某24米跨梯形屋架設計一、設計資料某車間跨度24米，長度192米，柱距6米。車間內設有兩臺20/5T中級工作制吊車。計算溫度高于-20℃，地震設防烈度為7度。采用3.0×6m預應力鋼筋混凝土大型屋面板，8cm厚泡沫混凝土保溫層，卷材屋面，屋面坡度為i=1/10。雪荷載為0.4KN/m2，積灰荷載為0.75KN/m2。屋架簡支于鋼筋混凝土柱上，上柱截面為400×400，混凝土標號為C20。要求設計屋架并繪制屋架施圖。二、屋架形式、尺寸、材料選擇及支撐布置本例題為無檁屋蓋方案，i=1/10，采用平坡梯形屋架。屋架計算跨度為L0=L-300=23700mm，端部高度取H0=1990mm，中部高度取H=2790mm（為L0/8.5）,屋架桿件幾何長度見附圖1（跨中起拱按L/500考慮）。根據(jù)建造地區(qū)的計算溫度和荷載性質，鋼材選用Q235-B。焊條采用E43型，手工焊。根據(jù)車間長度、屋架跨度和荷載情況，設置上、下、弦橫向水平支撐、垂直支撐和系桿，見附圖2。因連接孔和連接零件上的區(qū)別圖中給出了W1、W2和W3等三種編號。附圖1：屋架桿件幾何長度及設計內力靠附麻圖跳2句：屋面支撐布獅置圖滾三、荷載和內狂力計算巨1霜、荷載計算值：膚二氈三油上鋪繡小石參子久訓鄉(xiāng)社駐組染形其0.35乞KN/m哭2卸南鷹找平層代（稀2宵cm緩厚斧）乘滋呈粗愚收類埋在0.40表KN/m分2確們取泡沫混凝土保邪溫層旁（培8矩cm詢厚申）則被議顫影賢意和駱癢0.50谷KN/m遷2謎武母預應力混凝土聞大型屋面板（譜含灌縫盈）孕裹罰摟檔朱監(jiān)科趨1.40榆KN/m伏2法嚼虛懸掛管嶺道朗橡合鏡典躺剃教換貍蜂吳旬0.10繡KN/m琴2杜序襖屋架和支撐自酸重消依躲佳版滿（畢0.12+致0.011眉L劉）獅=0.12+閉0.011搜×24剪=0.摟384扔KN/m毅2以炒漆驟據(jù)斬銀叛步諷荒糖規(guī)跌把軍功剩許野體期負恒載總第和偉掙夕逝這罷霞未魚禾3.1云34蕩KN/m牧2罰獎符活荷載（或雪肺荷載媽）無宴例溜炊鳥防訪0貧.50神KN/m費2駕損惱積灰荷毯載只滲城淺內訪來耳驗假0.7全5蔥KN/m聚2算由于屋面坡度釘不大，對荷載各的影響較小，預未予考慮。風勤荷載為吸力，腫重屋蓋可不考汪慮。2、荷載組合承一般考慮全跨太荷載，對跨中津部分斜桿（一鐵般為跨中每側店各兩根斜腹桿黑）可考慮半跨屑組合，本例題疑在計算桿件截社面時，將這些宅腹桿均按壓桿旦控制長細比，真不必考慮半跨垃荷載作用情況菠，只計算全跨看滿載時的桿件接內力。節(jié)點荷載：組合一：興Fd=(1.貝2時×3.134叛+1.4蓋×毯0.害4苦+1.4務×摟0.9薦×托0.耗75堡)浪×害6最×3.0休=軍94.78努KN組合二：勁Fd=(1.厭35歡×權3.陷134車+1.4返×要0.7子×罰0.陡4僵+1.4體×觸0.9毅×當0.萬7怖5傍)吐×貢6蝶×3.0積=模100.22駝KN她節(jié)點荷載蓮取狗100.22鞭KN寒，支座反力侵Rd=圖4齡Fd=未4×100.榆22龜=毅400.9仗KN3、內力計算牧用圖解法或數(shù)裕解法均可計算錘出全跨荷載作哪用下，屋架的磨桿件內力。其綁內力設計值見炎附愉圖餅1耽。四、截面選擇薄腹桿最大軸力詢?yōu)轸~574.56晌KN卵，查譜表費8.誤4劉，選用中間節(jié)耳點板厚遞t品=鏟8阻mm將，支座節(jié)點板與厚邀t未=盤10抱mm必。1、上弦牌整個上弦不改障變截面，按最優(yōu)大內力計算。擺N宏max板=-茫738.92眉KN鳥，堵l探ox抱=貸301.5周cm銷，賣l惱oy仰=曬301.5吵cm限燭(把l捎1岔取兩塊屋面板諷寬度寇)鍵。曬選及用貪2荷L蜂140扭×焰1鋼0廊，呀A筑=把54.7羊cm嫁2視，橫=4.3劑4居cm牲，辭=6.眼05倚cm由于所以甩由廉查壞b點類截面的近填板每節(jié)間放銹一塊（滿足雖范圍內不少于燦兩塊）2、下弦定整個下弦也不粱改變截面，按宗最大內力計算參。競N租max省=奶759.46坡KN黨，劇l豆ox習=裙600.0縫cm彈，逝l撥oy妥=農(nóng)600瞞cm歸教，連接支撐的自螺栓孔中心至射節(jié)點板邊緣的珍距離約寺為批100羽mm蠻（歉de越節(jié)間），可不親考慮螺栓孔的題削弱。漂選恰用泛2苗L衛(wèi)180違×110×1乏0絮（短肢相并）仰，腿A=創(chuàng)56.8欣cm鳳2沈，擊=遵3.13辜cm尊，截=剩8.56謊cm害填板每節(jié)間放搬一塊3、腹桿俗桿件構A-用F燦、精C-損G顫：姑N沒AF險=-飄50.2薯KN掉，強l私ox歌=回161.2濫cm懸，石l闖oy棒=駁201.5脅cm艦;脅N攤CG醋=100.2商2K往N閣，升l買ox卻負=208c串m握，味l零o最y脈=260c渠m代。幫由于內力較小菠，可按長細比辯選擇截面，按乖內力較大者計爸算。繪選納2字L63蕉×6嘗,A=慈14.58且cm臭2估，這=1.9英3漠cm柜，雙=伍2.91博cm額仗春由于所以其由蹦查蒜b級類截面的填板放兩塊桿件E-H：們N薪=失46.8杏KN客宮該桿件內力較霉小，按長細比膏控制截面。為泳了便于連接垂鑰直支撐，截面載采用十字行截綱面。害l鑒o撈銹=率0.9扣320=28息8cm鉤選久用庫2L100撤10,A碗=38.52辨cm羅2土，俗＝逼3.8塔4高。桿件B-F：票N垮=探-574.5燒6壤KN舉，鈔l破ox文=蕉366.3字cm呢，稍l半oy瘡=普366.3葬cm莫。弄選嚼用高2恩L暑180堪110偵1拴0刻（長肢相并）遠，躬A挺=遼56.8鉛cm叫2痕，隆=耕5.81明cm階，林=券4.23閑cm黎由于層多檔，嶄域故由查表得，填板放兩塊。桿件B-G：逃N帥=窯301.06欲KN和，騎l返ox詢=命302.4丟cm特，壤l聽oy姐=窮378笨cm巾。懲選新用歸2揉L柱63脅6期，鑰A浴=那14.58沙cm書2慌，痰=稠1.93射cm樂，四=爸2.91線cm填板放兩塊。役桿褲件總D態(tài)-翻G憂、雅D批-版H尸：拳N新=信-119.3寶6崖KN池，礎l育ox焰=肺333.6概cm擾，賞l網(wǎng)oy級=恩417.3胡cm角。烏選粒用門2景L瓣80購6恰，胳A銹=詞18.8企cm尺2選，何=蓄2.47料cm柴，際=3.58蛾cm營由于嘉噸柴，躬悶故盾由汗查表得弦（該b書類截面）填板四塊恨屋架桿件截面浙選用雪表鳥暫僑表一敞桿伶捏件漏名幕陶稱齊桿掌坑件款號附內力設計值逼N(KN)歡計算長度育(狡m)消選用截面示截面積激A(cm勻2梅)運計算應力絞（信N/mm泊2繩）愈容許長細梁比許[遲]幅桿件端部的角薦鋼肢背和肢尖跨焊縫（襯mm冠）面填板數(shù)肝l拆0x殲l妥0y叔上志弦序桿和A宴-唇B諷D條-辯E睬-738.9甩2榆301.5踩301.5貼2L140污×10匹54.7程179.2鼓150究2尼下壘弦滲桿席G福-映H轟759.46艱600板600錘2L180熄×110×1唱0采56.8妹133.7等250狼1窗腹膀桿梁A-肌F協(xié)-50.12桐161.2太201.5涉2L63灌×6衛(wèi)14.58掩67.9研150勒2浴C擱-膝G磨-100.2臨2乓208捷260悼2L63喚×6迫14.58影135.8玩150察2私E泰-旅H走46.8拜288幫288嬌2L100當×10拳38.52市1.62離200討4洪B逆-價F臘-574.5慚6像366.3瞎366.3例2L180斷×110×1毀0漂56.8冶175.6治150沫2區(qū)B協(xié)-岔G白301.06險302.4赤378軍2L63駝×6察14.58厚206.5清250型2圍D-逆G拔-59.68而333.6坦417.3之2L80展×6羅18.8堡176膠150回4拜D鼻-搬H三-16.84始333.6如417.3翁2L80腸×6鏡18.8帽49.6兄150舟4五、節(jié)點設計徒甩1梨、下弦節(jié)奔點頓“爹G剝”景先計算腹板與瞞節(jié)點板的連接控焊縫：戶B-辛G無桿肢背及肢尖犧焊腳尺寸分別甚取能h救f1兔=8mm柴，日h災f2屠=6mm心，則所需焊縫模長度：枯肢背籠：慨剃也蠅袍睬用扒140割mm塌肢尖苗：嘴首鹽躍蟲用朋100亞mm囑腹桿塊C-料G敘和跑D-陪G鞠桿件的內力較咳小，焊縫按構稈造采用，肢背繡：拜h事f1雪=銹6mm,喇l善w肺1插取漂80mm東殲故不已溫欲純便升肢尖：清h爛f綱2伴=畢6mm,抽l南w劫2仁取翻80mm殺其次驗算下弦器桿與節(jié)點板的災連接焊縫，內汗力差幟Δ揪N處=因N淚GH烏-煮N悟FG豈=婚759.46允-充434.66帶=曉342.8傘KN修。由斜腹桿焊測縫決定的節(jié)點職板尺寸，量得巧實際節(jié)點板長現(xiàn)度圈為篩63喪cm弓，肢背及肢尖阿焊腳尺寸均取舞為觀6轉mm犁，則計算長度劣l餐w壟=價63-1.2什=61.8絹cm殼。肢背焊縫應蓬力為：附圖3下弦附圖3下弦“G”節(jié)點銅妙2馬、上肺弦良“諷B發(fā)”恨節(jié)點（見附閉圖致4扛）服同樣先計算腹賊桿恨B-芝F題、著B-紐G斃的桿端焊縫，沙方法同上。由悠腹桿焊縫決定族的節(jié)點板尺寸圓，實際量得節(jié)塘點板長度諸為隊81腎cm協(xié)?，F(xiàn)驗算上弦版與節(jié)點板的連提接焊縫：節(jié)點糠板縮柜進辦8糟mm粱，肢背采用塞怖焊縫，姿承受節(jié)點荷載仔F天=100.2送2巷KN載，遭h遷f跡=豈t恐/2=戶4翻mm址，弟l燃w1夏=業(yè)81勾-巖0.8客=孩80.2肥cm濱肢尖焊縫承擔失弦桿內力差滋Δ返N奴=肌N者BC畫-妥N浮AB狀=映676.98猴-0=物676.98委KN損，偏心距絡e勇=狗10-2.8醋=率7.2屑cm乳，偏心力矩羅M弟=頑Δ炕N崖·裹e自=攝676.98衣×7.2陡=容4874鋼KN度·瞇cm楚，采用遍h跡f覆2亂=10女mm刊，要l協(xié)w屯2社=勒81朝-起2堡=的79午cm監(jiān)，則編對泄Δ熟N孫：鈔熄域對犯M疏：牽痰辯附圖附圖4上弦“B”節(jié)點愧3刑、屋同脊再“遲E灶”共節(jié)點（附仁圖度5壟）塑①收計算腹桿與節(jié)塞點板的連接焊北縫：外E-森H嫩桿件內力較小野，按構造設置顏焊縫，即取善h介f棄1脾=蠅6m器m次，脂h咐f畏2狗=6mm,悉遷l套w盡1牽賭=80mm,搜初l首w習2故村=80m脅m礎。眼②糟驗算弦桿和節(jié)具點板的連接焊禽縫：由腹桿焊六縫決定的節(jié)點途板尺寸，實際湯量得節(jié)點板長讓度堤為器40c扭m鴿。節(jié)點板縮某進蟻8m閱m敢，肢背采用塞河焊縫，節(jié)點豎嚇向集中荷載菠,豪h逝f籠挽=t/2=4肺m鹽m痛，夕l宵w礎1體狹=40-0.提8c災m泥。粉猾灘訂距必妻肢尖焊縫內力栗差氧Δ喉N轉=0傲,喂可按構造要求殃設置焊縫。村③矩拼接計算：拼布接角鋼采用與鬧弦桿截面相同宵的頌2L1席0孕0兼×再12羨，焊腳尺寸影h賽f俗取雹8尤mm疫，則拼接角鋼久除到角外，豎速肢需切屯去慚斯Δ腫=顯t哪+怎h洲f語+5=12+載8篇=5=2俯5夾mm汗，按上弦坡度即熱彎。拼接角舒鋼與上弦連接夸焊縫在接頭一皮側的總長度兄共四條焊縫，瑞認為平均受力兆，每條焊縫實閣際長度為茄拼接角鋼總長乎度為太取拼接角鋼長篇度賣為攏600籃mm永。這附圖5屋脊節(jié)點附圖5屋脊節(jié)點“E”桿4忠、支座節(jié)者點?！暗餏忙”犯（附頸圖怠6蒸）青①拜、腹桿桿端焊綱縫計：偽B-誓F扭桿由前面計算糠結果取肢背及拒肢尖角焊縫尺絞寸分別為：霧h帥f亂1候=兆8m鈔m疾，膝h魚f栗2梯=6mm,陜l管w旋1榆劫=220mm憲,塑l刻w史2曾碧=170m璃m胡。朵A-夫F梢桿件內力較小漿，按構造設置貼焊縫，即肢背巧及肢尖角焊縫騾尺寸均楊為蟲6m媽m供，焊縫長度為罪l落w斃=80m室m滴。守②折驗算弦桿焊縫集：由腹桿焊縫兼決定的節(jié)點板茂尺寸，實際量陣得節(jié)點板長度算為雙42c腦m陶。肢背及肢尖沸焊角尺寸均取睛為妥8m什m曾，則計算長度奸l梳w拖1腔殊=42-1夜.6=40.豪4c球m周。肢背焊縫應綿力為：半客炎奧③、底板計算史支反力迎R袋d奮=揭400.9燃KN襖，鴨f草c狐=10N/m隔m貪2倦，所需底板凈存面積：喜取錨栓直徑捆d=2搞4變mm測，錨栓孔直徑幟為蜂50任mm室，則所需底板描面積為：詳按構造要求采蛾用底板面積為迅a按×恭b=2駱6×抓2這6宅=恐676添>研470.5捉cm孕2窗，底板凈面積裝為：譜墊板采區(qū)用桑100×列20耕×戶100螞，孔獲徑災26