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1、普通钢桁架设计说明 目 录 一、设计资料. 1二、设计步骤. 1三、设计内容. 21. 杆件尺寸. 22. 结构形式与布置. 23. 屋架荷载计算. 34 内力计算. 4 5. 杆件的截面选择. 5 6. 节点计算. 9 7. 节点尺寸及受力.10 四、参考文献：. 18 普通钢桁架设计一、设计资料 1.设计一房屋跨度为24m的钢屋架，房屋平面尺寸为24m54 m，地区 雪压0.7KN/m2，基本风压为0.45 KN/m2，分项系数为1.4，冬季室外计算温度为-20，不考虑地震设防。 2.钢材选用Q235-BF，焊条采用E43型，手工焊；上弦坡度i=1/10，端部高度H0=2m,每端支座缩进0
2、.15m,下弦起拱50mm. 3.荷载 恒荷载标准值： SBS沥青改性卷材 0.35 KN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2 150mm厚加气混凝土保温层 0.4 KN/m2 1.56m大型屋面板和灌缝 1.6 KN/m2 吊顶 0.4 KN/m2 屋架支撑自重为0.12 0.011L0 0.384KN/m2 活荷载标准值： 屋面活荷载（雪载） 0.7 KN/m2二、设计步骤 1.确定屋架的形式和几何尺寸，确定节点尺寸以及计算各杆件长度；绘制屋架的几何尺寸图； 2.屋架杆件的内力组合；荷载组合，计算在单位力作用左半跨的杆件内力系数；并绘制内力系数图； 3.杆件截面选择，按轴心
3、受力构件（拉或压）进行设计； 4.焊缝计算，焊缝在轴心力作用下的强度计算； 5.节点设计，根据节点板的几何尺寸，计算焊缝的实际长度，根据计算焊缝的实际长度绘制节点图； 6.绘制屋架施工图。三、 设计内容 1.杆件尺寸 桁架计算跨度: 跨中及端部高度 桁架的中间高度： 在23.7m的两端高度： 在24m轴线处端部高度： 桁架跨中起拱50mm（）。 2.结构形式与布置 桁架形式与几何尺寸如图1所示。 图1 桁架形式及几何尺寸 3.桁架荷载计算 永久荷载： SBS沥青改性卷材 0.35 KN/m21.35=0.4725KN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层 0.4 KN/m21.35=0.54KN/m
4、2 150mm厚加气混凝土保温层 0.4 KN/m21.35=0.54KN/m2 1.56m大型屋面板和灌缝 1.6 KN/m21.35=2.16KN/m2 吊顶 0.4 KN/m21.35=0.54KN/m2 屋架支撑自重0.12 0.011L0 0.384KN/m21.35=0.5184KN/m2 共 4.771KN/m2 可变荷载： 屋面活荷载 0.7 KN/m21.4=0.98KN/m2 4.内力计算 内力分析中，通常作如下假定： 1)所有荷载都作用在节点上； 2)所有杆件都是等截面直杆； 3)各杆轴线在节点处都能相交于一点； 4)所有节点均为理想铰接。 设计桁架时，应考虑以下三种荷载
5、组合：（1） 全垮恒荷载全垮活荷载： 全跨节点永久荷载及可变荷载 （2）全垮恒荷载半跨活荷载 全跨节点永久荷载： 半跨节点可变和载： (3)全垮屋架包括支撑重半跨屋面板重+半跨屋面活荷载 全跨节点和桁架自重： 半跨节点屋面板自重及活荷载: (1)、（2）为使用阶段荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。 各荷载情况下的内力进行组合，计算结果见表1。 5.杆件的截面选择(表2） 1）上弦杆 整个上弦采用等截面，按最大内力N=-1008.28kN计算。L0x=1206mm,L0Y=3618mm.Q235钢f=215N/mm2，压杆=150。因L0Y/ L0x=3，故采用短边相拼的不等边角钢T形截面，整
6、体稳定系数按b类查。经计算选用规格为 18012512（A=75.824mm2,ix=357mm,iy=96. 1mm）可得到 x=1206/357=33.78 =150 y=3618/96.1=37.65 =150由max=37.65, 查得b类=0.870，即代入稳定条件 =N/(A)=1008280/(0.87075824)=152.85N/mm2 L0x，故采用短边相拼的不等边角钢T形截面，不考虑空洞削弱，整体稳定系数按b类查。需要的净截面面积为 An=N/f=969150/215=4508 mm2选用规格为 180 11012（A=6742mm2,ix=31.0mm,iy=87.6m
7、m）可得到 x=3000/31.0=97 =350 y=14850/87.6=170 =350满足要求。 3)腹杆 aB杆 NaB=-548710N , L0x=L0Y=2535mm 选用 1409010（A=4452mm2,ix=44.7mm,iy=33.74mm），长肢相拼可得到 x=2535/44.7=56.71 =150 y=2535/33.1=67.78 =150由max=67.78, 查得b类=0.795，即代入稳定条件 =N/(A)=548710/(0.795 4452)=155 N/mm2 215 N/mm2满足要求。 Bb杆 N=+468.53kN L0x=2087mm,L0
8、Y=2609mm.Q235钢f=215N/mm2，压杆=350需要的净截面面积为 An=N/f=439.9103/215=2046 mm2选用 708（A=2134mm2,ix=21.3mm,iy=33.0mm）可得到 x=2087/21.3=98 =350 y=2609/33=79 =350满足要求。 bD杆 N=-383.18kN L0x=2288mm,L0Y=2860mm.Q235钢f=215N/mm2，压杆=350选用 90 8（A=2788mm2,ix=27.6mm,iy=40.9mm），可得到 x=2288/27.6=83 =150 y=2860/40.9=70 =150由max=
9、83, 查得b类=0.668，即代入稳定条件 =N/(A)=371.8103/(0.6682788)=199 N/mm2 215 N/mm2满足要求。 Dc 杆 N=290.84kN L0x=2288mm,L0Y=2860mm.Q235钢f=215N/mm2，压杆=350需要的净截面面积为 An=N/f=280.7103/215=1306 mm2选用 705（A=1376mm2,ix=21.6mm,iy=32.4mm）可得到 x=2288/21.6=106 =350 y=2860/32.4=88.3 =350满足要求。 cF杆 N=-228.52kN L0x=2495mm,L0Y=3119mm.Q235钢f=215N/mm2，压杆=350选用 906（A=2128mm2,ix=27.9mm,iy=40.5mm），可得到 x=2495/27.9=89 =150 y=3119/40.5=77 =150由max=89, 查得b类=0.628，即代入稳定条件 =N/(A)=266.4103/(0.628 2128)=202 N/mm2 215 N/mm2满
