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1、专业：请 输 入 专 业班级：土木0901学生姓名：蒋家顺指导教师：王洪涛完成时间：2021-9-10请输入论文标题目录一、设计资料3二、结构形式及支撑布置31桁架的形式及几何尺寸32桁架支撑布置3三、荷载计算5四、内力计算6五、杆件设计61上弦杆72下弦73斜腹杆7六、节点设计91下弦节点“C92上弦节点“B103屋脊节点“I11一、设计资料哈尔滨郊区，某厂房跨度24m，总长90m，柱距6m，屋面坡度i1/10，屋架下弦标高为18m。简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C30，上柱截面400400mm，房内还设有桥式吊车2台150/30t。采用梯形钢屋架，钢材选用Q235B，焊条采用E43型
2、。1.56m预应力钢筋混凝土大型屋面板1.4KN/m 、铺上70mm厚保温层0.7KN/m ) 、三毡四油上铺绿豆砂防水层0.4KN/m 、一毡二油隔气层0.05 KN/m 、找平层2cm厚0.3KN/m ；屋面荷载标准值0.7KN/m，积灰荷载标准值0.9KN/m，雪荷载标准值0.35KN/m。要求设计屋架并绘制屋架施工图。二、结构形式及支撑布置1桁架的形式及几何尺寸本例题为无檩屋盖方案，i=1/10，采用平坡梯形屋架。屋架杆件几何长度见附图1跨中起拱按L/500 考虑。. 屋架计算跨度L02400030023700mm；. 端部高度取H=1990mm，. 中部高度取H=3190mm。图 2
3、.1 桁架形式及几何尺寸2桁架支撑布置根据建造地区的计算温度和荷载性质，钢材选用Q235-B。焊条采用E43 型，手工焊。根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下、弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆，见附图2。三、荷载计算标准永久荷载： 三毡四油上铺绿豆砂防水层 0.4KN/m 水泥砂浆找平层 0.4KN/m 保温层 0.7KN/m 一毡二油隔气层 0.05KN/m 水泥砂浆找平层 0.3KN/m 预应力混凝土屋面板 1.4KN/m 悬挂索道 0.15 KN/m屋架和支撑自重为 0.120+0.011x24=0.384kN/m _共 3.784kN/m标准可变荷载：屋面活荷载 0.7kN/m积
4、灰荷载 0.9kN/m_共 1.6kN/m永久荷载设计值 1.353.784=5.1084KN/m取5.0KN/m由永久荷载控制可变荷载设计值 1.41.60.7=1.512KN/m 取1.50KN/m考虑以下三种荷载组合组合一：全跨永久荷载+全跨可变荷载F5.0+1.51.56 = 58.5KN组合二：全跨永久荷载+半跨可变荷载 F1=5.01.5645.0kN F21.51.5613.5kN组合三：全跨桁架、天窗架和支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 全跨节点桁架自重设计值： F3=0.3841.563.46KN 半跨节点屋面板自重及活荷载设计值： F41.41.35+0.71.41
5、.5625.83KN四、内力计算荷载组合1计算简图如图4.1，荷载组合2计算简图如图4.2，荷载组合3计算简图如图4.3. 图 4.1 荷载组合1 图 4.2 荷载组合2 图 4.3 荷载组合4.3 由电算先解得F=1的桁架各杆件的内力系数F=1作用于全跨、走半跨和右半跨。然后求出各种荷载情况下的内力进行组合，计算结果见附表1五、杆件设计按腹杆最大内力515.17KN,查表7.4，选中间节点板厚度为12mm，支座节点板厚度14mm。1上弦杆整个上弦杆采用等截面，按最大内力Nmax= -886.301KN计算。在屋架平面内：计算长度为节间轴线长度，即 l=l。=1508mm, l=3000mm；
6、l1取两块屋面板的宽度。选用2L14010，A=54.74cm2, ix=4.34cm, iy=6.20cm,l/ i150.8/4.34=34.7150l/ i=300/6.20=48.39150双角钢T型截面绕对称轴y轴按弯扭屈曲计算长细比b/t=14/1.2=11.60.58 l/b=0.58300/14=12.4, 故由=55.25得=0.826，那么：=886.301103/(0.82654.74102)=196N/ f=215 N/ 填板每个节间放一块，la=75.4cm40i=404.34=173.6cm。2下弦下弦也不改变截面，按最大内力计算。Nmax= 881.074KN，l
7、=l。=300cm, l=1200mm；连接支撑的螺栓孔中心至节点板边缘的距离约为100mm，可不考虑螺栓孔削弱。选用2L1258012短肢相并，A=46.8 cm2, ix =2.24cm，iy =6.23cm。 =300/2.24=13 350=1200/6.23=193350 =881.074103/46.8102=188.3 N/ f=215 N/ 填板每个节间放一块la =300/2=150cm 80 i=803.95=316cm3斜腹杆 杆件B-a：N=-515.17KN，lox =loy =253.5cm选用2L1258010长肢相连，A=39.4 cm2, ix =3.98cm
8、，iy =3.39cm。中间节点板厚度10mm = l/ i=253.5/3.98=63.7 =150 l/ i=253.5/3.39=74.8 =150 b2/t=8/1.0=8 按b类查表得=0.688，那么：=N/A=515.17103/( 0.68839.4102)=190N/ f=215N/ 填板放两块: la =253.5/3=84.5cm 80 i=804.01=320.8cm 杆件H-g：N=34.216KN，内力较小，按受压长细比控制截面跨中腹杆在半跨荷载作用下，内力变号lox =loy =339.6cm 选用2L755，A=7.412=14.82cm， i=2.32cm，
9、i=3.43cm中间节点板厚度10mm。 = l/ i=339.6/2.32=146=150 l/ i=339.6/3.43=99 =150 =N/A=34.216 103/14.82102=23N/ f=215N/ 填板放三块，la =339.6/4=84.9cm 40 i=402.32=92.8cm。 杆件G-g: N=-58.08KN， lox =231cm , loy=289cm，内力较小可按选择截面。 = l/=231/150=1.54cm l/=289/150=1.93cm 选2L505，A=9.6 cm, i=1.53cm，i=2.53cm，填板放三块，la =289/4=72.
10、2cm略大于40 i=401.53=61.2cm，但实际节点板宽度较大，故仍可够用。其余各杆的截面选择见下表。连接垂直支撑的中央竖杆采用十字形截面，其斜平面计算长度l0=0.9l,腹杆除支座竖杆A-a和支座斜杆B-a外,六、节点设计 1下弦节点“C先算腹杆与节点板的连接焊缝：B-a杆肢背及肢尖焊缝尺寸取，那么所需焊缝长度考虑起灭弧缺陷：角钢肢背所需焊缝长度 ，取210mm角钢肢尖所需焊缝长度 ，取140mmB-c杆肢背及肢尖焊缝尺寸取，那么所需焊缝长度考虑起灭弧缺陷：角钢肢背所需焊缝长度 ，取180mm角钢肢尖所需焊缝长度 ，取120mm杆件C-c，D-c的杆端焊缝同理计算，其中C-c杆件内力
11、较小，焊缝按构造采用。其次验算下弦杆与节点板连接焊缝，内力差。按比例及角度绘制节点详图如下，由斜腹杆焊缝决定的节点板尺寸量得实际节点板长度是42cm，角焊缝计算长度=42-1.2=40.8cm，采用=6mm，肢背焊缝应力为： 满足要求。 2上弦节点“B腹杆B-a、B-c的杆端焊缝计算从略。验算上弦与节点板的连接焊缝：节点板缩进8mm, 肢背用塞焊缝承受节点荷载Q= 58.1KN。，由斜杆焊缝决定的节点板尺寸，量的节点板长度是：710mm，那么焊缝的计算长度为。N/mmN/mm肢尖焊缝承当弦杆内力差,偏心距e=14-4=10cm，偏心距 采用 那么: 那么焊缝强度为： 200N/mm23屋脊节点
12、“I腹杆杆端焊缝计算从略。弦杆与节点板连接焊缝受力不大，按构造要求决定焊缝尺寸，可不计算。只进行拼接角钢计算：拼接角钢采用与上弦相同的截面2L14010，除倒棱外，竖直肢应切去,并按上弦坡度热弯。拼接角钢与上弦的焊缝在接头一侧总计算长度设共4条焊缝，认为平均受力，每条焊缝实际长度为：拼接角钢所需长度 为了保证并接节点处的刚度，取L=500mm。 底板计算底板承受屋架的支座反力Rd = 8Fd =464.8 kN.,柱采用C30混凝土， ，底板需净面积为：锚栓直径取d=20，锚栓孔直径为40mm，那么所需底板面积： 按构造要求采用底板面积为。垫板采用-10010020，孔径26mm。实际底板净面积:
