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某工程为跨度24m的单跨双坡封闭式厂房,厂房长54m,采用梯形钢屋架,屋面坡度i=1/10,屋架间距为6m,屋架铰支于钢筋混凝土柱柱顶。屋面材料采用1.5*6m钢筋混凝土大型屋面板,屋面板上设150加气混凝土保温层,再设20水泥砂浆找平层,防水屋面为二毡三油上铺小石子。上弦节间尺寸1.5m,结构重要性系数为γ0=1.0,地区基本风压w02,基本雪压s0=0.70kN/m2,冬季室外计算温度-200C,不考虑地震设防。1.屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置本设计为无檩屋盖方案,采用平坡梯形屋架。屋架计算跨度Lo=L-300=23700mm,端部高度Ho=1990mm,中部高度H=3190mm(为Lo/7.4),屋架构件的几何尺寸长度详见施工图纸GWJ24-A1(跨中起拱L/500)。根据构造地区的计算温度和荷载性质,钢材采用Q235B。焊条采用E43型,手工焊。根据车间长度,屋架跨度和荷载情况,设置上下弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆,见图1。(放在最后)(参照桌面)2.荷载计算和内力计算(1)荷载计算大型屋面板2两毡三油上铺小石子N/m2找平层(2cm厚)2150mm加气混凝土保温层KN/m2悬挂管道2屋架及支撑自重2恒荷载总和KN/m2雪荷载0.7KN/m2活荷载KN/m2可变荷载总和:KN./m2活荷载与雪荷载两者中取较大植参与组合。由于屋面的风载体型系数,迎风面为-0.6,背风面为-0.5,宾个取风荷载沿高度变化系数为1.25,可得负风压设计值:迎风面:×××0.45=-0.473KN/m2背风面:××25×0.45=-0.394KN/m2由于垂直于水平面的分力接近于荷载分项系数取1.0的永久荷载,所以受拉杆件在永久荷载和风荷载联合作用下将受压,但压力很小,因此可以不计算荷载产生的内力,只将所有拉杆的长细比控制在250以内。荷载组合一般考虑全跨荷载,对跨中的部分斜杆可考虑半跨荷载,如果设计时将跨中每侧各2根斜杆均按压杆控制其长细比,可不必考虑半跨荷载作用的情况。节点荷载设计值|:按可变荷载效应控制的组合:Fd=(1.2x3.64+1.4x0.7)x1.5x6=48.2KN(相关的分项系数见p199)按永久荷载效应控制的组合:(3)内力计算用数解法或图解法可解出全跨荷载作用下屋架杆件的内力屋架杆件内力组合表杆件名称内力系数(F=1)内力组合值计算杆内力(KN)全跨①Fdx①上弦AB000BDDFFHHI下弦abbccdde斜腹杆BaBbDbDcFcFdHdHe竖杆AaCbEcGdIe上表中内力系数用结构力学求解器算的截面选择腹杆的最大内力445.95KN,查表7.4,选用中间节点板厚度为t=10mm,支座节点板厚度12mm。(1)、上弦杆整个上弦杆采用同一截面,按最大内力计算,N=kN(压)计算长度:屋架平面内取节间轴线长度lox=1508mm,屋架平面外根据支撑和内力变化取loy=3000(两块屋面板的宽度)。因为2lox=loy,故截面宜选用两个不等肢角钢,且短肢相并。设λ=60,查轴心受力稳定系数表,j需要的回转半径:根据需要A、查角钢规格表,选用2L140×90×,,按所选角钢进行验算:满足长细比的要求。双角钢T型截面绕对称轴(y轴)应按弯扭屈曲计算长细比lyzl故由lmax=lj上弦杆截面如下:(把上述改了)填板每个节间放一块(满足l1范围内不少于两块),(2)下弦杆整个下弦杆采用同一截面,按最大内力杆计算。N=kN,选用2L160×100×10,因故用不等肢角钢,短肢相并。,,所以满足要求。下弦截面如图:填板每个节间放一块,la=150cm<80i=80x2.85=228cm.支座斜杆按端斜杆Ba最大设计内力设计杆件轴力:计算长度:因为,故采用等肢角钢,使。选用2L100×10。则:,,,由于,只需求。查表=,则:故所选截面合适。端斜杆截面如图:填板各放两块,la=84.5cm<40x3.05=122cm.(采用等肢)斜杆He按最大设计内力设计杆件轴力:计算长度:因为,故采用等肢角钢,使。选用2L125×8。则:A=,,由于,查表(修改一下)竖杆Ie按最大设计内力设计杆件轴力:计算长度:因为,故可以采用等肢角钢,选用2L80×8,则A=,,(修改一下)其余各杆件的截面选择结果见下表屋架杆件截面选用表杆件名称杆件号计算长度(m)所用截面截面积()计算应力容许长细比(l)杆件端部的角钢肢背和肢尖焊缝(mm)填板数loxloy上弦杆F-GG-H32L140x90x10205150______每节间1下弦杆de3122L160x