钢结构课程设计- 梯形屋架设计.doc

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1、梯形屋架设计任务1设计资料梯形屋架，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=1/10,屋架间距为6m，屋架两端支撑在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm×400mm，混凝土采用。屋架上、下弦布置有水平支撑和竖向支撑（如图1-1所示）。屋面采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，120mm厚珍珠岩（）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，钢材采用3号钢（Q390）。2设计要求2.1屋面雪荷载取值：按分组序号，取用设计资料屋面雪荷载+0.1×分组序号

2、（第2组，屋面雪荷载取值为：+0.1×2=）。2.2设计中，应绘制出必要的节点详图等图纸。2.3其他条件与设计资料相同。3荷载计算3.1永久荷载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）：120mm厚泡沫混凝土保温层：3.2可变荷载屋面雪荷载：3.3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：4内力计算桁架杆件的内力，在单位力作用下用图解法（图2-1）求得表3-1。如图2-1表3-1杆件轴线长F荷载内力（kN）上弦杆①13580③1507-219.323④1508-219.323

3、⑥1507-317.055⑦1508-317.055⑨1507-320.896下弦杆②2850+127.613⑤3000+280.577⑧3000+326.711斜杆a2519-229.156b2602+161.628c2859-119.159d3118+66.399e3118-24.318f3118-16.317竖杆A-B1990-17.622C-D2290-35.244E-F2590-35.244G-H2890+28.618杆件内力图5截面选择5.1上弦杆截面选择上弦杆采用相同截面，以最大轴力⑨杆来选择：在屋架平

4、面内的计算长度，屋架平面外的计算长度。选用两个不等肢角钢，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）：截面验算：大型屋面板与上弦焊牢，起纵横向水平支撑作用，上弦杆其他节间的长细比和稳定验算均未超过上述值。5.2下弦杆截面选择下弦杆也采用相同截面，以最大轴力⑧杆来选择：在屋架平面内的计算长度：，屋架平面外的计算长度：。所需截面面积为：选择两个不等肢角钢，长肢水平。截面几何特点：另两个节点的下弦杆内力较小，但，故须验算其屋架平面外的长细比：5.3支座竖杆AB截面选择杆轴力：

5、计算长度：，采用两个等肢角钢，组成T型截面截面几何特性：，，截面验算：5.4支座斜杆a截面选择杆轴力：计算长度：采用两个不等肢角钢，长肢相拼。截面几何特性：截面验算：5.5斜杆b截面选择杆轴力：计算长度：所需截面:选用两个等肢角钢，组成T形截面截面特性：5.6竖杆CD截面选择杆轴力：计算长度：采用两个等肢角钢，组成T形截面。截面几何特性：截面验算：5.7斜杆c截面选择杆轴力：计算长度：采用两个等肢角钢，组成T形型截面截面几何特性：截面验算：5.8斜杆d截面选择杆轴力：计算长度：所需截面：采用两个等肢角钢，组成T形型截

6、面截面几何特性：5.9竖杆EF截面选择杆轴力：计算长度：采用两个等肢角钢，组成T形截面截面几何特性：截面验算：5.10斜杆e截面选择杆轴力：计算长度：采用两个等肢角钢，组成T形截面截面几何特性：截面验算：5.11斜杆f截面选择杆轴力：计算长度：采用两个等肢角钢，组成T形截面截面几何特性：截面验算：5.12竖杆GH截面选择杆轴力：计算长度：采用两个等肢角钢，组成T形截面截面几何特性：截面验算：各杆件截面选择结果列表如下表4-1屋架杆件截面选择表杆件名称计算内力（kN）计算长度（cm）截面规格截面面积（cm2）回转半径（

7、cm）长细比容许长细比[λ]稳定系数φ计算应力（N/mm2）l0xl0yixiyλxλyλyz上弦①屋脊接点0150.8301.62∠100×80×621.2742.404.6162.865.41500.7780③-219.323150.8301.62∠100×80×621.2742.404.6162.865.41500.778132.51④-219.323150.8301.62∠100×80×621.2742.404.6162.865.41500.778132.51⑥-317.055150.8301.62∠100×

8、80×621.2742.404.6162.865.41500.778191.56⑦-317.055150.8301.62∠100×80×621.2742.404.6162.865.41500.778191.56⑨-320.896150.8301.62∠100×80×621.2742.404.6162.865.41500.778193.88下弦②