钢结构课程设计梯形桁架跨度30米Word格式文档下载.docx

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F=（1.353.2421.40.7）1.56=45.56KN

（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载

全跨节点永久荷载设计值：

对结构不利时：

F1.1=1.35x3.242'

1.5x6=39.39kN（按永久荷载为主的组合）

F1.2=1.2」3.242W.5x6=35.01kN（按可变荷载为主的组合）

对结构有利时：

F13=1.03.2471.56=29.18kN.'

半跨节点可变荷载设计值：

F2.1=1.4x（0.7x0.7）K1.5x6=6.17kN（按永久荷载为主的组合）

F2.2=1.4x0.7x1.5x6=8.82kN（按可变荷载为主的组合）

（3）全跨桁架包括支撑+半跨屋面自重+半跨屋面基本雪压（按可变荷载为主的组

合）

全跨节点桁架自重设计值：

F31=1.20.451.56=4.86kN3.1

对结构有利时:

F3.2=1.0X0.45乂1.5乂6=4.05kN

半跨节点屋面板自重及雪压设计值：

F4=（1.21.401.40.7）1.56=23.94kN

⑴、

（2）为使用阶段荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。

计算详图如图

（a）

图三桁架计算简图

桁架杆件内内力表

杆件名称

内力系数（F=1）

第一种

组合

FX①

第二种组合

第三种组合

计算杆件

内力/kN

全跨①

左半跨

②

右半跨

③

F1,iX

①+F2,i

X②

FuX

X③

F3,iX

①+F4

AB

上BGCD

-11.67

-8.76

-3.23

-531.69

弦DE、EF

-18.95

-13.64

5.91

-863.36

FGGH

-22.57

-15.33

-8.04

-1028.29

HI

-23.53

-14.72

-9.79

-1072.03

IJ、JK

-24.03

-15.22

-1094.81

ab

6.76

5.16

1.78

307.98

下bc

16.05

11.80

4.72

731.24

弦cd

21.16

14.81

7.05

964.05

de

23.26

15.23

8.95

1059.73

ef

22.40

12.32

11.20

1020.54

aB

-11.66

-8.90

-3.07

-531.23

Bb

8.88

6.51

2.63

404.57

bD

-7.77

-5.37

-2.66

-354.00

Dc

5.54

3.49

2.28

252.40

cF

-4.39

-2.33

-2.28

-200.00

Fd

2.77

0.96

2.00

126.20

斜dH

-1.62

0.17

-2.00

-73.81

-62.76

-76.15

2.49

-55.75

腹

杆He

0.39

-1.23

1.79

17.77

0.53

26.40

-27.87

44.75

Eg

1.56

3.50

-2.16

71.07

85.49

48.12

91.37

-45.39

gK

gI

2.29

0.67

4.24

104.33

30.53

116.36

76.87

112.64

-42.44

竖

Aa

-0.5

-22.78

杆

Cb、Ec

-1

-45.56

Gd、Jg

Ie

-1.5

-68.34

Kf

五.杆件设计

（1）上弦杆

整个上弦杆采用等截面,按HI、IJ杆件的最大内力设计。

N=-1094.81kN上弦杆计算长度：

在桁架平■面内，为节间轴线长度：

lox=150.6cm

在桁架平■面外，根据支撑布置和内力变化情况，取：

l0y=3150.6=451.8cm

因为l°

y=3l°

x,故截面宜选用两个不等肢角钢，短肢相并。

乂腹杆最大内力为

N=531.23kN，查表得，节点板厚度选用12mm支座节点板厚度选用14mm

设乳=60，查附录得中=0.807。

WJ

req

1094810

0.807215

=6310.0mm

ix

l0x

150.6

=2.51cm,iv

60y

l°

y451.8

——==7.53cm

60

根据需要的A、i”iy查角钢规格表，选用2L180^110X12

ELlSOxllOxlO

A=6742mm2,ix=3.11cm

iy=8.76cm,灯/t=180/12=15

按所选的角钢进行验算:

0x

3.11

=48.42

=14.06

l0，0.56451.8

b1/t=15:

:

0.560y.=

1b18

/.2_\/22*

Ayz=3.7也1+0y4=3.7x180、1+4518X124=58.45〈原］=150

tI52.7b1.12I52.7^180y

截面x和y平面皆届丁b类，由丁知zAb，查表得气=8162

0.8166742

=199N/mm2：

：

215N/mm2

所选截面合适。

（2）下弦杆

整个下弦杆采用同一截面，按最大内力设计值计算:

N=1059.73kN

x=300cml0y=1485cm

N

Areq-f

10597302

=4929mm

215

选用2』180勺10尺10,因l0y》〉l0x,故用不等肢角钢，短肢相并

A=5674mm25818.9mm2ix=3.13cmiy=8.71cm

10y1485

0y170.•-350

yiy8.71

由后面支座节点设计可知，下弦有2©

21.5mm的栓孔削弱，下弦净截面面积:

..一―一2

An=5674-221.512=5158mm

N105973022

—==205.5N/mm：

215N/mm

An5158

⑶端斜杆aB

杆件轴力：

N=-531.23kN计算长度l0x=l0y=248.5cm采用不等肢角钢，长肢

相并，使ixEy。

选用2L120x80x10,A=3942mm2,

ix=3.98cmiy=3.38cm,b2/t=80/10=8

-^Ll_-5xSOxlO

yz—y

x248.5e…

0x62.44

ix3.98

b2/t=8：

0.48l0y.

2b2

0.482485=14.91

80

4

1+1.09b2

1.09804

22l°

yt

3.38

__22

2485^102y

=78.84：

"

I-150

因yzx,、y=0.696

531230

A0.6963942

一-2.2

=193.6N/mm:

215N/mm

⑷腹杆eg-gk

此杆在g处不断开,

采用通长杆件。

最大拉力:

Nk=116.36KN,

另一段Mg=85.49KN

最大压力:

Mg=45.39KN,

另一段Nk=42.44KN

再分式桁架中的斜腹杆，在桁架平面内的计算长度取节点中心间距：

10x=223.5cm

在桁架平■面外计算长度:

N2―42.44

l0=l1（0.750.25W）=447（0.750.25）=439.74cm

N145.39

选用2L63^5A=1228.6mm2,

ix=1.94cm,iy=3.04cm,b/t=63/5=12.6

10x

223.5

1.94

=115.2

b1/t

=12.6：

0.56

l0yb

0.564397.4“，

=36.4

63

lx

0.475b1

l0yt2

_439.74

3.04

.0.475x6.34

x1+~~2—2

4397.4%52

=146.7：

LI-150

查表得v=0.320二-=—=—45390—=115.5N/mm2:

215N/mm2yA0.3201229

N11636022

拉应力；

.=一==94.7N/mm2:

215N/mm2

A12286

（5）.竖杆Ie

N=-68.34kNl0x=0.8l=0.8304.1=243.3cml0y=l=304.1cm

150.l°

x243.30y304.1

取，=150ixea=~i=1.62cm、2.03cm

qli150㈣li150

选用2L63K5A=1228.6mm2ix=1.94cmiy=3.04cml^/t=63/5=

12.6

l0x=

2433=125.4：

LI-150

yz

.4

1.0.475灯122

3041

30.4

工0.475"

34

乂1+——2―五

3041乂5）

=103.3'

b¥

S0.5、十=28

查表得x=0.409

68340

A0.4091228.6

2.2

=136N/mm:

215N/mm

⑹.竖杆Aa

N=-22.78kN

x-195cm£

y=195cm

选用2L56x5

A=1084mm2ix=1.72cmiy=2.77cmb1/t=56/5=11.2

圣=您=113.4II150ix1.72

yzy

0.475b；

122

l0yt

195

/___4、

<

匚0.475玮6

x1+

1_22

I1950乂5

=73."

1-150

查表得x=0.473

2278022

=44.4N/mm:

215N/mm0.4761084

⑺.腹杆Cb

N=-45.56kNl0x=177.8cml0y=222.3cm

选用2L50X5,A=960.6mmlix=1.53cmiy=2.53cmb/t=50/5=10

El50xb

_l0x

1778=116.2：

L1-150

1.53

b1/t=10:

0.56’°

0.56222.3clc=25.8

5

■,-"

yz=

查表得x=

（8）.腹杆bDN=-354kN

选用2L100

0.457

22

222.3

2.53

45560

0.475X504'

X1+22

I222.3x5,

=89.98：

L.1-150

103.8N/mm:

A0.457960.6

=223.7cml0y=279.6cm

A=2759.2mm2ix=3.09cmiy=4.53cmb1/t=1007

=14.3

^2L100x7

l0x

竺7=72.4：

IJ-150

ix3.09

查表得x

b1/t=14.3：

0.56l0yb

=Ay1+

=0.736

056空=25.8

10

_4、

0.475x1004'

4.53

22

2796272

354000

0.7362759.2

，一-•・,22

=174.3N/mm:

215N/mm

（9）.腹杆cE

N=-45.56kN

b1/t=11.2：

0.56*

l0x=199.6cm

l0y=249.5cm

0.562495Mc

=25.8

56

0.475b：

l2yt2

-__一4、

0.475乂56

2495252

=92.8：

L150

=0.458

—45560—=91.7N/mm2：

215N/mm20.4581084

（10）.腹杆cF

N=-200kNlOx=1242.3cml0y=302.9cm

242.3,i

86.81-150

ix2.79

b1/t=11.2：

0.56l0

=Zy1+

=0.643

302.9

4.13

0.563029

=19.5

90

0.475904

2_2

3029X6J

=80.3：

200000

0.6432127.4

_2.2

二146.2N/mm:

（11）.腹杆dG

=221.4cml0y=276.8cm

选用2L63乂5,A=1228.6mm2ix=1.94cmiy=3.04cmb1/t=63/5=12.6

0.475b

查表得x=0.47

N45560

A一0.471228.6

业=221.4=114：

|，|-150ix1.94

=12.6■0.56

0.562768

=24.6

0.475邓34'

2768x52y

=94.6.1-150

—・，2

=78.9N/mm

…2

215N/mm

（12）.腹杆Jg

N=-45.56kNl0x=121.6cml0y=152cm

选用2L50x5,A=960.6mm2ix=1.53cmiy=2.53cm0/t=50/5=10

W=12!

^=79.5—J-150ix1.53

b〔/t=10：

0.56l0y=0-56152-17.0

b5

I2t2

l0yt

152

-4

寸』『0.475〃50

I1520邓）

=63.2I-150

查表得x=0.691

N4556022

68.6N/mm:

A0.691960.6

（13）腹杆Bb

选2L100x6

12

2L100x6

N=404.57kN原=205.6cml0y=257cm

A=2386mm2,ix=3.10cm,iy=4.51cm

loy

A2386

（14）腹杆Dc

257.i

——=57.0：

LI-350

ly4.51

2056=66.3.1-350

ix3.10

N40457022

169.6N/mm:

215N/mm

N=252.4kNl0x=223.7cml0y=279.6cm

选2L80x5

A=1582.4mm2,lx=2.48cm,iy=3.71cm

°

!

=^Z96=75.4：

II-350

ly3.71

2L80x^

223.7

2.48

=72.4：

选2L50k5

A=960.6mm2,ix=1.53cm,iy=2.53cm

l0y'

0y=7~iy

N25240022

c-=一==159.5N/mm:

A1582.4

（15）腹杆Fd

N=126.2kNl°

x=244.8cm箱=306cm

壑=120.9：

芸=160.°

n=350

N=126200

A一960.6

=131.4N/mm:

（16）腹杆gI

N=30.53kNl°

x=163.3cml0y=204.1cm

选2L50x5,A=960.6mm2,ix=1.53cm,iy=2.53cm

X

J

■■

>

^c2L50x5

oy

ly

204.1

80.7：

。

I-350

成二!

633=106.7：

I，|_350

ix1.53

N3053022

二-=一==68.6N/mm2<

215N/mm2

A960.6

其余各杆的截面选择计算结果见下表：

杆件节选择表

杆件

计算内力

/KN

截面规

格

截面面

积/cm2

计算长度/cm

回转半径/cm

长细比

容

许

长

细

比

稳定系数中

应力

CT

N/mnm

名

称

编

号

qx

1Qy

ix

iy

Zx

舄y，

上

弦

IJ

JK

180X

110X12

67.42

451.8

8.76

48.42

58.45

150

0.816

199

下

110X10

56.74

300

1485

3.13

8.71

95.8

169.5

350

205.5

56X5

10.84

1.72

113.4

73.9

0.473

44.4

125X80

X10

39.42

248.5

3.98

62.44

78.84

0.696

193.6

100X6

23.86

205.6

257

3.10

4.51

66.3