2.2 24米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值Aaceggeca+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+1.9 0-0.4 5-2 .4 7-1 .53-1 .7 5-2 .03-2 .3 4-1.0-1.0-1.0 0.00 +0.970.000.00-0.5+8.0+ 9.34+ 8.44+5.31+6.73
6、+ 3.53+ 1.25BCDEFGHIHGFEDCBA0.51.01.01.01.01.01.01.01.0I i图 2.3 21米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值3 2.2 桁架支撑布置桁架形式及几何尺寸在设计任务书中已经给出，桁架支撑布置如图1.1 所示。其中考虑到厂房内有桥式吊车2台 150/30t(中级工作制)，锻锤为 2 台 5t，布置下弦纵向水平支撑。桁架支撑布置图符号说明： SC 上上弦支撑； XC下弦支撑； CC垂直支撑 ; GG刚性系杆； LG柔性系杆桁 架及 桁 架 上 弦 支 撑 布 置桁 架及 桁 架 下 弦 支 撑 布 置垂 直 支 撑 1-1垂 直 支 撑
7、2-24 3、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。沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以005.110/110cos/12换算为沿水平投影面分布的荷载。标准永久荷载值：三毡四油防水层：1.0050.4=0.402 kN/m2水泥砂浆找平层：1.0050.4=0.402 kN/m2保温层：1.0050.6=0.603 kN/m2一毡二油隔气层：1.0050.05=0.05025 kN/m2水泥砂浆找平层：1.0050.3=0.3015 kN/m2预应力混凝土大型屋面板：1.0051.45=1.4575 kN/m2屋架及支撑自重： 0.12+0.01
8、124=0.384kN/m2共 3.6 kN/m2可变荷载标准值：屋面活荷载标准值（大于雪荷载） ：0.8 kN/m2积灰荷载标准值： 1.1 kN/m2共 1.9 kN/m2 设计桁架时，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 ( 按永久荷载为主控制的组合) 全跨节点永久荷载设计值：F=（1.353.6 +1.4 0.7 0.8+1.4 0.9 1.1 ）1.5 6=63.27 kN 3.2 、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=1.353.6 1.5 6=43.74 kN( 按永久荷载为主的组合 ) F1.2=1.23.6 1
9、.5 6=38.88 kN( 按可变荷载为主的组合 ) 对结构有利时： F1.3=1.03.6 1.5 6=32.4 kN 半跨节点可变荷载设计值：F2.1=1.4（0.7 0.8+0.9 1.1 ）1.5 6=19.53 KN( 按永久荷载为主的组合 ) 5 F2.2=1.4（0.8+0.9 1.1 ）1.5 6=22.554 KN( 按可变荷载为主的组合 ) 3.3 、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=1.20.3841.5 6=4.1472 kN 对结构有利时： F3 .2=1.00.
10、3841.5 6=3.456 kN 半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：F4=（1.2 1.45+1.4 0.8 ）1.5 6=25.74 kN 3.1 、3.2 为使用阶段荷载情况， 3.3 为施工阶段荷载情况。荷载组合（ 1）计算简图如图 4.1 ，荷载组合（ 2）计算简图如图 4.2 ，荷载组合（ 3）计 算简图如图 4.3 图 4.1 荷载组合（ 1）图 4.2 荷载组合（ 2）F1F2F1/2F2/2F1F2F1F2F1F2F1F2F1F2F1F2F2/2F1F1F1/2F1F1F1F1F1F1F/2FFFFFFFFF/2FFFFFFFABCDEFGHIabcde6 图 4.3 荷载组
11、合 4.3 4、内力计算F=1 的桁架各杆件内力系数（F=1 作用于全跨、左半跨和右半跨）已经给出。求出各种荷载情况下的内力进行组合，计算结果见表4.1。F3/2F4/2F3F4F3F4F3F4F3F4F3F4F3F4F3F4F3F4/2F3/2F3F3F3F3F3F3F37 表 4.1 桁架杆件内内力组合表杆件名称内力系数（ F=1）内力组合 计算杆件内力/kN 全跨左半跨荷载第一种组合 F第二种组合第三种组合左半跨右半跨F1.i+F2.iF1.i+F2.iF3.i+F4F3.i+F4上弦杆AB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 BC,CD -8.72 -6.25 -2.47 -551.7
12、1 -551.71 DE,EF -13.53 -9.04 -4.49 -856.04 -856.04 FG ， GH -15.26 -9.17 -6.09 -965.50 -965.50 HI -14.71 -7.38 -7.38 -930.70 -930.70 下弦杆ac 4.73 3.48 1.25 299.27 299.27 ce 11.53 8.0 3.53 729.50 729.50 eg 14.65 9.34 5.31 926.91 926.91 gi 15.17 8.44 6.73 959.81 959.81 斜腹杆aB -8.87 -6.53 -2.34 -561.20 -56
13、1.20 Bc 6.88 4.76 2.12 435.30 435.30 cD -5.44 -3.14 -2.03 -344.19 -344.19 De 3.70 1.90 1.80 234.10 234.10 eF -2.46 0.71 -1.75 -155.64 -93.73 (F11,F12) -147.07 (F11,F22) 9.77 (F32,F4) -55.25 (F31,F4) -155.64 9.77 Fg 1.11 -0.45 1.56 70.23 39.76 (F11,F21) 83.74 （F11,F22）-7.75 （F32,F4）44.76 （F31,F4）-7.7
14、5 83.74 gH 0.02 1.55 -1.53 1.27 31.15 -33.73 39.98 -39.31 -39.31 39.98 8 (F11,F22) (F12,F22) (F31,F4) （F32,F4）Hi -1.08 -2.47 1.39 -68.33 -95.48 (F11,F22) -20.09 (F11,F21) -68.06 （F31,F4）30.93 （F32,F4）-95.48 30.93 竖杆Aa -0.500 -0.500 0.000 -31.64 -31.64 Cc -1.000 -1.000 0.000 -63.27 -63.27 Ee -1.000 -
15、1.000 0.000 -63.27 -63.27 Gg -1.000 -1.000 0.000 -63.27 -63.27 Ii 0 0 0.97 0 0 21.8(F22) 0 24.97 24.97 9 5、杆件设计5.1 上弦杆整个上弦架采用等截面，按FG、GH 杆件之最大设计内力设计。（受压）NN-965500-965.50上弦杆计算长度：在桁架平面内，为节间轴线长度：cmlox8.150在桁架平面外，根据支承布置及内力变化情况，取：cmcmloy4.4528.1503因为oxoyll3，故截面宜采用两个不等肢角钢，短肢相并（图5.1）腹杆 aB最大内力N=561.20kN，查表 9.6.4，节点版厚度选用 12mm，支座节点板厚度用14mm。设=60 查附录 4 得73
