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1、钢结构课程设计计算说明书目录、设计资料2二屋架形式，尺寸及支撑布置 2三、荷载与内力计算41 .荷载计算42 .内力计算4四、杆件截面设计61 .上弦杆72 .下弦杆 错误！未定义书签3 .端斜杆Ba94 .斜杆Bb95 .再分腹杆c1G1006 .中竖杆Je101五、节点设计1221 .下弦节点b1332 .上弦节点B1343 .屋脊节点K1554 .下弦跨中节点e1765 .端部支座节点a187钢结构梯形屋架课程设计、设计资料已知条件：天津某厂金工车间，梯形钢屋架跨度27ml长度180m柱距6ml该车间内设有一台30t中级工作制桥式吊车。采用1.5mx 6m预应力混凝土大型 屋面板，冬季最
2、低温为-20度，采用80mm?泡沫混凝土保温层，卷材屋面，屋 面坡度i=1/10。屋面活荷载标准值为0.7 kN/m2,雪荷载标准值为0.3 kN/m2, 积灰荷载标准值为 0.35 kN/m2。屋架较支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mmK 400 mm混凝土标号为C2Q钢材采用Q235Ba,焊条采用E43型。二屋架形式，尺寸及支撑布置屋架的计算跨度：Lo=27000-2X 150=26700mm端部高度：h=2000mm （轴线处），h=2015mm （计算跨度处）跨中高度：H H0 L0i 2015 26700 0.1 3350mm22屋架的高跨比：萃0 0.12546Lo 26700
3、屋架形式及几何尺寸见图1所示。a 3000 b Mm c 4500 d 3000 电13500屋架支撑布置见图2所示zrM工MuTso屋架上弦支撑布置圈OORNKTocsrc。oslgGGlGG1LGG1GG1GLgog00等豆吊MISOTiZIF宣oGGLGGI 3 GC1GG1屋架下弦支撑布置图CC1 6G1 | GGl CC3 GGIIH I /符号说明：GWJ-（钢屋架）；SC-（上弦支撑）：XC-（下弦支撑）；CC-（垂直支撑）；GG-（刚性系杆）；LG-（柔性系杆）图2屋架支撑布置图三、荷载与内力计算1.荷载计算荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。1 .永久荷载标准
4、值防水层（三毡四油，上铺小石子）1.2 0.35 0.42kN/nf找平层（20m用水泥砂浆）0.4 1.2 0.48kN/m2保温层（80mnS泡沫混凝土）1.2 0.5 0.6kN/m2预应力混凝土大型屋面板1.2 1.4 1.68kN/m2屋架和支撑自重1.2 (0.12 0.011 30) 0.54kN/m2总计 3.72 kN/m2可变荷载标准值屋面活荷载1.4 0.7 0.98 kN/ m2总计 0.98 kN/ m22 .荷载组合设计屋架时，应考虑以下三种组合：全跨永久荷载拄跨可变荷载全跨节点永久荷载及可变荷载：F=（3.72+0.98） X 1.5 X 6=42.3 kN全跨永
5、久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载：F1=3.72X 1.5 X 6=33.48 kN半跨节点可变荷载：F2=0.98X 1.5 X 6=8.82 kN全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+ 半跨屋面活荷载全跨节点屋架及支撑自重：F3 =0.54 X 1.5 X 6=4.86kN半跨大型屋面板重及活荷载：F4=(1.68+0.98) X 1.5 X 6= 23.94kN2.内力计算用图解法分别先求出左半跨和右半跨单位荷载作用下的杆件内力系数，二者相加得到全跨单位荷载作用下节点的内力系数，然后乘以实际的节点荷载，得到相应的内力。屋架在上述第一种荷载组合作用下，屋架的弦杆，竖杆和靠近两端的斜腹杆
6、，内力均达到最大。在第二种和第三种荷载组合作用下，靠跨中的斜腹杆的内力可能达到最大或发生变号。因此，在全跨荷载作用下所有杆件的内力均应计算，而在半跨荷载作用下仅需计算近跨中的斜腹杆内力。计算结果列下表。屋架杆件内力组合表表1杆件名称全跨左半跨右半跨PXP1X+P2XP1X+P2XP3X+P4XP3X+P4X计算内力（KN）AB0.000.000.000.000.000.000.000.000.00BCD-11.11-8.01-3.74-469.95-442.61-404.95-245.75-143.53-469.95DE-17.89-12.26-6.79-756.75-707.09-658.8
7、5-380.45-249.50-756.75EFG-18.47-12.84-6.79-781.28-731.62-678.26-397.15-252.32-781.28GHIJ-20.14-12.19-9.44-851.92-781.80-757.55-389.71-323.87-851.92a-b5.934.371.89250.84237.08215.21133.4474.07250.84b-c14.9410.525.33631.96592.98547.20324.46200.21631.96c-d21.0813.489.16891.68824.65786.55425.16321.74891
8、.68d-e18.259.809.80771.98697.45697.45323.31323.31771.95Aa-0.50-0.500.00-21.15-21.15-16.74-14.40-2.43-21.15Ba-11.16-8.22-3.54-472.07-446.14-404.86-251.02-138.99-472.07Bb8.966.293.21379.01355.46328.29194.13120.39379.01Cb-1.00-1.000.00-42.30-42.30-33.48-28.80-4.86-42.3Db-7.44-4.88-3.08-314.71-292.13-27
9、6.26-152.99-109.89-314.71Dc5.483.212.73231.80211.78207.55103.4891.99231.8Ec-1.50-1.500.00-63.45-63.45-50.22-43.20-7.29-63.45E10.730.730.0030.8830.8824.4421.023.5530.88cl-4.56-1.78-3.35-192.89-168.37-182.22-64.77-102.36-192.89F1-1.00-1.000.00-42.30-42.30-33.48-28.80-4.86-42.3G1-3.76-0.98-3.35-159.05-
10、134.53-155.43-41.73-98.47-159.05Gd-2.26-2.930.51-95.60-101.51-71.17-81.131.23-101.51Hd0.000.000.000.000.000.000.000.000H20.000.000.000.000.000.000.000.000I20.000.000.000.000.000.000.000.000J2d2.693.50-0.61113.79164.5584.6896.86-1.53164.55Je0.000.000.000.000.000.000.000.000表1-屋架杆件的计算内力 注：表内负责表示压力；正值表
11、示拉力qb匚四、杆件截面设计腹杆最大内力，N479.68kN由屋架节点板厚度参考可知：支座节点板厚度取t=14mm其余节点板与垫板厚度取 t=12mm1.上弦杆腹杆最大内力，N=-472.07KN,由屋架节点板厚度参考可知：支座节点板刚 度取14mm；其余节点板与垫板厚度取12mm。1.上弦杆整个上弦杆采用相同一截面，按最大内力计算，N=-851.92KN计算长度：屋架平面内取节间轴线长度lOx=150.8cm屋架平面外根据支撑，考虑到大型屋面板能起一定的支撑作用，取上弦横向水平支撑的节间长度：lOy =300cm因为2lOx = lOy,故截面直选用两个不等肢角钢，且短肢相并，见图 4图4
12、上弦截面 一 一，一 一 3* N 851,92 102要截面积 A = 4910.06mm,f 0.807 215需要回转半径ixj詈=2.51 cm300060=5.00 cm* . *2根据需要的A、ix、iy查角钢型钢表，初选2 L 160 100 14, A=6940mm ,ix=2.80cm , iy =7.86m。按所选角钢进行验算x=区=嗤=52.9 0.56|oy/bl 0.56 3000/160 10.5则：yz3.7%(1ti2+222_) 3L6(1 300 1.44 ) 44.4 入=15052.7b1.452.7 16x yzmin x,查轴心受力稳定系数表,x =
13、 0.83843 . 177MPa215 MPa所选截面合适。xA 0.847 56802 .下弦杆整个下弦杆采用同一截面，按最大内力计算，N=891.68kN计算长度：屋架平面内取节点间轴线长度lOx =4500mm 屋架平面外根据支撑布置取l0y =13350mm3* N 891.68 102计算需要净截面面积 A =4147 mmf 215选用2 L140 9014 （短肢相并），见图5。6100x_ lox4502.51=179.3=250图5下弦截面2A=6940 mm , ix=2.51cm, iy=6.93cm。按所选角钢进行截面验算，取 A A（若螺栓孔中心至节点板边缘距离大于 100mm,则可不计截面削弱影响）N 891.68 10322-146.178N/mm 215 N/mm丫 =皿 至 192.6 =350 iy 6.93
