三角形普通鋼屋架設計計算實例

PAGEPAGE21普通鋼屋架設計實例1設計資料北京地區(qū)一單跨廠房屋蓋，跨度24m，長度114m，柱距6m。屋架采用24m芬克式三角形鋼屋架，屋架簡支在鋼筋混凝土柱上，上柱截面為400mm×400mm，混凝土強度等級為C20級，柱網(wǎng)采用封閉軸線。廠房內設有一臺起重量為Q=30t的中級工作制橋式吊車。鋼材為Q235鋼，井具有機械性能四項，抗拉強度、伸長率、屈服點、180°冷彎試驗和碳、硫、磷含量的保證；焊條采用E43型，手工焊。屋面采用波形石棉水泥瓦，自重為0.20kN／m2；木絲板保溫層，自重為0.24kN／m2，檁條采用槽鋼。屋面均布活荷載為0.30kN／m2；基本雪荷載為0.30kN／m2。屋架形式及幾何尺寸：屋面坡度i=1／2.5，屋面傾角，屋架計算跨度為，屋架跨中高度為，上弦長度為，取6節(jié)間，節(jié)間長度為，節(jié)間水平投影長度為mm。如圖9-18示。圖9-18屋架幾何尺寸及內力2支撐布置根據(jù)廠房長度為120m60m，跨度=24m和有橋式吊車的情況，在廠房兩端第二柱間和廠房中部設置三道上弦橫向水平支撐、下弦橫向水平支撐及垂直支撐；并在上弦及下弦各設三道系桿。上弦因有檁條亦可不設系桿。如圖9—19示。圖9-19屋蓋支撐布置（a）上弦支撐系統(tǒng)、（b）上弦支撐系統(tǒng)、（c）上弦支撐系統(tǒng)3檁條布置1．檁條布置檁條采用槽鋼檁條，每節(jié)間放兩根，檁距為2127／3=709mm，檁條跨中設一根拉條。2．荷載計算屋面坡度，雪荷載按不均勻分布最不利情況考慮，取kN／m2。雪荷載與活荷載不同時考慮，取較大值，按雪荷載計算。中波石棉瓦重本絲板重攘條和拉條重合計雪荷載重城檁條均布癢荷載設計錘值言KN/飄m植KN/諒m裙KN/爸m罪3調．內力計濟算KN南4級．強度計儉算油彎宣試辟選設8帆號槽滲鋼壘[亡8呼，自凝重蜜0.08慚KN/能m腸，坑，繭，澇，男，鞋，誦，刷，糊，拳，席，瑞，殊。截面及思受力情況扭如春圖鑒9-2港0銅所示。護驗算點谷（壓）憐驗算點賄（拉）炎滿足強度興要求。鐮5近．整體穩(wěn)健定性驗饅算再肅坡因在檁條炎跨中設有也一道鋼拉搭條，故可兩不進行該舊項驗算。茶6漢．剛度驗獵算悟拴猛驗算與屋讀面垂直平隸面的相對獨撓度，按填短期荷載插效應組合再進行。月荷載標準已值敞KN/漸m嚴KN/乳m？淋[1樓0態(tài)槽鋼強度鐘和剛度均搞滿足要求秘。舌4壤顧屋架設計玩1西．荷載計轉算液渠推因檁條沿蜜節(jié)間布置蛙，先將檁彈條作為屋蚊架集中荷紹載計算，刮再按經(jīng)驗學公式計吩算屋架和釀支撐自重贈，最后折幻算為屋架脫上弦節(jié)點建荷載。泡因為屋面山坡度較小虛，風荷載深為吸力，脆可不考慮框風荷載和昆積灰荷載干影響。記檁條作用障在屋架上棉弦的集中須力為KN綱屋架和支獅撐自重，降按輕屋蓋榜估算謀KN/較m笛2戲節(jié)點荷載汗設計值為KN卵2咽．屋架桿療件內力計借算省崇組芬克式三準角形屋架貸在半跨雪兔荷載作用汗下，腹桿繩內力不變豆號，故只茅需按全跨猶雪荷載和寺全跨永久型荷載組合免計算屋架難桿件內力育。根據(jù)建遼筑結構靜撕力計算手殊冊，十二豈節(jié)間芬克區(qū)式屋架偵，練n=侄l寒／秒h=首5株，先查得碧桿件內力窩系數(shù)，再摧乘以節(jié)點條荷載現(xiàn)K冬N愉，即可得跑出桿件內顫力冷(秤圖將9曬—淋l旬)陵最不利內駕力組合設拿計值，見講表縱9-球3晃。惑表票9-椅3用屋架桿件菌內力組合呼設計值傍桿件緊內力系數(shù)低內力設計拆值吩/編Kn染(顫F=17戚.748廉kN)拜備注堡上弦桿湯AB漁BC媽CD疫DE穗EF污FG蠟-14.蒙81炎-13.袋66聚-14.蒸07晝-13.暖70注-12.免55秘-12.哄95奸-262紗.85顆-242符.44鍛-249妹.71遵-243堆.15利-222略.74衣--22語9.84教負為壓桿富下弦桿腎AH愚HI營IJ推+13.枕75設+11.說25招+7.5松0輝+244魚.04竟+199憐.67貨+133精.11援正為拉桿燥腹桿炭DI快B芽H所、卻GH系E揀K徹、饑FK罷H界D馬、滋DK征IK恒KG偶GJ給-2.7王9塘-1.2三1欲-1.2膏1建+2.5鍛0睬+3.7薄5權+6.2幸5廣0.00婆-49.興52歉-21.原48辦-21.徹48阻+44.瞞37書+66.秩56姐+110擱.93王0.00油符號同上轎上弦桿局殺部彎矩計袍算。按兩嗽跨連續(xù)梁揮計算，如移圖跑9-2呈1訂示恐圖干9-2導1宴節(jié)點荷載頑上弦桿局老部彎矩圖端節(jié)間：吃中間節(jié)間峰及節(jié)點：晉3蛇．桿件截慘面選展擇奴鑒沸先將各桿灘件內力設偶計值、幾譜何長度、紅計算長度瓣入達表凈9-4背內，分別族計算各桿分件需要的玻截面及填他板，然后赤，填入表莖中蓋。鉤宜按弦桿最瓣大內智力熱-262阿.85k糧N施，由召表框9常—粉4梯選出中間竊節(jié)點板厚禍度桶為螞l0m只m影，支座節(jié)譽點板厚度栗為溉12m背m尊。自(1調)宵上弦桿。饑上弦桿內合力計有：峽，棍，獻，顆；帥故該桿應室按壓彎桿簽計算。皺1廈)藥強度驗算蠢。截面強臣度驗算由寧負彎矩控庸制。水2裕)稠彎矩作用似平面內的耀穩(wěn)定性驗嘴算。灣，悔按傷b添類截面查宣附錄（軸載心受壓穩(wěn)汁定系數(shù)表慘），挺按有端彎樣矩和橫向壞荷載同時梅作用使弦護桿產生反日向曲率，猴故取等效公彎矩系數(shù)槽采用正彎鳳矩驗算：王=125色.64+雁26.4嫂83=1塑52.1備23N/乞mm隔2恢N/m衡m內2您補充驗算詢：明3爹)慕彎矩作用描平面外的永穩(wěn)定性驗籌算。由負豆彎矩控制漲：建，查附錄負（軸心受田壓穩(wěn)定系先數(shù)表），推，抬（彎矩使個翼緣受拉儉）。順在計算長賴度范圍內登彎矩和曲得率多次改泳變向號，繩為偏于安漂全，取泰。翅4狐)桿上弦填板狼的設置。筒一個角鋼哈對于平行供于填板的新自身形心畜軸的回轉慶半徑用，塞。鼓上弦為壓伙桿，節(jié)間違長度遵為洋212.叫7c鎮(zhèn)m診，每節(jié)間之設一塊填奶板，則間嗎距為。妹填板尺寸盤為納。猶(2株)菌下弦桿。蠟下弦桿均鳳為拉桿，餃整個下弦類采用等截芝面，按最磚大內力壁計算。屋商架平面內核計算長度馳按最大節(jié)朋間佳，即鋒；屋架平嚷面外計算勺長度因跨體中有一道勵系桿，故塊。巷下弦桿所耐需截面積蜘為荒弊選碌用堅2L粒，沒，采用短煎肢相并，紡，座。吃強度驗算鴉：姓下弦填板障設置：一騎個角鋼對搶于平行于桂填板的自杏身形心軸臭的回轉半怒徑曠，拉桿按贊節(jié)間設兩結塊填板：沿填板尺寸射為復(3祖)獨中間豎腹購桿必。中間豎勒腹桿，駕c囑m辛。對連接辨垂直支撐顫的屋架，雙采零用態(tài)2L5耐6鳥4冒組成的十竿字形截面詠，絨c賞m環(huán)，單個角搜鋼竹L5邪6倚，裹。按支撐遼壓桿驗算梢容許長細政比。脂填板設置逐按壓桿考南慮：譽，設義置啞4群塊，吩，填板尺紗寸為蔽(4萌)由主斜腹桿政、窄。主斜腹淹桿生、睡兩桿采用玉相同截面維，饅，依，內力設驢計值為棒。儲所需凈截報面面畜積攪勉，選用盯2L4排5盜4件，姓，愛，登考慮桁架倦分為兩小王榀運輸時集，主斜腹釣桿需用螺孫栓在工地叔拼接，安喚裝螺栓直排徑冷取倘16m水m游，螺孔直劍徑叉17.5礎m轟m叼，則實際傻。澤強度驗算頭：昨容許長細肢比驗算結：走分填板設置圓按偉，盒、段各設置兩姜塊衡，盟343.遼7/3=豈114.調57cm千110.粗4c功m趟。填板尺攤寸為評。猾（撕5戀）腹桿丙。，，扣選量用肉2L5鉤0刷4現(xiàn)，恨，毯，燒若選用鴿2L4對5黎4叛，陶，河，門若按猶2L4蛾5潛4微：慈按姜b窮類截面查肥附錄頂（軸心受否壓穩(wěn)定系荒數(shù)表）城若舞按尖2L5購0促4菊：搬故別腹桿旅截面選用膠2L5攏0罰4遞。僚填板按抓，應捎設使3裹塊墊板，岸因腹桿受訪力不大，帥且兩端焊笛于節(jié)點板盆上，為減露小焊縫起彼見，采耗用荒3她塊腹板。眼填板尺寸匹為鄙。象（旗6扣）腹桿洞、居、至、宜。途4抱根桿均為體壓桿、受蘋力及長度殲均小于耍桿，故可疫均按鴨桿選用剃2L5仆0臭4半，只采告用躺2協(xié)塊填板。怨（常7包）腹桿聚、況。兩者均脈為拉桿。統(tǒng)，鞋，仍選用沃2L5植0州4慈，驗算如嚇下：淚填板設置喜：按晃，各設兩沒塊，則剝，滿足條朗件。密桁架桿件查計算列表色，見績表聚9-爪4攝。毛表鞋9-雅4慧桁架桿件盞計算單5鞭.樂節(jié)點設計命(1測)抱下弦中間個節(jié)點列桿(授圖史7-22帶)零。下弦中弓間節(jié)點用季作拼接節(jié)箏點。由于構屋架跨度稀為嬌24杠m拉，超過運湯輸界限，凡故將其分見為兩榀小晉屋架。于密下弦中間寒節(jié)點歌處設置工暢地拼接節(jié)焦點。騾拼接角鋼貫設計。拼腳接角鋼采瓦用與下弦箏桿相同截付面璃，盞2L75攝50縣5豎，肢背處尼割棱，豎嶄肢切去下mm(照余擇度袋)倒。機拼接點一蘆側每條焊譜縫長度計濱算：瓶拉桿拼接企焊縫按等瘦強設計，該則根N袋，取縫mmcm薦拼接角鋼藍長度窮m衫m(xù)奸，抗取彎270m疊m投。幅下弦桿與昂節(jié)點板焊啦縫計算：京下弦桿軸詞拉力通過缸節(jié)點板和網(wǎng)拼接角鋼夏兩種連接隸件傳遞，打節(jié)點板認虛為僅承受律內力浙3谷6呢，墨6k揮N跡，節(jié)點板捏連接焊縫碗受力甚小雪，故節(jié)點謠板可按構芬造確定。郊圖遙9-2著2勾下弦中間騾節(jié)專點鋸I備構造顫(2貌)分脊節(jié)點胸。斥K裕G度斜腹桿與田節(jié)點板的撲連接焊縫唐，取肢背悶和肢尖的扶焊腳尺寸貼為濱5盈m岸m盯，丑4m笛m鞠，則所需碗的焊縫長粗度為純肢仆背霧淹面mm岔肢廟尖損誦擦mm戰(zhàn)弦桿肢背裙與節(jié)點板隊的連接焊墨縫，采用立塞焊縫，敘假定脊節(jié)蛛點處檁條拉傳來的力華為平F/3=段17.縫74夜8豪／雅3=5.到916k凱N軟，此力甚第小，且節(jié)準點板甚長撇，可滿焊督，不必計嘗算。頌上弦肢尖運與節(jié)點板玻連接焊縫盼，承擔兩幣側弦桿內關力差壁或蜂1最5男％架中較大值眠及其產生壤的彎矩。禿本例中活應荷載在全夠部荷載中香所占比例喝甚小，故掙由半跨雪偉載與全部喜恒載在脊筐節(jié)點兩側寨上弦桿所代產生的內撥力差甚小川，可的取膏1衛(wèi)5隔％盯K炊N漁。極按繪制的向節(jié)點圖可券知蜘，怕取宜33c轟m侵，星mm嬌KN/c焦m扒2企KN/備cm低2鈴N/m瞇m具2索N/m落m克2菊拼接角鋼旋設計。拼濁接角鋼采厲用與上弦遍桿相同截想面的角鋼命，肢背處臂割棱，垂攔直肢切去拒m臂m物，取關m猛m浩，并將豎搖肢切口后熟經(jīng)熱彎成諷型對焊。蕉拼接角鋼成與上弦桿鳳連接焊縫警長度，設隔=5m蟲m盼，則片m艱m弄，榆取構115m普m策，拼接角骨鋼總長度測為mm榜中間豎肢嫂桿與節(jié)點值板連接焊往縫。因貞，按構造亦取專m業(yè)m魯，實際長血度根據(jù)繪壇制施工圖蝶確定為抗=90m輕m遠。脊節(jié)點巷構造如罵圖肢9-2馬3膊示。局圖議9-2秧3育脊節(jié)點構混造饞(3薯)持上弦節(jié)點光。腹桿尾與節(jié)點板擠焊縫蹦K翁N羅，取奪m澇m庭。覺則焊縫長謠度為標肢碌背捐拍m發(fā)m倦，廟取旬5cm囑取肢間焊掘縫高磚mm裹其余兩腹衣桿內力均狀小于泄桿，故按炮構造決定社肢背急m典m呀，肢尖取4c勤m茂。怠液上弦桿與諒節(jié)點板焊娛縫。節(jié)點俘板尺寸如宇圖玉7-2駐4染示。節(jié)點牢板縮人深燦度鞏為姿6m通m占，肢背塞洽焊縫按承責受集中荷弄載桃進行計算瘦，差c袋m孝，則珠N/mm碧2隙<160廚N/mm失2棚圖綠9-24擊透上弦節(jié)缺點朗D墾構造雷肢尖焊縫淡承受弦桿獸的內力差皮K呆N危，偏心距蹦m堆m企，內力較刷小，且節(jié)例點板較長姓，故可按遣構造布置帝焊縫，即廁肢尖滿焊攜，不必計蘭算。渠(4筐)渾支座節(jié)射點輛A險。屋架支賊承廚于羽400m奏m鉗400m聲m臟鋼筋混凝地土柱上，荷支座混凝更土墊塊強呀度等級粒為榨C2鋤0草級，讀N娘／暑mm沫2恐。支座構圍造如張圖丙9-2紛5室示。為便付于施焊，堵取底板至宅下弦中心俗線距離咐為藥160m以m鴉，下弦截齡面塔為涼2L75通50叨5章，上弦截臟面盼為寬2L10闖0糞7乖。隆1引)坡下弦桿與涌節(jié)點板焊勸縫計算。鍬KN安肢久背波譜c卻m韻取憐150m錫m絨肢僑尖蔥墳篩c腳m霉取靠80mm議圖它9-2咱5枯支座節(jié)點弊2楚)每上弦桿與棋節(jié)點板焊照縫計算。萍k檢N灶。蹄肢背為塞曬焊縫，肢粉背、肢尖柴均按節(jié)點論板滿焊，云=5m扇m魔，焊縫長庸度僅考慮崖節(jié)點中心聾右邊板長胃的焊縫長興度怕c但m混，承受荷迷載為kN，取mm瓦kN/規(guī)cm短2偏N/m燈m顯2鞋N/m坑m色2圓N/m販m刮2案3仗)墾支座底板授計算。支拴座反力：叉kN航肢座底板紐需要的受械壓凈面積走：mm2據(jù)錨栓直徑榜采用電m傅m相，并脾用朗U葉形開口，淹開孔面積醒cm溪2乎cm勿2價則所需面眉積為羨cm賽2贏根據(jù)構造蝕要求底板才尺寸為還cm農2只cm邪2腐底板所受閃均布荷載昨反力為糕N/m姻m籠2宴N/m福m組2奪4棕)切所需底