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(完整word版)三角形钢屋架计算实例.pdf

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1、实用文档文案大全普通钢屋架设计实例1 设计资料北京地区一单跨厂房屋盖，跨度24m，长度 114m，柱距 6m。屋架采用24m 芬克式三角形钢屋架，屋架简支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm400mm，混凝土强度等级为 C20 级，柱网采用封闭轴线。厂房内设有一台起重量为Q=30t 的中级工作制桥式吊车。钢材为 Q235 钢，井具有机械性能四项，抗拉强度、伸长率、屈服点、180冷弯试验和碳、硫、磷含量的保证；焊条采用E43 型，手工焊。屋面采用波形石棉水泥瓦，自重为0.20kNm2；木丝板保温层，自重为0.24kN m2，檩条采用槽钢。屋面均布活荷载为0.30kNm2；基本雪荷载为0.30k

2、N m2。屋架形式及几何尺寸：屋面坡度 i=12.5，屋面倾角1/2.521 48arctg，屋架计算跨度为030023700llmm，屋架跨中高度为23700/5470Hmmmm，上弦长度为0/2cos23700/2 0.92812762Llmm，取6 节间，节间长度为12762/62127smm，节间水平投影长度为cos2127 0.92851975smm。如图 9-18 示。图 9-18 屋架几何尺寸及内力2 支撑布置根据厂房长度为120m60m，跨度l=24m 和有桥式吊车的情况，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑及垂直支撑；并在上弦及下弦各设三道系

3、杆。上弦因有檩条亦可不设系杆。如图919 示。精品资料-欢迎下载-欢迎下载名师归纳-第 1 页，共 16 页 -2 图 9-19 屋盖支撑布置（a）上弦支撑系统、（b）上弦支撑系统、（c）上弦支撑系统3 檩条布置1檩条布置檩条采用槽钢檩条，每节间放两根，檩距为21273=709mm，檩条跨中设一根拉条。2荷载计算屋面坡度21 4825，雪荷载按不均匀分布最不利情况考虑，取1.250.30.375kSkNm2。雪荷载与活荷载不同时考虑，取较大值，按雪荷载计算。中波石棉瓦重0.20.7090.14kS本丝板重0.240.7090.17kS攘条和拉条重0.10合计10.41kg雪荷载重10.375

4、0.709cos0.24kq檩条均布荷载设计值精品资料-欢迎下载-欢迎下载名师归纳-第 2 页，共 16 页 -文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4

5、E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7

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11、qKN/m 1111sin0.828 0.37140.308yygqgqKN/m 1111cos0.828 0.92850.769yygqgqKN/m 3内力计算2211110.76963.46188xyyMgqlKN KN m2211110.308 30.34788yxxMgqlKN m4强度计算试选8 号槽钢 8，自重0.08KN/m，210.24Acm，80hmm，43bmm，5wtmm，8tmm，325.3xWcm，35.79yBWcm，316.6/1.4311.63yAWcm，4101.3xIcm，11.05x，1.05yA，1.2yB。截面及受力情况如图9-20 所示。验算点A（压

12、）333461000347001.05 25.3 101.05 11.61 10yxxnxynyMMWW22158.77/215/NmmfNmm验算点B（拉）333461000347001.05 25.3 101.2 5.79 10yxxnxynyMMWW22158.77/215/NmmfNmm满足强度要求。5整体稳定性验算因在檩条跨中设有一道钢拉条，故可不进行该项验算。6刚度验算验算与屋面垂直平面的相对挠度，按短期荷载效应组合进行。荷载标准值110.41 0.240.65kkgqKN/m 1111cos0.650.92850.604k yk ykkgqgqKN/m？10 槽钢强度和刚度均满足

13、要求。4 屋架设计1荷载计算因檩条沿节间布置，先将檩条作为屋架集中荷载计算，再按经验公式计精品资料-欢迎下载-欢迎下载名师归纳-第 3 页，共 16 页 -文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S

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20、和支撑自重，最后折算为屋架上弦节点荷载。因为屋面坡度较小，风荷载为吸力，可不考虑风荷载和积灰荷载影响。檩条作用在屋架上弦的集中力为112/220.828 6/24.968QFgqlKN 屋架和支撑自重，按轻屋盖估算20.0123.70.237glKN/m2节点荷载设计值为23634.9680.2371.975617.748QFFg aKN 2屋架杆件内力计算芬克式三角形屋架在半跨雪荷载作用下，腹杆内力不变号，故只需按全跨雪荷载和全跨永久荷载组合计算屋架杆件内力。根据建筑结构静力计算手册，十二节间芬克式屋架，n=lh=5，先查得杆件内力系数，再乘以节点荷载17.748FKN，即可得出杆件内力(图

21、 9l)最不利内力组合设计值，见表9-3。表 9-3 屋架杆件内力组合设计值杆件内力系数内力设计值/Kn(F=17.748kN)备注上弦杆AB BC CD DE EF FG-14.81-13.66-14.07-13.70-12.55-12.95-262.85-242.44-249.71-243.15-222.74-229.84 负为压杆下弦杆AH HI IJ+13.75+11.25+7.50+244.04+199.67+133.11 正为拉杆腹杆DI BH、GH EK、FK HD、DK IK KG GJ-2.79-1.21-1.21+2.50+3.75+6.25 0.00-49.52-21.4

22、8-21.48+44.37+66.56+110.93 0.00 符号同上上弦杆局部弯矩计算。按两跨连续梁计算，如图9-21 示精品资料-欢迎下载-欢迎下载名师归纳-第 4 页，共 16 页 -文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5

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29、 ZQ4E5A8U7K105 图 9-21 节点荷载上弦杆局部弯矩图端节间：0/34.968 1.975/33.271QMF lKN m中间节间及节点：200.60.63.2711.963MMKN m3杆件截面选择先将各杆件内力设计值、几何长度、计算长度入表9-4 内，分别计算各杆件需要的截面及填板，然后，填入表中。按弦杆最大内力-262.85kN，由表 94 选出中间节点板厚度为l0mm，支座节点板厚度为 12mm。(1)上弦杆。上弦杆内力计有：262.85ABFkN，242.44BCFkN，12.617MkN m，21.963MkN m；故该杆应按压弯杆计算。1)强度验算。

30、截面强度验算由负弯矩控制。3623262.85 101.963 1027.6 101.2 36.2 10NxnxnxFMAW22140.4/215/NmmfNmm2)弯矩作用平面内的稳定性验算。0/212.7/3.0968.8150 xxxli，按 b 类截面查附录（轴心受压稳定系数表），0.758x222323/206 10/68.8101185.5ExxFEAkN按有端弯矩和横向荷载同时作用使弦杆产生反向曲率，故取等效弯矩系数0.85mx采用正弯矩验算：32116333262.85 10(1 0.8/)0.758 27.6 100.85 2.617 101.05 97.2 10 10.8

31、262.85 10/1185.5 10NmxxxxxExFMAWFF精品资料-欢迎下载-欢迎下载名师归纳-第 5 页，共 16 页 -文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H

32、5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J

33、6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E

34、5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K

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36、:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8

37、S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K106=125.64+26.483=

38、152.123N/mm2215fN/mm2 补充验算：1136333221 1.25/262.85 100.852.617 1027.61.2 36.2 1010.8 262.85 10/1185.5 1095.23670.82624.410/215/NmxxxxNExFMAWFFN mmfN mm3)弯矩作用平面外的稳定性验算。由负弯矩控制：1210.750.25/2212.7 0.750.25 242.44/262.85417.142oyllFFcm0/471.142/4.4693.53150yyyli，查附录（轴心受压稳定系数表），0.598y，1b（弯矩使翼缘受拉）

39、。在计算长度范围内弯矩和曲率多次改变向号，为偏于安全，取0.85tx。3216223262.85100.59827.6100.85 1.963 10159.25746.093205.35/215/1 36.210NtxxxbxFMAWNmmfNmm4)上弦填板的设置。一个角钢对于平行于填板的自身形心轴的回转半径3.09xicm，40403.09123.6xicm。上弦为压杆，节间长度为212.7cm，每节间设一块填板，则间距为。212.7/2=106.35cm123.6cm填板尺寸为8010120mmmmmm。(2)下弦杆。下弦杆均为拉杆，整个下弦采用等截面，按最大内力244.04AHFkN计

40、算。屋架平面内计算长度按最大节间IJ，即497.6oxlcm；屋架平面外计算长度因跨中有一道系杆，故1185oylcm。下弦杆所需截面积为322nA/244.04 10/2151135215/NFfmmfNmm选用2L75 50 5，226.1212.24Acm，采用短肢相并，1.44xicm，3.76yicm。精品资料-欢迎下载-欢迎下载名师归纳-第 6 页，共 16 页 -文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 H

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43、Q4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8

44、U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文

45、档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC

46、6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10

47、N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K107 强度验算：/497.6/1.44346350 xoxxli/1185/3.76315350yoyyli下弦填板设置：一个角钢对于平行于填板的自身形心轴的回转半径2.39icm，拉杆按8080 2.39191.2icmIJ节间设两块填板：497.2/3165.73191.2cmcm填板尺寸为801070mmmmmm(3)中间竖腹杆JG。中间竖腹杆，0,474NFlcm。

48、对连接垂直支撑的屋架，采用2L 564 组成的十字形截面，2.18oxicm，单个角钢L 56，min1.11icm。按支撑压杆验算容许长细比。00.90.9474426.6llcm0min/426.6/2.18196200li填板设置按压杆考虑：min80801.1188.8icm，设置 4 块，474/594.8cm88.8cm，填板尺寸为8010100mmmmmm(4)主斜腹杆IK、KG。主斜腹杆IK、KG两杆采用相同截面，343.7oxlcm，2343.7687.4oylcm，内力设计值为110.93NFkN。所需净截面面积322/110.9310/215515.955.16nNAFf

49、mmcm，选用2L 454，223.496.98Acm，1.38xicm，2.24yicm考虑桁架分为两小榀运输时，主斜腹杆需用螺栓在工地拼接，安装螺栓直径取16mm，螺孔直径17.5mm，则实际26.982 1.750.45.58nAcm。强度验算：3222/110.9310/5.5810198.8/215/nnFANmmNmm容许长细比验算：/343.7/1.38249350 xoxxli/687.4/2.24306350yoyyli填板设置按18080 1.38110.4icm，IK、KG各设置两块，343.7/3=114.57cm110.4cm。填板尺寸为801065m

50、mmmmm。（5）腹杆DI。49.52DIFkN，0.80.8255.5204.4oxllcm，255.5oyllcm精品资料-欢迎下载-欢迎下载名师归纳-第 7 页，共 16 页 -文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7K10文档编码:CC6X8S10N4J7 HJ5H5N7F6J6 ZQ4E5A8U7

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4.3 金币

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