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1、1 设计资料梯形屋架,建筑跨度为21m,端部高度为2.00m,跨中高度为3.05m,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20C。屋架上、下弦布置有水平支撑和竖向支撑(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,15mm 厚1:2.5水泥砂浆保护层,SBC120聚乙烯丙纶双面复合防水卷材防水层,水泥与5%107胶粘结层,20mm 厚1:3水泥砂浆基层,塑料袋装珍珠岩80厚,上压一层芦苇的保温层,SBC120聚乙烯丙纶单面复合防水卷材隔气层,20mm 厚1:3水泥砂浆找平层,屋面雪荷载为0.45KN/m
2、22 荷载计算2.1 永久荷载预应力钢筋混凝土大型屋面板:2/68.14.12.1m kN = 保护层:2/36.03.02.1m kN = 防水层:2/007.0006.02.1m kN = 基层:2/480.040.02.1m kN = 保温层:2/422.036.02.1m kN = 隔气层:2/003.00025.02.1m kN = 找平层:2/480.040.02.1m kN =屋架自重和支撑自重按经验公式(跨度l=21m 2/1.35211.12.11.12.1m kg l P w +=+= 2/4212.0351.02.1m kN =总计:g=3.852/m kN2.2 可变荷
3、载屋面雪荷载:q=2/63.045.04.1m kN =2.3 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:kNq g F 32.4065.163.085.3(65.1(=+=+= 3内力计算桁架杆件的内力,在单位力作用下用图解法(图2-1求得表3-1。杆 件轴线 单位荷载内力 F 荷载内力(kN 上弦 杆B- 1357 0 0 C- 1508 -7.475 -301.392 D- 1508 -7.475 -301.392 E- 1508 -11.249 -453.560 F- 1508 -11.249 -453.560 G- 1508 -12.147 -489.767 H-1
4、508 -12.147-489.767下 弦 杆-Q 2850+4.106 +165.544 -Q 3000 +9.739 +392.676 -Q3000 +11.936 +481.260 11-Q 3000 +11.730 +472.954斜- 2528 -7.688 -309.980 -2611+5.798 +233.775 杆- 2865-4.396 -177.247 - 2865 +2.776 +111.928 - 3129 -1.557 -62.778 -3129 +0.312 +12.580 -11 3399 +0.808 +32.579 竖 杆A- 2000 -0.500 -20
5、.160 - 2289 -1.000 -40.320 - 2593 -1.000 -40.320 - 2898 +0.812 +40.320 11-12 3050 0 04 截面选择4.1 上弦杆截面选择上弦杆采用相同截面,以最大轴力G-或H-杆来选择:kN N 767.489m ax -= 在屋架平面内的计算长度cm l ox 8.150=,屋架平面外的计算长度cm l oy 5.301=。 选用两个不等肢角钢10801002L ,长肢水平。 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10mm :2334.34cm A = cm i cm i y x 78.4
6、,35.2=15017.6435.28.150=x ox x i l 785.0=x 15010.6378.48.150=yoy y i l 790.0=y 截面验算:22min /215/72.1814.34337854.0489767mm N f mm N AN=cm i x 77.1= cm i y 97.4=3505.16977.1300=x 3504.6097.4300=y 另两个节点的下弦杆内力较小,但cm l oy 600=,故须验算其屋架平面外的长细比:3508.12097.4600=y 4.3 支座竖杆截面选择 杆轴力:kN N 160.20- =计算长度: cm l l o
7、y ox 200=,采用两个等肢角钢5632,组成T 型截面 截面几何特性:2286.12cm A =cm i x 94.1=cm i y 96.2=1501.10394.1200=x ,535.0=x 1506.6796.2200=y ,756.0=y 截面验算:22m in /215/67.306.1228535.020160mm N f mm N AN=4.4 支座斜杆截面选择杆轴力:kN N 980.309-= 计算长度:cm l l oy ox 8.252= 采用两个不等肢角钢8801002,长肢相拼。 截面几何特性:2888.27cm A =cm i x 14.3=cm i y 4
8、8.3=1505.8014.38.252=x 685.0=x 1506.7248.38.252=y 735.0=y 截面验算:2min /2153.1628.2788685.0248702mm N AN=cm i x 94.1=cm i y 96.2=3507.10794.188.208=x 3502.8896.21.261=y 4.6 竖杆截面选择 杆轴力:kN N 320. 40-=计算长度:cm l l ox 12. 1839. 2288. 08. 0.=cm l oy 9. 228=采用两个等肢角钢 5502,组成 T 形截面。截面几何特性:2606. 9cm A =cm i x 53
9、. 1=cm i y 45. 2=1507. 11953. 112. 183=x 438. 0=x 1504. 9345. 299. 228=cm y 580. 0=y . . 4.7 斜杆截面选择杆轴力:kN N 247. 117-=计算长度:cm l l ox 2. 2295. 2868. 08. 0= cm l oy 5. 286=采用两个等肢角钢 5752,组成 T 形型截面截面几何特性:2824. 14cm A = cm i x 33. 2= cm i y 43. 3=1504. 9833. 22. 229=x 565. 0=x 1505. 8343. 35. 286=y 664.
10、0=y 截面验算:22m in /215/6. 2114. 1482565. 0177247mm N f mm N A N = cm i x 53. 1= cm i y 45. 2=3508. 14953. 12. 229=x 3509. 11645. 24. 286= cm i x 53. 1= cm i y 45. 2= 1506. 13553. 14. 207=x 363. 0=x 1508. 10545. 2259=y 518. 0=y 截面验算:22min /215/6. 1156. 960363. 040320mm N f mm N A N= 4.10 斜杆截面选择杆轴力:kN N
11、 778. 62-=计算长度:cm l l ox 32. 2509. 3128. 08. 0= cm l oy 9. 312= 采用两个等肢角钢 5632,组成 T 截面几何特性: y 1500. 12994. 132. 250=x 392. 0=x 1508. 10596. 29. 312=y 518. 0=y 截面验算:22m in /215/3. 1306. 1228392. 062778mm N f mm N A N =cm i x 53. 1= cm i y 45. 2=3506. 16353. 132. 250=x 3507. 12745. 2300=y 4.12 竖杆截面选择杆轴力:kN N 320. 40-=计算长度:cm l l ox 84. 2318. 2898. 08. 0= cm l oy 8. 289=采用两个等肢角钢 5562,组成 T 形截面截面几何特性:2830. 10cm A = cm i x 72. 1= cm i y 69. 2=1504. 13872. 184. 231=x 366. 0=x 1507. 10769. 28. 289=y 507. 0=y 截
