《《桁架设计计算书》word版.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《桁架设计计算书》word版.doc（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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： 2014.7.252014.7.30 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
2、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1.56.0m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：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；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，
3、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。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/m22.结构形式与布置图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/cos=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
4、*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=（1.354.506+1.40.70.7+1.40.90.5
5、）61.5=66.592kN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=4.5061.3561.5=54.748kN（按永久荷载为主控制的组合）F1.2=4.5061.261.5=48.667kN（按可变荷载为主控制的组合）对结构有利时：F1.3=4.5061.061.5=40.554kN半跨节点可变荷载设计值F2.1=（0.70.7+0.90.5）1.461.5=11.844kN （按永久荷载为主控制的组合）F2.2=（0.7+0.90.5）1.461.5=14.490kN （按可变荷载为主控制的组合）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
6、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=0.3841.261.5=4.147kN对结构有利时：F3.2=0.3841.061.5=3.456kN半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：F4=（1.21.508+1.40.7）61.5=25.106kN 为使用阶段荷载情况，为施工阶段荷载情况。 图2b . 24米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值 图2c. 24米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值 图2 24m跨屋架4.内力计算 桁架杆件内力组合表杆件名称内力系数（F=1）第一种组合F第二种组合第三种组合计算杆件内力/kN全跨左半跨右半跨F1.i+F2.iF1.i+F2
7、.iF3.i+F4F3.i+F4上弦AB000000000BC、CD-8.72-6.25-2.47-580.682-580.682DE、EF-13.53-9.04-4.49-900.990-900.990FG、GH-15.26-9.17-6.09-1016.19-1016.19HI-14.71-7.38-7.38-979.568-979.568下弦ac+4.73+3.48+1.25314.980314.980ce+11.53+8.0+3.53767.806767.806eg+14.65+9.34+5.31975.573975.573gi+15.17+8.44+6.731010.2011010.
8、201斜腹杆aB-8.87-6.53-2.34-590.671-590.671Bc+6.88+4.76+2.12+458.153+458.153cD-5.44-3.14-2.03-362.26-362.26De+3.70+1.90+1.80+246.390+246.390eF-2.46、+0.71-1.75-163.816-163.816Fg+1.11-0.45+1.56+73.91755.44（F1.1，F2.1） 79.25（F1.1，F2.1）-6.39（F3.1，F4）44.07（F3.1，F4）+79.25，-6.39gH+0.02+1.55-1.531.33223.27（F1.3，
9、F2.2）-17.03（F1.1，F2.1）38.98（F3.2，F4）-38.32（F3.1，F4）-38.32，38.98Hi-1.08-2.471.39-71.919-88.38(F1，1 ,F2，1)-42.66(F1，1 ,F2，1)-66.78（F3，1 ,F4）31.16（F3，2 ,F4）-88.3831.16竖杆Aa-0.5-0.50-33.296-33.30Cc、Ee、Gg-1.0-1.00-66.592-66.59Ii0+0.97000注：F=66.592kN,F1.1=54.748kN,F1.2=48.667 kN,F1.3=40.554kN;F2.1=11.844kN
10、,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，lox=150.8cm在桁架平面外，根据支撑布置和内力变化情况，取loy=3lox=3150.8=452.4cm由于loy=3lox，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=60，查附录4得=0.807
11、需要截面积：A=N/( f)= 1016190/（0.807310）=4062.0mm2需要的回转半径：ix=lox/=150.8/60=2.51cmiy=loy/=452.4./60=7.54cm根据需要的A，ix，iy查角钢规格表（附录8），选用21258012,A=46.70cm2, ix=3.95cm,iy=6.23cm,b1/t=125/12=10.42,按所选角钢进行验算： x = lox/ ix=150.8/3.95=38.18因为b1/t=10.420.56 loy/ b1=0.564524/125=20.27故有 yz=y= loy/iy=452.4/6.23=72.62x ,只需求y ，查表得y =0.738N/( yA)= 1016190/（0.7384670）=294.85N/mm2310 N/mm2 所选截面合适.（2
