18米跨度钢结构课程设计.docx

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1、梯形屋架，建筑跨度为18m,端部高度为1.99m,跨中高度为2.89m,屋架坡度i=110,屋架间距为6m,屋架两端支撑在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm400mm,混凝土采用C2。屋架上、下弦布置有水平支撑和竖向支撑（如图IT所示）。屋面采用1.56m预应力钢筋混凝土大型屋面板，12Om1n厚珍珠岩（r=350必/加3）的保温层，三毡四油铺绿豆沙防水层，20mm厚水泥砂浆找平层，屋面雪荷载为0.3（RN/62,钢材采用3号钢。SM屋架支翱置图2.1永久荷载1.2x1.4=1.68A:/V/n21.2X0.76=0.9N/苏1.20.42=0.504w21.2O.32=0.384ZN/疗1.

2、4x0.55=0.77攵N/疗预应力钢筋混凝土大型屋面板：三毡四油防水层及及找平层（20mm）：12Omm厚泡沫混凝土保温层：屋架自重和支撑自重按经验公式（跨度1=18m）=1.2+1.1=1.2+1.11832zn22.2可变荷载屋面雪荷载：2.3荷载组合永久荷载可变荷载为主要荷载组合，屋架上弦节点荷载为：F=（1.68+0.912+（）.504+0.384）+0.771.56=38.25RN3内力计算桁架杆件的内力，在单位力作用下用图解法（图27）求得表3-1。表3-1杆件轴线单位荷载内力F荷载内力（kN）上B-135700C-1508-6.223-238.030弦D-(4)1507-6.

3、223-238.030杆E-15088.996-344.097F-1507-8.996-344.097G-15089.105-348.266下-O2850+3.479+133.072弦-O3000*7.961+304.508杆-O3000+9.270+354.578-25306.502-248.702斜阳2613+4.586+175.415-2864+3.381-129.323杆3124+1.884+72.063-3124-0.690-26.3933124-0.463-17.710A-1990-0.500-19.125竖2290-1.000-38.250-25901.000-38.250杆28

4、90+0.812+31.0594截面选择4.1上弦杆截面选择上弦杆采用相同截面，以最大轴力G-杆来选择：NmaX=-348.266在屋架平面内的计算长度心=150.8cm,屋架平面外的计算长度心=301.5cmq选用两个不等肢角钢21100806,长肢水平。截面几何特性（长肢水平双角钢组成T形截面，节点板根据腹杆最大内力选用板厚8mm）：A=21.274cw2ir-2.40MZ=4.6IC机Z1q=62.8150=0.7922Xix2.40=1=竺=65.4150=0.778）iy4.61V截面验算：一”=21O.47V/nn216.494n2ix=1.58Cmix=4.42cnx=-=189

5、.9350v=67.9350X,1.58)4.42另两个节点的下弦杆内力较小,但心=6(X)0明故须验算其屋架平面外的长细比:=92=135.7350,4.424.3支座竖杆截面选择杆轴力：N=7925kN计算长度：1=Ioy=199cm,采用两个等肢角钢2N63x5,组成T型截面截面几何特性：A=12.286c2ix=1.94cmiy=2.89Cw1991991=102150,x=0.542v=68.92,89-截面验算：上一二以至=28.7207Vz2=215TVzw72m.nA0.542X1228.64.4支座斜杆截面选择杆轴力：N=-248702AN计算长度：心=G=253Cm采用两个

6、不等肢角钢2N100637,长肢相拼。截面几何特性：A=22.222cm2ix=3.20cmv=2.58cn253253x=79.1150x=0.693v=98.18.1071cm2ix=1.53cwiy=2.38CTn20926131=136.6350v=-=109.83501.532.384. 6竖杆截面选择杆轴力：N=-38.250ZN计算长度：1ox=0.8/=0.8229=183.2Cmv=229cm采用两个等肢角钢2N50x5,组成T形截面。截面几何特性：A=9.606c?2ix=.53cmv=2.38CTW1QQO229=ioH97150=0438=*1=96.2cmV150a=

7、0.580a1.53Xy2.38-截面验算:N_38250OminA0.438960.6=90.913.352cn2i=153cmzv=2.38Cm=229J=983150o5662864=8523.352CTn24=153cwiy=2.38cm=争2=149.73.352cm2ix=i.53cmiy=2.38cw2072259=-=135.4150=0.364v=108.8150v=0.501X1.53Xy2.38-截面验算：=丝丝=109.4N2f=215N/?/m.nA0.364x960.64.10斜杆截面选择杆轴力：N=-26.393AN计算长度：心=0.8/=0.8x312.4=24

8、9.9cm1oy=32Acm采用两个等肢角钢2N635,组成T形截面截面几何特性：A=12.286a/=1.94Cm=2.89cm24993124Ax=-=128.8150外=0.393Av=108.1150Qv=0.504X1.94y2.89截面验算:=54.7Nnn2f=2i5Nmm2N26393Omin4一393x1228.64.11斜杆截面选择杆轴力：N=-Y1CQkN计算长度：Iox=0.8/=0.8x312.4=249.9cm1oy=312.4cm采用两个等肢角钢2N63x5,组成T形截面截面几何特性：A=12.286cw2ix=1.94CTniy=2.89cm24993124=1

9、28.8150x=0.393v=108.12,89)截面验算:=36.7Nw/=2157Vz2N17710m.nA0.3931228.64.12竖杆截面选择杆轴力：N=+31.05%N计算长度：1o=0.8/=0.8289=2312cmIoy=289cm采用两个等肢角钢2N63x5,组成T形截面截面几何特性：A=12.286c2a=1.94cwi=2.89cm=11=119.2350v=100350X1.94,2.89截面验算：皮=辿=25.3Nzz2v=215N/舞2A1228.6各杆件截面选择结果列表如下表4-1杆件计算内力(kN)截面规格截面面积(cm2)计算长度(cm)i转半径(cm)长细比容许长细比稳定系数应力Nmm2名称编号5节点设计各节点的节点板厚一律取8mm,各杆内力如图5T所示。5.1 下弦节点i设计(如图6-2所示)首先，计算腹杆与节点板连接焊缝尺寸，然后按比例绘出节点板形状和尺寸，最后验算下弦与节点板的连接焊缝。已知焊缝的抗拉、抗压和抗剪的强度设计值：fwr=6ONnn2设杆的肢背和肢尖焊缝分别是=6的和=5切，则所需焊缝长度为：肢背：4=0.7N2hefv0.7x17541520.76160=91Amm取I1Omm肢尖：=也上2hef；0.7x17541520.75160=50.0mm取80mm设杆的肢背和肢尖焊缝分别是hf=6mm和hf=