24m鋼結構普通鋼桁架設計

1、24m普通鋼屋架設計（4）PAGE 20米普通鋼屋架設計（4）普通鋼桁架設計第一章設計資料案 稗1.1凹設計一房屋跨度為的鋼屋架，房屋平挨面尺寸為敖，地區(qū)雪壓拌，基本風壓為伴，分項系數(shù)為拌，冬季室外計算溫盎度為版，不考慮地震設防阿。百 班1.2把鋼材選用背，焊條采用凹型，手工焊；上弦辦坡度哎，端部高度隘，埃每端支座縮進拌,挨下弦起拱板。 1.3荷載骯 敖 哎恒荷載標準值：靶 敖 芭 笆SBS唉瀝青改性卷霸材骯 斑 柏 疤 唉 襖 0.35耙 吧 唉 懊20mm骯厚水泥砂漿找平斑層案 哀 拔 襖 按 拜 斑0.4骯 邦 絆 跋150mm巴厚加氣混凝土保溫般層壩 唉 奧 佰 敖 板 0.4敗 靶

2、愛1.5芭6m般大型屋面板和灌跋縫熬 邦 安 背 霸1.6罷 伴 辦 半吊哀頂埃 邦 拔 拜 耙 俺 氨0.4骯 皚 瓣 皚屋架支撐自重為胺0.12班0.011L鞍0挨 笆 扳 澳 0.384哎 凹 拔活荷載標準值： 跋 背 哀雪荷啊載頒 氨 稗 白 愛 爸 叭0.7傲 昂 拜 瓣屋面活荷骯載骯 哎 哎 拔 岸 背 0.64捌注：搬雪荷載和屋面活荷背載（二者取大值）第二章設計步驟伴 罷2.1確定屋架的形式和澳幾何尺寸，確定節(jié)笆點尺寸以及計算各骯桿件長度；繪制屋藹架的幾何尺寸圖；懊 扳 把 芭2.2伴屋架桿件的內力組愛合；荷載組合，計按算在單位力作用左瓣半跨的桿件內力系敖數(shù)；并繪制內力系吧數(shù)圖；

3、挨 敖 扳 案2.3班桿件截面選擇，按把軸心受力構件（拉唉或壓）進行設計；拜 敖 佰 艾2.4埃焊縫計算，焊縫在岸軸心力作用下的強暗度計算；皚 半 背 壩2.5扒節(jié)點設計，根據節(jié)疤點板的幾何尺寸，皚計算焊縫的實際長八度，根據計算焊縫邦的實際長度繪制節(jié)百點圖；搬 霸 瓣2.6捌繪制屋架施工圖。第三章設計內容昂 板 傲3.1扮桿件尺寸辦 案 愛桁架計算跨啊度熬: 盎 拌 辦 佰 鞍 扒跨中及端部高度敖 熬 氨 疤 礙桁架的中間高度?。喊?稗 壩 擺 伴 般 百在白23.7m皚的兩端高度班：盎 哎 奧 芭 斑在般24m愛軸線處端部高度板：熬 按 啊 靶 班桁架跨中起拱熬50mm邦（凹）。 按3.2懊

4、結構形式與布置岸 扒桁架形式與幾何尺伴寸如柏圖盎1案所示。皚 耙圖暗1 吧 埃桁架形式及幾何尺白寸白3.3按桁架荷載計算俺 襖永久荷載盎：骯 敖 昂 芭 巴SBS啊瀝青改性卷按材鞍 敗 疤 辦0.35芭1.版35般=0.按4725愛 敖 礙 拔2爸0般厚水泥砂漿找平白層邦 俺 0.4矮1.翱35翱=0.5頒4敗 熬 百 襖150頒厚加氣混凝土保溫熬層把 稗 熬0.4傲1.埃35爸=0.5罷4挨 艾 岸 啊1.5傲6氨大型屋面板和灌瓣縫骯 傲 敗 案1.班6辦1.埃35澳=2.唉16疤 扒 拜 巴吊頂皚 礙 邦 跋 八 拔 隘 般 0.4熬1.35=0.5斑4敗 敖 稗 耙屋架支撐自重版0.12

5、 稗0.011L佰0班 按 伴 0.384扒1.壩35懊=0.背5184哎 版 八 隘 隘 扮 阿 唉 昂 芭 叭共熬 啊4.般771斑 辦 拜可變荷載半：背 敗 百 班 艾 般 隘 班雪荷巴載邦 靶 哎 按 伴 熬0.7笆1.4=0.斑983.4內力計算哎 擺內力分析中，通常艾作如下假定：熬 熬 骯 澳= 1 * G疤B2邦 扒礙所有荷載都作用在案節(jié)點上；搬 靶 頒= 2 * G霸B2藹 唉半所有桿件都是等截佰面直桿；耙 伴 奧 啊 唉= 3 * G巴B2矮 板俺各桿軸線在節(jié)點處挨都能相交于一點；柏 白 背= 4 * G霸B2瓣 埃敖所有節(jié)點均為理想翱鉸接。盎 俺 邦設計桁架時，應考胺慮以下

6、三種荷載組稗合：藹（笆1八）全垮恒荷載全垮氨活荷載：跋 辦 瓣 頒全跨節(jié)點永久荷載八及可變荷載 半（版2瓣）皚全垮恒荷載半跨埃活荷載疤 捌 哀全跨節(jié)點永久荷載佰：啊 半 扳 霸 哀 胺 扳半跨節(jié)點可變和載凹：骯 唉 辦 澳 扮（巴3埃）矮全垮屋架包括支撐霸重半跨屋面板拌重扳+般半跨屋面活荷載斑 懊 百 唉全跨節(jié)點和桁架自扮重：般 笆 靶 懊（扳4柏）絆半跨節(jié)點屋面板自敗重及活荷癌載佰: 胺 百 搬 (1俺)埃、岸（氨2岸）版為使用階段荷載情邦況，傲（芭3頒）柏為施工階段荷載情隘況。叭各荷載情況下的內藹力進行組合，計算跋結果見罷表跋1笆。邦表巴1 背 凹桿件內力組合表（俺）桿件組合一內力設計值跨

7、恒活荷載kN1=51.76k上弦桿AB00BC CD-9.052-468.53DE EF-14.984-775.57FG GH-18.905-978.52HI-19.072-987.22IJ JK-19.48 -1008.28下弦桿ab4.705+243.53bc12.362639.86cd16.76867.5de18.724969.15ef18.305 947.47斜桿aB-10.601-548.71Bb8.732451.97bD-7.403-383.18Dc5.619290.84cF-4.415-228.52Fd2.973153.88dH-1.845-95.5He0.65444.19eg1

8、.122124.8gK1.798111.61 gI 0.61331.73豎桿Aa-0.5-25.88Cb Ec-1.0-51.76Gd Jg-1.0-51.76Ie-1.5-77.64Kf00翱3.5俺桿件的截面選傲擇叭(翱表2柏）頒 艾3.5.1熬上弦桿俺 愛 暗整個上弦采用等截辦面，按最大內力扮N=-1柏008巴.班28吧kN巴計算。佰=罷120懊6挨mm板,翱=瓣3618安mm疤.Q23罷5板鋼罷f=215N/m板m霸2挨，壓桿搬=15斑0叭。因背/百=扒3胺，故采用短邊相拼擺的不等邊角鋼頒T稗形截面，整體穩(wěn)定斑系數(shù)襖按啊b稗類查。襖經計算選用規(guī)格為胺阿 挨180吧1背25佰12唉（拜A

9、=絆7582絆mm稗2艾,啊 翱=跋3背5安壩7暗mm氨,敗 敗=皚96版.懊 巴1擺mm半）愛可得笆到胺 按 絆=120翱6奧/胺35胺.挨7板=阿3皚3.疤78柏 笆=150瓣 拔 =板3618壩/邦96岸.稗1吧=3頒7胺.岸6爸5 般=150敖由版=3擺7盎.佰6邦5矮,皚 巴查得柏b凹類捌=0.8唉70扳，即代入穩(wěn)定條件擺 哎 =N/(襖A)=矮1008280胺/(0.8半70啊7582疤.4拜)=1翱5白2.扳85氨N/mm斑2 笆搬，故采用短邊相拼壩的不等邊角鋼白T班形截面，不考慮空捌洞削弱，整體穩(wěn)定昂系數(shù)懊按俺b敗類查。胺需要的凈截面面積艾為靶 笆A熬n奧=N/f=挨96915

10、0安/215=白4508背 mm敗2熬選用規(guī)格為奧癌 1拜8按0 啊11疤0扮1扒2扒（奧A=罷6742艾mm藹2爸,班 藹=柏31岸.盎0伴mm癌,埃 =礙87矮.邦6岸mm瓣）芭可得岸到靶 熬 挨=阿3000般/案31板.氨0=97藹 昂=350爸 隘 板=1安4骯850/熬87懊.巴6胺=捌17伴0胺 笆=350滿足要求。擺 挨3.5.3班腹桿佰 耙 拌傲 扮aB絆桿絆 阿 N艾aB唉=-斑548唉。罷7邦N , 扳=頒=唉25安35靶mm澳 俺 百選用捌佰 1懊40襖9白0柏1班0頒（翱A=鞍4452扒mm皚2案,班 吧=隘44埃.岸7皚mm哎,哎 爸=鞍33.邦74疤mm霸）靶，長肢

11、相拼愛可得昂到罷 埃 絆 叭 爸=25巴35安/氨44瓣.傲7唉=澳56般.霸71埃 斑=150艾 邦 拌=25愛35愛/33.1=稗67扮.案78背 熬=150白由俺=凹67爸.疤78啊,扒 罷查得般b凹類氨=0.7芭95八，即代入穩(wěn)定條件伴 艾=N/(按A)=凹548710案/(0.7奧95斑 熬4452佰)=氨155藹 N/mm胺2 礙 215 N/背mm巴2滿足要求。襖 暗 癌巴 罷B捌b暗桿按 柏N=哎451.97拌kN 把=拌2087mm佰,骯 艾=般2609mm霸.Q23藹5阿鋼扒f=215N/m般m頒2安，啊壓桿敗=350班需要的凈截面面積啊為唉 拜A拔n吧=N/f=439跋.

12、9啊10瓣3挨/215=拜2046 mm斑2阿選用奧辦 70氨8芭（稗A=罷2134mm凹2按,熬 胺=唉21.3mm礙,按 愛=懊33.0mm藹）扒可得版到板 把=2087/21跋.3=98 罷=350盎 岸 安 皚=2609/33百=79 霸=350滿足要求。扮 阿 挨霸 挨b岸D瓣桿襖 叭N=-3癌83.18巴kN 皚=壩2288mm搬,捌 岸=皚2860mm懊.Q235昂鋼斑f=215N/m扳m芭2罷，壓桿拔=350敖選用板唉 90 隘8傲（矮A=把2788mm哀2盎,埃 啊=頒27.6mm唉,八 八=辦40.9mm暗）半，挨可得版到疤 般=2288/2拜7.6=83 鞍=150霸 奧

13、 壩=2860/40懊.9=70 疤=150挨由半=83稗,藹 按查得巴b愛類敖=0.668按，即代入穩(wěn)定條件巴 耙=N/(哎A)=371.8艾10扒3敖/(0.668罷2788)=19胺9 N/mm稗2 邦 215 N/襖mm藹2滿足要求。伴 翱 翱拔 佰D伴c鞍 俺桿唉 斑 N=搬290.84俺kN 扳=艾2288mm奧,胺 拌=哎2860mm伴.Q23邦5班鋼熬f=215N/m懊m懊2癌，壓桿背=350岸需要的凈截面面積愛為啊 A哀n班=N/f=280拔.7案10哎3柏/215=氨1306 mm暗2氨選用稗按 70懊5澳（白A=叭1376mm襖2疤,絆 阿=哎21.6mm阿,翱 佰=白3

14、2.4mm扳）矮可得叭到辦 皚=2288/21絆.6=106 奧 奧=350壩 版 扳=2860/32瓣.4=88.3 安 愛=350滿足要求。巴 安 俺霸 搬c斑F案桿愛 氨N=-靶228.52爸kN 靶=搬2495mm挨,壩 按=笆3119mm稗.Q23爸5按鋼板f=215N/m安m拜2藹，壓桿挨=350愛選用安埃 90氨6搬（扮A=百2128mm癌2伴,哀 氨=艾27.9mm搬,氨=把40.5mm隘）扮，熬可得扳到百 按 佰=2495/27爸.9=89 案=150唉 稗 案=3119/40邦.5=77 罷=150般由辦=89埃,敖 捌查得靶b鞍類耙=0.628埃，即代入穩(wěn)定條件跋 阿=N

15、/(懊A)=266.4懊10霸3哎/(0.628 拔2128)=20盎2 N/mm稗2 阿 215 N/把mm骯2滿足要求。敖 隘 瓣捌 F瓣d熬 懊桿擺 哎 N=+153.88盎kN 岸=2495mm頒,盎 胺=吧3119mm扒.Q23扮5阿鋼懊f=215N/m板m頒2巴，壓桿按=350胺需要的凈截面面積暗為把 扒A敗n版=N/f=153疤.1啊10骯3暗/215=熬712 mm扒2埃選用跋皚 63敖6疤（哀A=芭1458mm敗2跋,拜 捌=胺19.3mm百,爸 隘=疤29.8mm藹）搬可得澳到拜 板=2495/19翱.3=129 癌 昂=350柏 背 案=3119/24疤.5=105 半

16、癌=350滿足要求.爸 班 礙俺 俺d岸H疤桿奧 版 N=-吧95.5礙kN 擺=胺2708mm澳,罷 拜=隘3385mm伴.Q23佰5矮鋼案f=215N/m笆m挨2巴，壓桿昂=350稗選用百伴 70骯6鞍（昂A=頒1632mm隘2氨,拌 稗=愛21.5mm敗,斑 拔=熬32.6mm癌）熬，瓣可得拌到擺 耙 拔=2708/21版.5=126 哎=150翱 背 百=3385/32板.6=103 拌 愛=150骯由稗=126拜,案 柏查得班b扳類熬=0.406稗，即代入穩(wěn)定條件襖 阿=N/(熬A)=144.9矮10芭3澳/(0.406 盎1632)=21佰8 N/mm笆2 按= 215 N/笆mm

17、凹2滿足要求。捌 翱 拜板 H啊e澳桿挨 笆 N=-敗27.9kN 辦=耙2708mm耙,傲 叭=扒3385mm奧.Q23般5瓣鋼唉f=215N/m昂m頒2把，壓桿霸=350礙選用藹般 63骯5挨（邦A=敖1228mm昂2背,絆 盎=擺19.4mm懊,擺 靶=愛29.6mm鞍）熬，昂可得柏到盎 芭=2708/19埃.4=139 捌=150唉 拜 笆=3385/29哎.6=114 辦 板=150拌由哎=139骯,鞍 翱查得搬b扒類百=0.349傲，即代入穩(wěn)定條件般 斑=N/(昂A)=0.438敖10八3藹/(0.349 皚1228)=1.板02 N/mm絆2 敗 215 N/靶mm奧2滿足要求.

18、佰 板 叭 挨跋 扒eg胺 般桿翱 擺 N=+懊132.09挨kN 岸=唉2926mm八,癌 爸=礙3657mm版.Q23耙5拔鋼拌f=215N/m拔m鞍2熬，壓桿稗=350奧需要的凈截面面積跋為按 A邦n氨=N/f=柏132090奧/215=敗614安 mm頒2氨選用柏熬 63按5捌（胺A=唉1228mm愛2襖,挨 藹=昂19.4mm澳,柏 盎=俺29.6mm?。┛傻脡蔚搅T 爸 版 哎=2926/19俺.4=151巴 稗 暗=350氨 霸 靶=3657/29.6=124 爸 敖=350滿足要求。敗 哀 奧盎 半gK版桿爸 敖 N=-辦47.43鞍kN 埃=捌2926mm擺,啊 啊=哎3657

19、mm叭.Q23拜5巴鋼骯f=215N/m疤m埃2啊，壓桿礙=350俺選用襖阿 70隘5班（敖A=澳1080mm熬2岸,案 奧=拔21.6mm傲,熬 拜=昂32.4mm搬）挨，扮可得到爸 骯 吧 扮=2926/21皚.6=135敖 盎 阿=150熬 爸 跋 半=3657/32啊.4=113 邦 隘=150叭由岸=135拌,邦 耙查得壩b傲類奧=0.365胺，即代入穩(wěn)定條件扳 半=N/(辦A)=骯47430埃/(0.365 瓣1080)=絆120.31壩N/mm澳2疤安215 N/mm霸2把滿足要求藹。柏表奧2 百 芭桿件截面選擇表桿件內力設計值/kN截面形式與規(guī)格截面面積/mm2計算長度/mm回

20、轉半徑/mm長細比穩(wěn)定系數(shù)應力設計值N/mm2弦桿JKIJ -1008.281801251275821206361835.796.133.7837.650.870152.85de 969.151801101267423000148531.087.697170210斜桿Aa-25.88125801039402087260939.833.163.4676.30.714192aB-548.7 140901044522535253544.733.7456.7167.780.795206bB451.97 70821342087260921.333.098790.668199Cb-51.76 705137

21、62535253521.632.410688.3214bD-383.18 90827882288286027.640.983700.668202Dc+290.84 70513762288286021.632.410688.30.389105Ec-51.76 70616322535253521.532.61261030.406218cF-228.52 90621282495311927.940.589770.6281.02Fd153.88 63614582495311919.329.81291050.304130Gd-51.76 70510802926365721.632.41351130.36

22、5226dH-95.5 70512282926365719.429.6103670.53633Ie-77.64 50616322708338521.532.61261030.406165.86eG-50.27 5059602495311915.324.51351060.36575gK-47.43 70510802926365721.632.41351130.36581.17Kf0 56510842495311917.226.91481180.315127gI31.73 638190222882860=23.9=131.20.3831643.6節(jié)點計算板 澳 暗3.6.1盎桿件與節(jié)點板的焊俺縫計

23、算拌 奧3.6.2柏節(jié)點設計胺鋼桁架一般在節(jié)點氨處設置節(jié)點板，把半匯交于節(jié)點的各桿辦件都與節(jié)點板相連把接，形成桁架的節(jié)凹點，各桿件把力傳奧給節(jié)點板并互相平敖衡。一般桿件把全巴部內啊力哎N盎傳給節(jié)點板，而在佰節(jié)點處連續(xù)的桿件凹則把兩側的內力差斑傳給節(jié)點板；當節(jié)阿點上作用有荷載時柏，則傳給節(jié)點的力翱為襖N般或芭 敖與襖P靶。有局部彎矩的桿件則還要傳遞彎矩把和剪力。辦3.7罷節(jié)點尺寸及受力熬 霸3.7.1頒節(jié)霸點班A絆（如拜圖白2俺）凹因骯為懊A氨B桿內力吧為凹0霸，所以按構造要求白設計焊縫。按畫圖稗時為滿足腹桿焊縫澳長度所確定的節(jié)點疤板實際寬度設計焊藹縫長度頒,爸焊腳尺寸笆。圖2 節(jié)點A礙 扮3.

24、7.2搬節(jié)哀點鞍B罷 哎（如圖疤3）辦弦桿肢背為塞焊縫柏，節(jié)點板厚度為扮塞焊縫強度驗算：百設焊腳尺背寸唉 柏弦桿肢尖角焊縫強白度驗算：設焊腳尺寸 且圖3 節(jié)點B按3.7.3愛節(jié)礙點搬C 骯（如吧圖扮4扒）頒 皚因為節(jié)班點把C澳兩側按為埃0辦，所以按構造要求礙設計焊縫。按畫圖半時為滿足腹桿焊縫拔長度所確定的節(jié)點翱板實際寬度設計焊俺縫長度挨l=靶170mm盎,百焊腳靶hf=5mm頒 懊 辦 笆 骯 耙圖霸4罷 耙節(jié)般點敗C叭3.7.4澳節(jié)藹點辦K罷(艾屋脊節(jié)壩點傲)扮（如頒圖敗5柏）稗豎啊桿骯K笆k壩桿端焊縫按構造取八為案5mm伴和壩80mm盎。上弦與節(jié)點板的傲連接焊縫，角鋼肢奧背采用塞焊縫，并唉假定僅受屋面板傳芭來的集中荷載，一案般可不作計算。角礙鋼肢尖焊縫應取上背弦內力的皚15%挨進行計算，即把N=隘。產生的偏心彎矩芭：岸 案 襖 澳 百M=案Ne=158.9百10啊3凹80=12712癌000Nmm盎現(xiàn)取節(jié)點板尺寸如骯圖所示。稗設肢尖焊腳尺寸疤h懊f2昂=壩10mm翱,艾則焊縫計算長度班l(xiāng)八w2安=200-2跋10-5=埃175mm扒。驗算肢尖焊縫強礙度：圖5 節(jié)點K (滿