1、 班 目錄1、設計資料11.1 結(jié)構(gòu)形式.11.2 屋架形式及選材.21.3 荷載標準值（水平投影面計）.22、支撐布置22.1 桁架形式及幾何尺寸布置.22.2 桁架支撐布置如圖.43、荷載計算54、內(nèi)力計算65、桿件設計85.1 上弦桿.85.2 下弦桿.95.3 端斜桿 B.10A5.4 腹桿.105.5 豎桿 .155.6 其余各桿件的截面.176、節(jié)點設計6.1 下弦節(jié)點“ ” .18C6.2 上弦節(jié)點“B”.196.3 屋脊節(jié)點“H”.206.4 支座節(jié)點“ ” .22A6.5 下弦中央節(jié)點“ ” .24H1.1、結(jié)構(gòu)形式某廠房跨度為 18m，總長 90m，柱距 6m，采用梯形鋼屋

2、架、1.56.0m 預應力混凝1土大型屋面板，屋架鉸支于鋼筋混凝土柱上，上柱截面 400400，混凝土強度等級為C30，屋面坡度為i 1:10-20C，無侵蝕性介質(zhì)，地震設防烈度為7度，屋架下弦標高為18m；廠房內(nèi)橋式吊車為2臺 2臺屋架跨度為 18m，屋架形式、幾何尺寸及內(nèi)力系數(shù)如附圖所示。屋架采用的鋼材及焊條為：設計方案采用 Q345鋼，焊條為 E50型。1.3、荷載標準值（水平投影面計）預應力混凝土大型屋面板防水層水泥砂漿找平層 2cm厚保溫層21507.5HG0C0F04 9B90 9 4 2 8 0036 535 2 8 8232 1 2 4239321 02 3492 6 2 61

3、 413acegh13500500FEDCBGH882.1 3A1272.95 .8.1-1 .- 35 .71200728+hacegFEDCBAG H2.1-1.390.33+ . 0 00 . . .80+ 1 -. . .45 . 0. 78.6 9 - 35-055 216- 0+-3+aceg3桁架形式及幾何尺寸在設計任務書中已經(jīng)給出，桁架支撐布置如圖1.1 所示。其中考慮到廠房內(nèi)有橋式吊車 2 臺 150/30t(中級工作制 ，鍛錘為 2 臺 5t，布置下弦縱向水平支撐。桁架及桁架上弦支撐布置桁架下弦支撐布置圖垂直支撐垂直支撐43、荷載計算屋面活荷載與雪荷載不會同時出現(xiàn)，從資料可

4、知屋面活荷載大于雪荷載，故取屋面活荷1/ 1021/10換算為沿水平投影面1.0051.4=1.407 kN/m21.0050.4=0.402 kN/m21.0050.4=0.402 kN/m21.0051 =1.005 kN/m20.12+0.01121=0.351kN/m2防水層：水泥砂漿找平層 2cm厚：保溫層：全跨節(jié)點活荷載設計值：全跨節(jié)點靜荷載設計值：F =1.353.5671.56=44.34 kN(按靜荷載為主的組合)1.1F =1.23.5671.56=38.52 kN/(按活荷載為主的組合)1.2對結(jié)構(gòu)有利時：F =1.03.5671.56=32.10 kN1.3半跨節(jié)點活荷

5、載設計值：F =1.4（0.7+0.90.4）1.56=9.54 KN(按活荷載為主的組合)2.23.3、全跨桁架包括支撐+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷載(按可變荷載為主控制的組合)5對結(jié)構(gòu)不利時：F =1.20.3511.56=3.79 kN3 .1對結(jié)構(gòu)有利時：F =1.00.3511.56=3.16 kN3 .2(a)(b)(c)桁架計算簡圖圖F=1 的桁架各桿件內(nèi)力系數(shù)（F=1 作用于全跨、左半跨和右半跨）已經(jīng)給出。求出各種荷載情況下的內(nèi)力進行組合，計算結(jié)果見表 4.1。6表 4.1 桁架桿件內(nèi)內(nèi)力組合表F F F40000000上0弦桿下弦桿斜腹桿4F ） 4豎桿在桁架平面內(nèi)，為節(jié)間

6、軸線長度：l 150.75cm在桁架平面外，根據(jù)支承布置及內(nèi)力變化情況，?。簂 3150.75cm 452.25cm因為l l ，故截面宜采用兩個不等肢角鋼，短肢相并（圖 5.1）oyox腹桿最大內(nèi)力 553.248kN，查表 9.6.4，節(jié)點版厚度選用 10mm，支座節(jié)點板厚度用 12mm。NA 20.807 N /2ll7.54cmoxy根據(jù)需要的 A，ix，iy216010010Acm2，i 4.97cm ， i ，xyb /t cm/ ，按所1圖lxixxb /t 16 0.56l /b 0.564522.5mm/160mm 15.8311l2t2b22 1t44yz1 8l58.73

7、，查表得 。oyiyzxyyN222N 861.264kN 861264Nl 300cm，根據(jù)桁架下弦支撐布置情況，得l oyNA 4006 40.0622215N /fn2L圖 2下弦桿的截面圖，l 3.98cm，l 22oy/cm750 /6.11 122.75 350yA 3942mm2 221.510mm2 3512mm2n224006A2n95.3 端斜桿 aB桿件軸力：N 553.248 553248N計算長度 l =l =253cm。因為l =l ，故采用不等邊角鋼，長肢相并，使i =i 。設=70，查xyNA225370lxxyxyyx253lxxl253yy 滿足長細比 要求

8、， 截面在 x 和 y平面內(nèi)皆屬 b yxy查附錄 4，得 ，N553248N203.638N / 2220.753桿件軸力：NNA 1945.00 m 桿件計算長度：22N /fn2oy選用 6 等邊角鋼，A17.592，l cm， lxyl261.33.45l 75.74oyiixyxy的要求。 215.00N / N /222n桿5.4.1 Bc計算長度：oxoy圖5.4.2 Dcll yxyNA2211選用 2L758，A 23.01 ，l 2.28cm， l2xylixxb /t 75/8 9.38 0.58l /b 0.582864mm/75mm 22.151 /) (2864/

9、75 /2864 8 ) 150b l t 4422y100.49由于 ，只求 xyzxN22A 0.552 25.4.3 De桿（圖 5.4.3）桿件軸力：NNNA 22fn2oy選用 5 等邊角鋼，2xyx286.42.45116.90oyiy滿足長細比的要求。N N 214.99N / N /22935A2n圖5.4.3 De桿截面圖軸力：N 111.744 111.744Nl 0.8312.4cm 249.92cm12l oylNA222l圖5.4.4 eF桿截面圖xl 115.70 ，ixx /) (3124/ 70 /3124 5 ) 150b l t 4422yzy0y115.7

10、由于 ，只求 ，查附錄 4，得 ，xyzxNN22A 25.4.5 Fg桿（見圖 5.4.5） 44.283kN 44283NNN 23.837 Nmin圖5.4.5 Fg桿截面圖l 0.8312.4cm 249.92cmloxyNA222選用 5 等邊角鋼（見圖 4.7，與 eF桿一樣，為了使角鋼型號不要太多，偏于安全選擇 已 有 型 號 相 近 的 角 鋼 ， 以 下 有 很 多 這 種 情 況 ， 并 非 不 懂 得 選 擇 經(jīng) 濟 截 面 ）lxyl 115.70 ，ixx /) (3124/ 70 /3124 5 ) 150b l t 4422yzy0y115.7由于 ，只求 ，查附

11、錄 4，得 ，xyzxNN22A 2拉應力：32.20N /mm 215N /mm22Nmin圖5.4.6 gH桿截面圖設=100 查附錄 4 得 NA222選用 5 等邊角鋼，A2，l 2.16cm，l xyl 125.56 ，ixxb/t 70/5 14 0.58l /b 0.583390mm/70mm 28.09oy /) (3390/ 70 /3390 5 ) 150b l t 4422yzyxyzxN22A 2拉應力：56.24N /mm 215N /mm22l 0.8289.0cm 231.2cm，l oxoy 內(nèi)力較小，按 選擇，需要的回轉(zhuǎn)半徑為：15llyi 和i 較上述計算的

12、ixyxy圖 豎桿截面圖A1 8m l 1.94cmlxylixx /) (2890/ 63 /2890 5 ) 150b l t 4422yzy由于 ，只求 119.18，查附錄 4，得 ，xyzxN22216表 5.1 桿件截面選擇表計算長度/cm 回轉(zhuǎn)半徑/cm桿件ioyxyxyy861.264 2L1258010-553.248 2L14090839.42 300.00 750.00 3.9836.080 253.0 253.0 4.50418.176-317.448201.024-111.74444.2833.50 100.49 84.12.45 169.72 116.93.24 1

13、15.70 100.93.24 115.70 100.93.24 125.56 108.7-23.83777.324271.2 339.00 2.16-26.475-36.000-72.000-72.000-72.0006、節(jié)點設計6.1 下弦節(jié)點“c 6.1） 圖 6.1 c這類節(jié)點的設計步驟是：先根據(jù)復桿的內(nèi)力計算與復桿與節(jié)點版連接焊縫的尺寸，即h 和l ，fx然后根據(jù)l 的大小按比例繪出節(jié)點版的形狀與尺寸，最后驗算下弦桿與節(jié)點版的連接焊縫。x / 。設“”桿的肢背和N f2wfffwfw2160N/2ef0.3N2h fN2h 26160N/2wfwef設“”桿的肢背和肢尖焊縫h 7和h

14、 6，則所需的焊縫長度為：ffN2h fwfw27160N/mm2ef0.3N2h f2h 26160N/2wfwef“Cc”桿內(nèi)力很小，焊縫尺寸可按構(gòu)造要求取h fww2160N/2ef根據(jù)上面求得的焊縫長度，并考慮桿件之間有間隙以及制作和裝配等誤差，按比例繪出節(jié)點詳圖，從而確定節(jié)點板的尺寸為300mm360mm。下弦與節(jié)點板連接的焊縫長度為 34cm，h 6。焊縫所受的力為左右兩下弦桿的內(nèi)力差，fN 701568N 295200N 406368N，受力較大的肢背處焊縫應力為：102.26N/ /22f焊縫強度滿足要求。6.2 上弦節(jié)點“B”(圖 6.2) Bc桿（2L 755）與節(jié)點板的焊

15、縫尺寸和節(jié)點“c”相同。即肢背l ，肢尖l ww（2L1008010）桿與節(jié)點板的焊縫尺寸按上述同樣方法計算, 設 aB桿的肢背和肢尖的焊縫h 和h ，則所需的焊縫長度為：ff2160N/2wwefwwef為了便于在上弦上擱置屋面板，節(jié)點板的上邊緣可縮進上弦肢背 8mm。用槽焊縫把上弦角鋼和節(jié)點板連接起來，槽焊縫作為兩條角焊縫計算，焊縫強度設計值應乘以 0.8的折減系數(shù)。計算時可略去上弦坡度的影響，而假定集中荷載 F與上弦垂直。上弦肢背槽焊縫內(nèi)的應力為：11h22f節(jié)點荷載由槽焊縫承受，上弦兩相鄰節(jié)間內(nèi)力差由角鋼肢尖焊縫承受，這時槽肯定是安全，可不必驗算。肢尖焊縫驗算如下：101.12N/mm

16、122115.28N/mm2M220.710mm mm2f2 2 Mf1.22101.122 N2f6.3屋脊節(jié)點“H 6.3）弦桿一般都采用同號角鋼進行拼接，為使拼接角鋼與弦桿之間能夠密合，并便于施焊，需將拼接角鋼的尖角削除，且截去垂直肢的一部分寬度。拼接角鋼的這部分削弱，可以靠節(jié)點板來補償。接頭一邊的焊縫長度按弦桿內(nèi)力計算。設焊縫h f40.710mm160N/mm2上弦與節(jié)點板之間的槽焊，假定承受節(jié)點荷載，驗算略。上弦肢尖與節(jié)點板的連接焊縫，應按上弦內(nèi)力的 15%計算。設肢尖焊縫h ，節(jié)點板長度為 40cm，則節(jié)點一側(cè)弦桿焊縫的計fcm2cm 17cm，焊縫應力為：0.15N2w55.2

17、7N/2N20.710170f0.156M220.72f 2146.3021.22 Mf1.222 N222f因桁架的跨度較大，需將桁架分成兩個運輸單元，在屋脊節(jié)點和下弦跨中節(jié)點設置工地拼接，左半邊的上弦、斜桿和豎桿與節(jié)點板連接用工廠焊縫，而右半邊的上弦、斜桿與節(jié)點板的連接用工地焊縫。6.4 支座節(jié)點“a 6.4）為了便于施焊，下弦桿角鋼水平肢的底面與支座底板的凈距取 160mm。在節(jié)點中心線上設置加勁肋，加勁肋的高度與節(jié)點板的高度相等，厚度為 12mm。6.4.1 支座底板的計算kN7 772.00 504.00 504000RFkNN091801圖 6.4支座底板的平面支座底板的平面尺寸采

18、用 280mm350mm，如僅考慮有加勁肋部分的底板承受支座反力，則承壓面積為 280180mm =50400mm 。R22A2cn式中， f 為混凝土強度設計值，對 C30 混凝土， /N f2cc底板的厚度按桁架反力作用下的彎矩計算，節(jié)點板和加勁肋將底板分成四塊，每塊板為兩相鄰邊支承而另兩相鄰邊自由的板，每塊板的單位寬度的最大彎矩為：M a212212a 721 為系數(shù)，由 b /a 查表 8.4.1 而定，b 為兩支承邊的相交點到對角線 a 的垂直距離。由相似三角形的關系，得：70.4bb 70.411156.8156.8M a2 0.05010.00N /mm2 156.82mm2 12293.12N mm/mm1tf加勁肋與節(jié)點板的連接焊縫計算與牛腿焊縫相似。偏于安全的假定一個加勁肋的受力為桁架44VN設焊縫h 6