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1、.一、设计资料1.结构形式某厂房跨度为24m,总长120m,柱距6m,采用梯形钢屋架、1.56.0m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C20,屋面坡度为i=1：10。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。屋架采用钢材及焊条为：钢材选用Q345钢,焊条采用E50型。3.荷载标准值水平投影面计永久荷载：二毡三油防水层 0.4KN/m2 保温层 1.0KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4KN/m2 预应力混凝土大型屋面板 1.4KN/m2 屋架及支撑自重按经验公式q=0.12+0.011L计算 0.384KN/
2、m2 悬挂管道 0.1KN/m2可变荷载 屋面活荷载标准值 0.5KN/m2 雪荷载标准值 0.7KN/m2 积灰荷载标准值 0.3KN/m24.屋架的计算跨度：Lo=240002150=23700mm,端部高度：h=2005mm轴线处,h=2990mm计算跨度处。起拱h=50mm二、结构形式与布置图 屋架支撑布置图如下图所示图一：24m跨屋架几何尺寸图二：24m跨屋架全跨单位荷载作用下各杆的内力值图三：24m跨屋架半跨单位荷载作用下各杆的内力值三、荷载与内力计算1.荷载计算永久荷载标准值：二毡三油上铺绿豆砂防水层 0.4KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4KN/m2 保温层 1.0KN/m2
3、预应力混凝土大型屋面板 1.4KN/m2 屋架及支撑自重按经验公式q=0.12+0.011L计算 0.384KN/m2 悬挂管道 0.1KN/m2_ 总计：3.684KN/m2可变荷载标准值：笔下文学 雪荷载0.7KN/m2大于屋面活荷载标准值0.5KN/m2,取0.7KN/m2 积灰荷载标准值 0.3KN/m2_总计1.0KN/m2永久荷载设计值：1.353.6844.973KN/m2可变荷载设计值：1.41.01.4KN/m22.荷载组合设计屋架时,应考虑如下三种荷载组合：1全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦节点荷载F=4.973+1.41.56=57.361KN2全跨永久荷载+半跨可变
4、荷载屋架上弦节点荷载F1=4.9731.56=44.757KN F2=1.41.56=12.6KN3全跨屋架和支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载屋架上弦节点荷载F3=0.3841.351.56=4.667KNF4=1.41.35+1.40.71.56=25.83KN 3.内力计算 本设计采用图解法计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数。表一：屋架杆件内力组合表杆件名称内力系数第一种组合F第二种组合第三种组合计算杆件内力/KN全跨左半全跨右半全跨F1+F2F1+F2F3+F4F3+F4AB0.000.000.000.000.000.000.000.000.000上弦BCD-8.72-
5、6.25-4.27-500.19-469.031-444.08-202.13-150.93-500.188DEF-13.53-9.04-4.49-776.09-719.466-662.136-296.65-179.03776.094FGH-15.26-9.17-6.09-875.33-798.534-759.726-308.08-228.42-875.329HI-14.71-7.38-7.38-843.78-751.363-751.363-259.28-259.17-843.78下弦AC4.733.841.25271.318260.0846227.450121.26254.3293271.31
6、7CE11.5383.53661.372616.8482560.526260.451144.91661.372EG14.659.345.31840.339773.3741722.596309.624205.426840.338GI15.178.446.73870.166785.3077763.7617288.804244.528870.166斜腹杆AB-8.87-6.53-2.34-508.79-479.273-426.47-210.07-101.78-508.792BC6.884.762.12394.644367.9042334.640155.0686.8204394.644CD-5.44-
7、3.14-2.3-312.04-283.042-272.45-106.49-84.759-312.044DE3.71.91.8212.236189.5409188.28066.344963.736212.236EF-2.46-0.71-1.75-141.11-119.048-132.15-29.82-56.666-141.108FG1.11-0.451.5663.670744.0102769.3362-6.443145.467469.336-6.443GH0.021.55-1.531.1472220.42514-18.38240.1298-39.42740.13-39.426HI-1.08-2
8、.471.69-61.95-79.4596-27.043-68.8438.6199-79.5638.62竖杆AA-0.5-0.50-28.681-28.6785-22.378-15.249-2.33-28.68CC-1-10-57.361-57.357-44.757-30.497-4.66-57.36EE-1-10-57.361-57.357-44.757-30.497-4.66-57.36GG-1-10-57.361-57.357-44.757-30.497-4.66-57.36II1.940.970.9771.28111.2871.2857.32-48.45111.28四、杆件截面设计腹杆
9、最大内力-508.79kN,查表得,中间节点板厚度选用10mm,支座节点板厚度选用12mm。1.上弦杆FGH杆整个上弦不改变截面,按最大内力-875.329KN受压计算。上弦杆件计算长度：在屋架平面内,为节间轴线长度lox1508mm；在屋架平面外,根据支撑布置和内力变化情况取loy215083016mm,因为loy2lox,故截面宜选用两个不等肢角钢,短肢相并。假定60,按Q345钢,轴心受压构件属于b类截面,查附表4.2得0.734需要截面面积A875.329/0.7343103831.26mm2需要的回转半径为：ix1508/6025.13mmiy3016/6075.4mm根据A、ix、
10、iy查不等肢角钢规格表,选用2L1409010,A4460mm2,25.6mm,75.4mm.按所选角钢进行验算：x1508/25.658.91 150 y3016/75.460 150满足要求由于xy,只需求查附表4.2用内插法得0.743875.329/=280.2N/mm2310N/mm2 故满足要求。2.下弦杆整个下弦也不改变截面,按最大内力870.16KN受拉计算。按下弦支撑布置情况：Lox3000mm,Loy12000mm计算下弦截面净面积：An=870.16/3102806.87mm2需要的回转半径为：ix=3000/25012mmiy=12000/25048mm,选用2L100
11、6310短肢相并A3100mm2,ix17.5mmiy50.2mm.x3000/17.5=171.4=250;y12000/50.2=239.0=250.870.16/3100=297.8N/ mm2310N/mm2 满足要求。3.端斜杆aB杆件轴力N=508.79KN受压,计算长度=2535mm,采用不等肢角钢,长肢相并。选2L1409010,A=4460mm2,ix25.6mmiy67.7mm。x2535/25.6=99=150,min=x=0.437=508.79/=261.12N/ mm2310N/mm2,故满足要求。4.斜腹杆杆Hi1. 杆件内力：N=-79.56或38.62选择内力大值进行计算。计算长度=0.8=0.83370=2696mm,=3370mm,按=150选,需要的回转半径为：ix2696/15018.0mmiy3370/15022.5mm,选2L635,A=1228mm
