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1、目 录1.0 设计资料11.1 结构形式与布置21.1.1 桁架形式及几何尺寸21.1.2 屋架支撑布置21.2 荷载计算41.2.1屋面活荷载选择41.2.2屋架和支撑自重计算41.2.3荷载组合41.3 杆件设计及内力计算61.3.1 屋架计算简图61.3.2 杆件内力计算和杆件内力表61.3.3 杆件设计7(1)上弦杆7(2)下弦杆8(3)腹杆9(4)竖杆11(5)屋架杆件截面选择表111.4 节点设计121.4.1 下弦节点“c”121.4.2 上弦节点“B”131.4.3 上弦节点“D”141.4.4 下弦节点“e”151.4.5 上弦节点“F”161.4.6 下弦节点“g”171.
2、4.7 屋脊节点“H”181.4.8竖杆与上弦节点“C,E,G”191.4.9支座节点“A”191.4.10支座节点“a”21参考文献22致谢22附录221.0 设计资料某厂房总长度90m，跨度21m，纵向柱距6m。1.结构形式:钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=L/10；L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g，二类场地。屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为2台150/30t（中级工作制），锻锤为2台5t。2. 屋架形式及荷载:屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如
3、图1.11及下图所示。 21米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值 21米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值3.屋盖结构及荷载无檩体系：采用1.56.0m预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作用）荷载：屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重，以KN/m2为单位；屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7KN/m2，雪荷载的基本雪压标准值值根据不同学号按附表取。施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值；积灰荷载取0.6 KN/m2。屋面各构造层的荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4K
4、N/m2 保温层 0.35KN/m2 一毡二油隔气层 0.05KN/m2 水泥砂浆找平层 0.3KN/m2 预应力混凝土屋面板 1.45KN/m2杆件名称内力系数F=1组合一组合二组合三杆件内力（KN）全跨(1)左半跨(2)右半跨(3)F*(1)F1*(1)+F2*(2)F1*(1)+F2*(3)F3*(1)+F4*(2)F3*(1)+F4*(3)上弦AB000000000BC CD-7.472-5.31-2.162-431.732-396.319-344.754-158.728-83.365-431.732DE EF-11.262-7.339-3.923-650.718-586.460-53
5、0.506-223.334-141.555-650.718FG GH-12.18-6.861-5.319-703.760-616.635-591.377-215.774-178.858-703.760下弦ac4.13.011.09236.898219.044187.59489.40243.438236.898ce9.7446.6633.081563.008512.542453.868200.729114.976563.008eg11.9627.3264.636691.164615.227571.164225.984161.585691.164gh11.7685.8845.884679.9555
6、83.575583.575190.642190.642679.955斜腹杆aB-7.684-5.641-2.043-443.982-410.517-351.582-167.549-81.413-443.982Bc5.8083.961.848335.586305.316270.721119.37068.809335.586cD-4.409-2.633-1.776-254.752-225.661-211.623-81.684-61.168-254.752De2.7921.2221.57161.322135.605141.30541.06549.396161.322eF-1.572-0.047-1.
7、525-90.830-65.851-90.060-7.775-43.158-90.830Fg0.328-1.0391.36718.952-3.44035.971-23.48634.11335.971gH0.7131.913-1.241.19760.8539.86248.813-25.71260.853竖干Aa-0.5-0.50-28.890-28.890-20.700-14.085-2.115-28.890Cc-1-10-57.780-57.780-41.400-28.170-4.230-57.780Ee-1-10-57.780-57.780-41.400-28.170-4.230-57.78
8、0Gg-1-10-57.780-57.780-41.400-28.170-4.230-57.780表1-2 屋架构建内力组合表注：表中F=57.78KN，F1=41.4KN，F2=16.38，F3=4.23KN，F4=23.94KN3.杆件设计1) 上弦杆整个上弦采用等截面，按FG,GH杆件的最大设计内力设计，即N=-703.76KN上弦杆计算长度： 在屋架平面内：为节间轴线长度，即L0x=l0=1.5075m 在屋架平面外：本屋架为无檩体系，并且认为大型屋面板只起到刚性系杆作用，根据布置和内力变化情况，取lOy为支撑点间的距离，即L0y=2*1.5075= 3.015 m根据屋架平面外上弦杆
9、的计算长度，上弦截面选用两个不等肢角钢，短肢相并，如图1.17所示 图1.17 上弦截面腹杆最大内力N=-446.901KN，查表知，中间节点板厚度选用10mm，支座节点板厚度选用12mm。 设=60，查轴心受压稳定系数表 =0.807则需要截面积为=703760/(0.807*215)=4056.1mm2需要回转半径：ix=l0x/=1507.5/60= 25.125mm2iy= l0y/=3015/60=50.25mm2根据需要的, ix , iy查角钢型钢表，初选2 L1409010，肢背间距a=10mm，则A=4452，ix =2.56cm，iy =6.77cm。按所选角钢进行验算：x
10、= l0x/ix=1507.5/25.6=58.9=150y= l0y/iy=3015/50.25=60=150则满足长细比x，只需求y。查表y=0.807，则N/(XA)= 703760/(0.807*4452)=195.932.15cm2，ix =2.59cm，iy =6.73cm.x= lox/ix=300/2.59=115.8350y= loy/iy=1035/6.73=153.8x，只需求y。查表y=0.7654，则=N/(XA)= 443982/(0.7654*4452)=130.3 N/mm2215N/mm2故所选截面合适。l 杆Bc杆件轴力： N=335.586KN=33558
11、6N计算长度： lox =loy=2613mm选用2L1007，肢背间距8mm，则A=27.60cm2，=3.09cm，=4.39cm.x= lox/ix=261.3/3.09=84.6150y= loy/iy=261.3/4.39=59.5y，只需求x。查表x = 0.6574，则=N/(XA)= 335586/(0.6574*2760)=185.0N/mm2215N/mm2故所选截面合适。l 杆cD杆件轴力： N=254.792KN计算长度： lox =loy=2864mm选用2L1006，肢背间距a=8mm，则A=23.87cm2，=3.10cm，=4.37cm. x= lox/ix=286.4/3.10=92.4150y= loy/iy=286.4/4.37=65.5y，只需求x。查表x =0.6052，则=N/(XA)=254792/(0.6052 *2387)=176.4N/mm2215N/mm2故所选截面合适。l 杆De杆件轴力： N=161.322KN计算长度： lox =loy=2864mm选用2L906，肢背间距a=8mm，则A=21.28cm2，=2.79cm，=3.98cm.x= lox
