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1、一、设计资料：某工程为单跨双坡封闭式厂房，跨度L = 18m，柱间距6m,厂房纵向长度 60m，采用三角形芬克式屋架，屋面坡度i = 1/3。屋架铰支于混凝土柱上，上 柱截面400mmx400mm，混凝土等级C20。结构重要性系数为1.0，厂房内无 吊车。柱网图如下1=1=44!2141:T1111I11 111111111 1 11111 H11二、屋架形式及几何尺寸：屋架形式及几何尺寸如图。（a）是上弦支撑布置图，（b）是下弦支撑布置 图。屋架坡度i=1/3r-rrdl-l.!?匚匚 l_cct l 仁_三、屋架支撑布置：1、屋架的支撑(1) 在屋架两侧第一个柱间各设置一道上弦平面横向支撑
2、和下弦平面横向支 撑。(2) 在屋架的上弦节点A、C、E、G处设置一通长的刚性水平系杆。(3) 在屋架的下弦节点I处设置一通长的柔性水平系杆。2、屋面檩条及其支撑四、设计与计算1、荷载标准值(所有荷载按水平投影面积算)(1)永久荷载平行于屋面方向的永久荷载:0.55 KN / m 20.18 KN / m 2水泥平瓦油毡、木望板p = 0.73 KN / m 2水平方向的永久荷载：p = 0.538 KN / m 2(2)可变荷载2 3可变荷载取屋面活荷载(P3 = 0.50KN /m2)和雪荷载(p4 = 0.60KN /m2 )中的较大 值，故为 0.60KN / m2。2、荷载组合设计屋
3、架时应考虑以下三种荷载组合： 全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦节点荷载(端点荷载取半)：P = (p + p x cos a) x 1.2 x 1.555 x 6 + p x 1.4 x 1.555 x 6 x cos a=(0.73 + 0.538x cos18.43 ) x 1.2x 1.555x 6 + 0.6x 1.4x 1.555x 6x cos18.43=21.32 KN。檩条0.15 KN / m 2管道等0.07 KN / m 2屋架及支撑0.12 + 0.011Z = 0.12 + 0.011X 18 = 0.318 KN / m 2杆件名称杆内力系数 :P=1,4半跨 全
4、跨全跨永久荷咔、石廿斗业咔全跨屋架支撑+半中 口左r全跨永久荷载+半跨口左L布比 业口左r载+全跨可跨屋面板+半跨可变 荷 载可变荷载P1=13.9变荷载=5.71计算内力/kNP=21.32P2=74P4=10.45-n=px N=PX2+P2Xi n=p3x+ p4xAB-12.65-11.39-242.8348-257.497-197.2294-257.497BC-11.4-16.15-344.318-313.861-211.3465-344.318CD上弦杆-12.05-16.76-357.3232-327.436-221.6221-357.323DE-11.7-16.44-350.5
5、008-320.244-216.1374-350.501EF-10.45-15.18-323.6376-292.93-195.8803-323.638FG-11.1-15.81-337.0692-306.783-206.2701-337.069AH1216.5351.78323.43219.615351.78下弦杆HI913.5287.82258.21171.135287.82IJ4.59191.88160.3898.415191.88BH/CH/EK/FK-1.34-1.34-28.5688-29.1316-21.6544-29.1316DH-2.85-2.85-60.762-61.959-
6、46.056-61.959斜腹杆DI-2.85-2.85-60.762-61.959-46.056-61.959DK3363.9665.2248.4865.22IK4.54.595.9497.8372.7297.83GK7.57.5159.9163.05121.2163.05竖杆GJ0000004、杆件截面选择按上弦杆最大内力N = -3573KN，查表7-5选取中间节点板厚度为CD6mm。三角形桁架最大腹杆内力(KN) 0.511 确定。即有 i,N 357 -一，1 =11 (0.75 + 0.25 节)=311 x (0.75 + 0.25 x ) = 312.4cm 155.5cm ,
7、 1截面选取两不等肢角钢，短肢相并。假设人=60，查轴心受压构件稳定系数表得甲=0.807，故A = = 35Vx3 = 2058mm 2 = 20.58cm 2甲 f 0.807 x 215.1155.5北。 .1312.4i = f = 2.59cm， i = u = 5.2cmx人60y人60查型钢表，选 2 L160x 100x 10，短肢相并，A = 50.63cm2，i = 2.85cm，i = 7.7cm 。y按所选角钢进行验算：(1) 长细比验算冗=二=555 = 54.6 冗=150x i2.85人=L = 3124 = 40.6 0.56e = 0.56 x= 1.1b16
8、0计b1212:取人=3.7 了（1+ 5o7b1b 160-1 =t 10、cr 160 小 312.42 x 102、)=3.7 xx (1+) = 59.21052.7 x 1604由于人 人，只需求出中=中，查轴心受压构件的稳定系数表，x=0.842，yzminN357 x103b = 83.7N/mm2 f = 215N / mm2p A 0.842 x 5063所选截面满足要求。(2)下弦杆：ox=245.8cm，整个下弦杆采用等截面，按最大内力 351.78KN计算。1 1 = 491.6 cm，因为、=21 ox，选用不等边角钢，短肢相并。所需截面 A = N = 351.78
9、 x 103 = 1636.2mm2 = 16.36cm2，由型钢表选取 n f 2152 |_90x 56 x 6， A = 17.11cm2， i = 2.24cm， i = 4.34cm。按所选角钢进行验算：Xyb =史= 205.6N/mm2 f=215N/mm2 满足要求A 1711长细比验算人=lox = 245.8 = 107.9 1 =350满足要求x i2.241 = -y = 491* = 113.3 1 =350满足要求y i4.34所选截面满足要求。（3）斜腹杆：KG杆和IK杆采用等截面N = 163.05KN， L =0.8L=0.8 x 245.8=196.64cm
10、，L =245.8cm 选用 2|_70X6, A=16：32cm2, ix=2.15, iy=3.11l 196.63 f1 = ox =-=91.51 =150 x i 2.15.广 245.8 ,1 =1=791，只需求出q . =q，查表D2得：中=0.611b =N = 163.05X1000 = 163.5N/mm2 f=215N/mm2满足要求q A 0.611x 16.32 x100BH、HC、EK、FK 杆：N = 29KN , L =0.8L=0.8 x 110 = 88cm , L =L=110cm 彳假设1 = 70，查表D2得q= 0.751,N 29 x1000A
11、=q f 0.751 x 215=176.8mm 2 = 1.768cm 2i = Lx=竺 x 170查表H中型钢表，选用2 A = 11.38cm2, i = 2.32 , 截面验算：L 110=1.26 , i = iy = 1.57y 170D0X6,长肢相并，得：i = 1.511 = -ex = 88 = 58 1 = 150满足要求x i 1.51x1 =尊= = 47.4 1，只需查出q .N 29 x 1000 b =q A 0.818 x 11.38 x100=q，查表D2得: x=31.2N / mm 2 f =q = 0.818215 N / mm 2满足要求DH杆：N = 62KN , L =0.8L=0.8 x 245.7 = 196.56cm , L =L=245.7cm查表H中型钢表,选用2|_0X6长肢相并，得：可A = 11.38cm2, i = 2.32 , i = 1.51截面验算:人 =-ox =9 656 130 人=150满足要求x i1.51人 -oy = 23 5.7 102 X，只需查出甲.=甲，查表D2得：平0.387e = =62x= 140.7N/mm2 f = 215N/mm2 满足要求中 A 0.387 x11.38x 10
