1、上弦屋脊节点处及屋架支座出的系杆为刚性系杆(图2),安装螺栓采用 C 级,螺杆直径:d=20mm,螺孔直径:d0=21.5mm。符号说明:GWJ-(钢屋架);SC-(上弦支撑):XC-(下弦支撑); CC-(垂直支撑);GG-(刚性系杆);LG-(柔性系杆)六、 荷载计算屋面活荷载与雪荷载不会同时出现,计算时,取较大的荷载标准值进行计算。故取屋面活荷载0.4kN进行计算。屋架沿水平投影面积分布的自重(包括支撑)按经验公式计算,跨度L单位为m,荷载计算结果见表1。表 1 荷 载 计 算 表荷载名称标准值(kN)设计值(kN)预应力混凝土大型屋面板1.41.21.68三毡四油上铺小石子防水层0.4
2、1.20.48水泥砂浆找平层厚泡沫混凝土保温层0.11.20.120.51.20.6屋架和支撑自重0.12+0.01127=0.4170.4171.20.50永久荷载总和3.2173.86屋面活荷载1.40.56积灰荷载可变荷载总和0.81.12设计屋架时应考虑以下三种荷载组合情况:6.1.全跨永久荷载 + 全跨可变荷载全跨节点永久荷载及可变荷载:6.2.全跨永久荷载 + 半跨可变荷载全跨节点永久荷载:半跨节点可变荷载:6.3.全跨屋架(包括支撑)自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载:全跨节点屋架自重:半跨节点屋面板自重及活荷载:6.1、6.2为使用节点荷载情况,6.3为施工阶段荷载情况。七、
3、 内力计算由图解法或数解法解得F1的屋架各杆件的内力系数(F1作用于全跨、左半跨和右半跨)。然后求出各种荷载情况下的内力进行组合,计算结果见表2。表2 屋架杆件内力组合表杆件名称内力系数(F=1)内力组合值计算杆内力(kN)全跨左半跨右半跨第一种组合F第二种组合第三种组合F1+ F2F3+ F4上弦AB0.0 BC-9.97-7.19-2.79-446.9 -418.8 -374.5 -120.4 -74.2 CDDE-15.8-10.75-5.06-708.2 -657.3 -599.9 -184.0 -124.2 EF-16.38-11.33-734.2 -683.2 -620.0 -19
4、2.7 -126.8 FGGH-18.67-11.05-7.62-836.8 -760.0 -725.4 -200.0 -164.0 HI-19.17-859.2 -777.3 -742.8 -202.3 -166.3 IJ-11.54-782.3 -207.4 下弦ab5.363.961.41240.2 226.1 200.4 65.7 38.9 bc13.319.343.97596.6 556.5 502.4 158.0 101.6 cd18.2411.426.82817.5 748.8 702.4 202.0 153.7 817.5de17.818.9798.2 708.4 173.6
5、798.2斜腹杆aB-10.05-7.42-2.63-450.4 -423.9 -375.6 -123.1 -72.8 -450.4Bb7.955.572.38356.3 332.3 300.2 94.3 60.8 356.3bD-6.47-4.18-2.29-290.0 -266.9 -247.9 -73.0 -53.2 -290Dc4.612.592.02206.6 186.3 180.5 47.9 42.0 206.6cf-3.5-1.01-2.49-156.9 -131.8 -146.7 -26.4 -41.9 -156.9fG-2.69-0.21-120.6 -95.6 -118.5
6、 -14.3 -38.3 -120.6Ef0.7332.7 25.4 11.0 3.3 32.7Gd0.72-0.931.6632.3 15.6 41.7 -6.5 20.7 -6.541.7dg1.153.13-1.9751.5 71.5 20.1 38.0 -15.5 -15.571.5gJ1.893.8784.7 104.7 45.8 49.1 -12.2 -12.2104.7Hg0.6730.0 23.3 10.1 3.0 30竖杆Aa-0.5-22.4 -17.4 -7.5 -2.3 -22.4Cb-1-44.8 -34.7 -15.0 -4.5 -44.8Ec-1.5-67.2 -
7、52.1 -22.5 -6.8 -67.2FfHdIgJe八、 杆件设计8.1上弦杆整个上弦采用等截面,按HI、IJ杆件的最大设计内力设计。N-859.2kN上弦杆计算长度:在屋架平面内:为节间轴线长度在屋架平面外: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,根据支撑布置和内力变化情况,取为支撑点间的距离,即根据屋架平面外上弦杆的计算长度,上弦截面选用两个不等肢角钢,短肢相并。腹杆最大内力N-450.4kN,查表得,中间节点板厚度选用12mm,支座节点板厚度选用14mm。设,查Q235钢的稳定系数表,可得(由双角钢组成的T型和十字形截面均属于b类),则需要的截面积:需要的回转半径:
8、 根据需要A、查角钢规格表,选用2L16010010,肢背间距a12mm,则A50.6, 按所选角钢进行验算:, 满足长细比的要求。由于,只需求,查表0.818,则所选截面合适,上弦截面如图所示:图7:上弦截面8.2下弦杆整个下弦杆采用同一截面,按最大内力所在的cd杆计算。N=817.5kN所需截面积为(因跨中有通长系杆):选用2L16010,因故用不等肢角钢,短肢相并。A50.6, ,所以满足要求。下弦截面如图:图8.下弦截面8.3斜杆按端斜杆aB最大设计内力设计。杆件轴力:计算长度:因为,故采用等肢角钢,使。选用2L10010。则:A38.52, 由于,只需求。查表0.668,则:,故所选截面合适。端斜杆截面如图:图9.端斜杆截面8.4腹杆腹杆cf-fG在f节点处不断开,采用通长杆件。,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,在桁架平面外的计算长度:选用2L11010,查角钢规格表得A45.52, 查表0.458,则:再分腹杆截面如图:图9:再分腹杆截面8.5竖杆Hd, 由于杆件内力较小,按选择,需要的回转半径为查型钢表,选截面的和较上述计算的和略大些。选用2L635,其几何特性为:A12.29, 查表0.
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