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1、-、设计资料1、 某工厂车间，采用梯形钢屋架无檩屋盖方案，厂房跨度取27m，长度为102m，柱距6m。采用1.5m X6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，保温层、找 平层及防水层自重标准值为1.3kN/m 2。屋面活荷载标准值为0.5kN/m 2，雪荷 载标准值0.5kN/m 2，积灰荷载标准值为0.6kN/m 2,轴线处屋架端高为1.90m， 屋面坡度为i=1/12，屋架铰接支承在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm X400mm，混凝土标号为C25。钢材采用Q235B级，焊条采用E43型。2、屋架计算跨度：Lo=27m 2X0.15m=26.7m3、跨中及端部高度：端部高度：h =1900mm（
2、端部轴线处），h=1915mm （端部计算处）。屋架中间高度h=3025mm。、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图一所示2、荷载组合设计桁架时，应考虑以下三种组合：全跨永久荷载+全跨可变荷载（按永久荷载为主控制的组合）：全跨节点荷载设计值：F=（1.35 X3.12+1.4 X0.7 X0.5+1.4 X0.9 X0.6） X1.5 X=49.122kN图三桁架计算简图本设计采用程序计算结构在单位节点力作用下各杆件的力系数，见表杆件名称力系数（F=1 ）第一种组合FX第二种组合第三种组合计算杆件力（KN）全跨左半跨右半跨F1 X+F2 X F1 X+F2 X F3 X+F4 X F3X+F4
3、 X 上弦AB000000000BC, CD-10.82-8.15-2.67-531.50-551.36-456.42-227.16-109.78-551.36DE, EF-17.85-12.87-4.98-876.83-899.63-762.94-362.43-193.42-899.63FG, GH-21.55-14.66-6.89-1058.58-1070.90-936.29-418.75-252.32-1070.90HJ-22.72-14.23-8.49-1116.05-1107.80-1008.36-415.23-292.28-1116.05IJ, JK-23.2-14.72-8.48
4、-1139.63-1134.49-1026.38-428.05-294.39-1139.63下弦ab5.994.591.4294.24306.59251.32127.4359.10306.59be14.7710.893.88725.53748.57627.12305.05154.89748.57cd19.9914.035.96981.951000.85861.04397.67224.811000.85de22.3414.647.71097.391100.50980.27422.16273.511100.50ef21.8612.049.821073.811037.26998.80364.1431
5、6.581073.81斜腹杆aB-11.23-8.6-2.63-551.64-574.70-471.27-238.79-110.91-574.7Bb8.996.622.37441.61455.48381.85185.4994.46455.48bD-7.71-5.37-2.34-378.73-385.31-332.81-152.50-87.59-385.31De5.853.742.11287.36286.56258.32108.5473.63287.36eF-4.59-2.52-2.07-225.47-217.66-209.86-76.29-66.65-225.47Fd3.11.211.8915
6、2.28138.48150.2640.9855.55152.28dH-1.92-0.07-1.85-94.31-74.00-104.83-10.83-48.96-104.83He0.67-1.021.6932.917.7354.68-18.5939.4654.68-18.59eg1.183.22-2.0457.96100.529.3974.71-37.96100.52-37.96gK1.913.95-2.0493.82140.8437.0693.89-34.41140.84-34.41gI0.670.67032.9137.0125.4017.613.2637.01竖杆Aa-0.5-0.50-2
7、4.56-27.62-18.95-13.14-2.43-27.62Cb Ec-1-10-49.12-55.23-37.91-26.28-4.86-55.23Gd-1-10-49.12-55.23-37.91-26.28-4.86-55.23Jg-1-10-49.12-55.23-37.91-26.28-4.86-55.23Ie-1.5-1.50-73.68-82.85-56.86-39.42-7.29-82.85Kf000000000四、杆件截面设计1、上弦杆：整个上弦杆采用相等截面，按最大设计力 J、JK计算，根据表得：N= -1139.63KN ，屋架平面计算长度为节间轴线长度，即：lx=
8、1355mm,本屋 架为无檩体系，认为大型屋面板只起刚性系杆作用，不起支撑作用， 根据支撑布 置和力变化情况，取屋架平面外计算长度loy为支撑点间的距离，即 :l oy =3 l ox =4065mm。根据屋架平面外上弦杆的计算长度， 上弦截面宜选用两个 不等肢角钢，且短肢相并，如图四所示：图四上弦杆腹杆最大力N=-574.7KN ，查表可知， 厚度取14mm。设 =60，根据规属于b类，查Q235钢轴心受力稳定系数表，=0.807，则需要截面积：A N 1139.63 10中间节点板厚度取由双边角钢组成的12mm，支座节点板T行和十字形截面均26568.3mmf 0.807 215 lox
9、135.5cm2.26cm， iy60 60根据A、ix、iy查角钢规格表，初选用2L 180 X110 X12， 该截面特性如下：需要回转半径ix|oy 406.56.78cm肢背间距a=12mm ,2A=67.42 cmix=3.10cm， iy =8.75cm。b /t 180/12 15按所选角钢进行验算:以ix135.53.1043.71 V =150Vb1/t 180/1215 0.56loy/b10.564065/18012.65yz 3(1 心t 52.7b3.7型4065L)1252.7 180=57.89 V150截面在x和y平面皆属b类，由于 系数表得y二0.819,则有
10、：N 1139630 yA 0.819 6740所需截面合适。2、下弦杆：只需求出y，查轴心受压杆稳定206.45 V 215 N mm2整个下弦 杆采用同一截 面，按最大设计值计算，根据 表得杆de力最大N=1100.50KN。计算长度又有:l ox =2700mm, l oy=26700/2=13350mmN 110050022需要截面面积 A5118.60mm51.19cm，选用f 2152 L 160100 12，采用短肢相并，如图五所示：图五 下弦杆2 2该截面特性如下：A= 6011 mm 5118.60 mm , ix=28.2mm ,iy=78.2mm 。长细比计算：x 282
11、血38l oy 1335y170.72350iy7.82N1100500183.08MPa 215MPaA6011350满足要求3、端斜杆aB:已知杆件轴力 N =-574.70kN , lox loy = 2390mm。因为 hloy，故采用不等肢角钢，长肢相并，使ix iy，选用角钢2 L 125 80 10，如图六所示:图六 端斜杆则其截面特性如下：2A = 3942 mm ， ix = 39.8mm ， iy = 33.9mm对该截面验算如下：x虫空9060.05， yb239070.50ix39.8yiy33.9又因为:b2/t 80/10 80.48 2390/80 14.34所以
12、：取yz,1.09b； y 1loyt270.501.09 90423 902 1 0279.33150因为:yz xN，只需求y，查轴心受压杆稳定系数表得yz =0.692，于是有:3574.70 10yA0.692 39422 2210.68N/ mm f 215 N/ mm所需截面合适。4、腹杆 eg-gK :此杆在g节点处不断开，采用通长杆件。最大拉力：NgK 140.84kN， Neg 100.52kN ；最大压力：NgK 34.41kN， Neg 37.96kN ；再分式桁架中的斜腹杆，在桁架平面的计算长度取节间中心间距：I % =2027mm在桁架平面外的计算长度：N234.41loy li(0.750.252)4055 (0.75 0.25)3960mmNi37.96选用2 L 10010，如图七所示。2图七 腹杆eg-gK查角钢规格表得：A=3852mmix=30.5mm，iy =46.0mm 。对此截面验算如下:又因为:所以取:因为:压应力:拉应力:lxI。x ixb/tyzyz签 6646型0 86.0946.0oyi y100/10100.58loy/b 0.58 3960/10022.9744 0.475b0.475 100y 12286.09 12288.70l yt396010150，
