三角型钢屋架人字形

如有你有帮助，请购置下载，感谢！钢屋架设计计算书设计资料及屋架形式与材料200KN3，承受石棉水泥波形瓦屋面〔重量200N/m2，规格：1820×7258,轻钢檩条及拉条〔100N/m2〕.400×400C25，根本风压W0=350N/2500N/m22Q235-B.F，其设计强度为f=215KN/m2,焊条承受E43γG=1.2,γQ=1.4.屋架形式及几何尺寸依据所用屋面材料的排水需要几跨度参数，承受人字形六节间三角形屋架。1：3，屋面倾角arctan13

18.4。si 0.3,6cos0.9487屋架计算跨度：l l30017700mm.0lhl

02655mm6

0 9240mm2cosL节间长度：a 2310mm.4a`acos2189.4mm.依据几何关系得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示。屋盖支撑设计

图1 杆件的几何尺寸屋架的支撑〔1所示〕⑴在房屋两侧第一个柱间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。2处设置一通长柔性水平系杆。图2屋架的支撑屋面檩条及其支撑1页如有你有帮助，请购置下载，感谢！要求搭接长度≥150mm，且每张瓦至少要有三个支撑点，因此最大檩条间距为半跨屋面所需檩条数n L 19240112.06根p 835 83513根，则檩条间距为：可以满足要求。檩条水平间距：ap

acos738mm.p檩条选用槽钢[12.6 ，查表得相关数据：W 61.7cm3,Wx

10.3cm3,Ix

389cm4。⑴荷载计算0.20.1W0.615KN/m2,活载：0.5+0.1=0.6KN/m2.檩条截面受力图如图3所示。Pk

=(0.615+0.6)×0.738=0.897KN/mP=(1.2×0.615+1.4×0.6)×0.738=1.165KN/mP=P×sinα=1.165×0.32=0.373KN/mxP=P×cosα=1.165×0.95=1.107KN/my⑵强度验算

图3檩条截面力系图4所示。柱间距为l=6.9m，所以弯矩设计值为：檩条的最大应力处：檩条y方向：M

Pl2

檩条x方向：M

Pl28 32图 4⑶刚度验算时，荷载应取其标准值。qy

(gk

s)ak

cos(0.6160.6)0.7380.897kN/m22页如有你有帮助，请购置下载，感谢！则

ql355y 55

0.89769003

1.005mm

46mml 384 EIx

384 2.06105389104 150能满足刚度要求。屋架的内力计算杆件的轴力nl

6;h2950为求杆件轴力，把节间荷载转化为节点荷载p：h2950p=〔1.2×0.615+1.4×0.6〕×2.95×6.9=32.12KN由于屋面坡度较小，风荷载为吸力，且远小于屋面永久荷载，故其与永久荷内力。全跨屋面荷载P全跨屋面荷载P内力杆件表1杆件内力系数及内力值内力系数内力设计值3-4-9.26-298.431-3-10.97-352.364-5-9.16-294.225-7-6.27-201.391-2+10.40+334.052-6+7.38+237.052-3-1.77-56.852-4-0.73-23.452-5+1.87+60.065-6-2.01-64.566-7+2.85+91.54上弦杆弯矩

全跨荷载布置图全跨荷载内力图上弦杆端节间的最大正弯矩：M1=0.8M0；；:M2=±0.6M0；上弦杆集中荷载：P′=(.615+1.40.6)×0.73×6.9=8.0KN;3页如有你有帮助，请购置下载，感谢！则：M1=0.8M0=0.8×4.45=3.56KN·m, M2=±0.6M0=±0.6×4.45=±2.67KN·m屋架杆件截面设计N=Nmax=352.36KN,查焊接屋架节点板12mm10mm。节点板2所示表2 钢屋架节点板厚度参考选用表确定节点板厚/kN≤160160~ 301~ 501~300 500 700>701节点板厚6mm8mm 10mm 12mm14mm端支座节点板8mm10mm 12mm 14mm16mm厚上弦杆(5)N1=352.36，为压应力。l ox

=2loy

=2231=462cm5上弦截面设=130，查轴心受力稳定系数表，=0.555A”

N 352.36103 2952.9mm2f 0.555215oxi”lox

231

l”oy

4623.583cmx 130 y 130首先，试选上弦杆截面为2∟100×10：A=38.52cm2, r=12mm, ix=3.05cm,iy=4.52cmWxmax=126.58cm3, Wxmin=25.06cm3杆件单向受弯，按拉弯和压弯构件的强度计算公式计算：查表知: =1.05, =1.2， [λ]=150x1 x2页如有你有帮助，请购置下载，感谢！条件：N Mx

f215N/mm2A Wn x nx1-3段上弦杆〔最大内力杆段〕N=352.36KN.Mx=M1=3.56KN·m最大负弯矩：M=M=2.67KN·mx 2所以上弦杆的强度满足要求。应按以下规定计算：对角钢水平肢1：N

Mmx x

f215N/mm2xA W(10.8 N)xx 1x NE`xNANA

f215N/mm2 Mmx xWx 2x(11.25NN)产生反向曲率，故按标准取等效弯矩:mx

0.85。x

231loxiloxi3.05

76.4150该截面属于b类截面，查表得x

0.713

2EA 220610338.521021.121.176.421.121.176.42NxN

121.85KN121.85所以：N121.85

352.36

2.8917ExMx=M1=3.56KN·mMx=M2=2.67KN·mW W1X

25.06cm3，x

1.20x2满足要求页如有你有帮助，请购置下载，感谢！NA

M tx xf215N/mm2Wy b 1x故验算上弦杆的13457段在弯矩作用平面外的稳定性。β 等弯系数β tx mxN=352.36，为压应力。1l =231cm,l =2×231=462cm.ox oyoy

li4.52oyi4.52y

462

150属b类截面，查表得 =0.553y用最大正弯矩进展计算：M=M=3.56KN·m，W

126.58cm3，x 1 1X

xmax对弯矩使用角钢水平肢受压的双角钢T形截面标准规定整体稳定系数 可fyfy235按下式进展计算：b

10.0017y

10.001710310.8249 得用最大负弯矩进展计算：M=M

=2.67KN·m，W

126.58cm3，x 2 1X

xmax对弯矩使用角钢水平肢受拉的双角钢Tfyfy235

可按下式进行计算：b

10.0005y

10.000510310.9485 得所以平面外长细比和稳定性均可满足要求验算条件：235fy翼缘自由外伸宽厚比：b`15 235fy235f235fy腹板高厚比：当a0

1.0h0t0

15 15w235f235fy当a 0 tw

18 18a maxmin，0 max

max

为腹板计算高度边缘的最大压应力。

min

为腹板计算页如有你有帮助，请购置下载，感谢！高度另一边缘相应的应力。” btr 80712翼缘：t”腹板：t

8.71415t 7btr807128.71415t 7因此满足要求。所以，上弦杆截面完全满足各项要求，截面适用。下弦杆(6)1-2的强度条件和下弦杆的长细比条件选择截面。轴心拉力为N=334.05KN。长细比容许值：[λ]=3506下弦截面下弦杆的计算长度为：l =442.5cm. l =2l =885cmox oy oxN 334.05103要满足：A 10215.5cm2n f 215l442.51.24cm， i l442.51.24cm， i loy885o350y 350x 选用2∟90×10：A=34.34cm2; i=2.74cm; i =4.13cmx y1-2：A=A=34.34cm2nN 334.05103所以：An

97.2N/mm2f215N/mm234.34102loxlx ix

442.5158.82.74

350，y

loyiy

885210.74.13

350满足要求，所以所选下弦杆截面适用。腹板腹板为轴心受压构件，[λ]=1502-3杆轴心压力N=56.85KN, l=231cm页如有你有帮助，请购置下载，感谢！l0l

=0.9l=0.9231=207.9cm207.9imin

o

150

1.3974cm选用单角钢：∟56×8：A=8.37cm2,i=1.68cmxl长细比： iomin

207.9124.81501.68b类截面，查表得=0.412接的等边单角钢构件按轴心受压计算稳定性时的强度设计值拆减系数为： 0.60.00150.60.0015124.80.7872.R满足要求，所选截面适用2-4杆N=23.45KN,l=132.8cml0l

=0.9l=119.52cm119.52imin

o

150

0.894cm选用单角钢：∟40×4：A=3.09cm2,i=1.22cmxl长细比： iomin

131.61101501.22b类截面，查表得=0.493接的等边单角钢构件按轴心受压计算稳定性时的强度设计值拆减系数为： 0.60.00150.60.00151100.765.R满足要求(3)2-5N=60.06KN,l=297.7cml0l

=0.9l=267.93cm267.3imin

o

150

1.9cm页如有你有帮助，请购置下载，感谢！选用单角钢：∟80×10：A=15.13cm2,i=2.42cmxl长细比： iomin

267.931181502.42b类截面，查表得=0.447接的等边单角钢构件按轴心受压计算稳定性时的强度设计值拆减系数为： 0.60.00150.60.00151180.7767.R满足要求(4)5-6杆N=64.566KN,l=297.7cml0l

=0.9l=267.93cm267.93imin

o

150

1.87cm选用单角钢：∟80×10：A=15.13cm2,i=2.42cmxl长细比： iomin

267.931161502.42b类截面，查表得=0.458接的等边单角钢构件按轴心受压计算稳定性时的强度设计值拆减系数为： 0.60.00150.60.00151160.774.R满足要求〔5〕6-7杆N=91.54KN,l=265.5cml0l

=0.9l=238.95cm238.95imin

o

150

1.77cm选用角钢：2∟70×8：A=16.74cm2,i=2.13cmxl长细比： iomin

238.951251502.13页如有你有帮助，请购置下载，感谢！b类截面，查表得=0.411接的等边单角钢构件按轴心受压计算稳定性时的强度设计值拆减系数为： 0.60.00150.60.00151250.7875.R满足要求5.5填板设置与尺寸选择填板的间距与杆件的受力形式有关，对压杆填板间距l=40i,对拉杆填板间距l=80i。填板厚度与节点板厚一样。双角钢杆件的填板设置与尺寸选择见表2：表2填板设置及尺寸杆件杆件杆件几i 填板间受力每节填板尺名称截面何长度(cm) 距(cm)状态填板寸数量(b×t×h)上弦杆∟100×102313.05 122压力180×7×9下1-2∟90×104502.74219.2拉力180×7×9弦杆2-6∟90×104502.74219.2拉力180×7×9腹2-3∟56×82311.6867.2压力280×7×9板2-4∟40×4132.81.2248.8压力280×7×92-5∟80×10297.72.42193.6拉力280×7×95-6∟80×10297.72.4296.8压力280×7×96-7∟70×8265.52.13170.4拉力280×7×9屋架节点设计E43型焊条，手工电弧焊时为fw160N/mm2f1下弦杆与节点板间连接焊缝计算。N=334.05KN，查表知，等边角钢的角焊缝内力安排系数k1=0.7,k2=0.3.取角钢肢背焊脚尺寸h 6mm(<t=8mm)，角钢肢尖焊脚尺寸h 5mm。f1 f2按焊缝连接强度的要求：10页如有你有帮助，请购置下载，感谢！肢背：l

kN 0.7334.05103174mm1w1 20.7h 1f1 f

20.76160肢尖：l

kN 0.3334.0510389.4mm2w1 20.7h2f2

fw 20.75160f实际焊缝长度承受角钢肢背l1

=180mm,肢尖l2

=90mm。，并确定节点板尺寸。严格依据几何关系画出汇交于节点1的各杆件轴线。140mm。1的垂直轴线通过底板的形心。节点板上缩进上弦杆的角钢反面长度为t23.上弦杆与节点之间的连接焊缝计算

28mm。N352.36kN，节点荷载：p 1

p16.06kN2节点与角钢肢背承受塞焊缝连接取h 6mm设仅有肢背受节点荷载P，f1 1由于P很小，焊缝强度确定能满足要求，不必计算。15节点图令角钢肢尖角焊缝承受全部轴心力N及其偏心弯矩M的共同作用。其中MN110Z103352.361103010328.kNm0取肢尖焊脚尺寸h 6mm，取实际焊缝长度l 600mm〔全长焊满时远大f2 2于330mm，计算长度：l l 1059060h 360mmw2 2 f2取最大l 60h 360mm计算。w2 f26M 628.1所以f

20.7h

l2f2w2

154.8N/mm220.763602

160N/mm2因此焊缝强度满足要求。底板的计算R=3P=3×32.12=96.36KNC20混凝土：fc

12N/mm211页如有你有帮助，请购置下载，感谢！〔1〕ARf

8030mm2A=200×200=40000mm2,cAn=40000-2×π×252=360.75cm2. 接触面上所受的压应力：q 2.67N/mm2 fAn 360.75 c

12N/mm2200×200mm适用。t确实定200200122 2001022 2矩形板相关数据为：a 133.6mm1a bb 166.8mm，10.51 2 a1查表得：=0.05板的最大弯矩为:Mqa20.052.67133.622383Nmm1按底板抗弯强度设计条件，需要底板厚度：6Mf6215t 6Mf6215t=20mm-200×20×200节点板、加劲肋与底板间水平连接焊缝计算半。⑴节点板与底板间水平连接焊缝承受轴心力：N=R/2=96.36/2=48.18KN焊缝计算长度： l 2(22010)420mmwN 48.18103hf

0.7

l(w

0.8mmfw) 0.74201.2216020f20tmax构造要求：h tmaxf

1.5

6.71mm取h 8mm，满足要求。f12页如有你有帮助，请购置下载，感谢！轴心力：N=R/2=48.18KN

l 4(9110)324mmw需要满足：h

N 1.08mmf 0.7 l(w f

fw)f取h 8mm，满足要求f加劲肋与节点板间竖向连接焊缝计算加劲肋厚度承受10mm一半，每块加劲肋与节点板间竖向连接焊缝受力：l116M2fwf20.7l2V20.7l2w fw

14510135mm需要满足：h f

4.8mmtmax构造要求：h tmaxf

1.5

4.74mm10取h 6mm，满足要求10f由以上计算知，底板和加劲肋及其连接焊缝均满足要求。3、4、5的计算38mm,7图7 节点板