梯形屋架18米跨度钢结构课程设计

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1、1设计资料梯形屋架，建筑跨度为18m，端部高度为1.99m，跨中高度为2.89m，屋架坡度i=1/10,屋架间距为6m，屋架两端支撑在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm×400mm，混凝土采用。屋架上、下弦布置有水平支撑和竖向支撑（如图1-1所示）。屋面采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，120mm厚珍珠岩（）的保温层，三毡四油铺绿豆沙防水层，20mm厚水泥砂浆找平层，屋面雪荷载为，钢材采用3号钢。2荷载计算2.1永久荷载预应力钢筋混凝土大型屋面板：三毡四油防水层及及找平层（20mm）：120mm厚泡沫混凝土保温层：屋架自重和支撑自重按经验公式

2、（跨度l=18m）2.2可变荷载屋面雪荷载：2.3荷载组合永久荷载可变荷载为主要荷载组合，屋架上弦节点荷载为：3内力计算桁架杆件的内力，在单位力作用下用图解法（图2-1）求得表3-1。表3-1杆件轴线单位荷载内力F荷载内力（kN）上弦杆B-①135700C-③1508-6.223-238.030D-④1507-6.223-238.030E-⑥1508-8.996-344.097F-⑦1507-8.996-344.097G-⑨1508-9.105-348.266下弦杆②-O2850+3.479+133.072⑤-O3000+7.961+304.508⑧-

3、O3000+9.270+354.578斜杆①-②2530-6.502-248.702②-③2613+4.586+175.415④-⑤2864+3.381-129.323⑤-⑥3124+1.884+72.063⑦-⑧3124-0.690-26.393⑧-⑨3124-0.463-17.710竖杆A-①1990-0.500-19.125③-④2290-1.000-38.250⑥-⑦2590-1.000-38.250⑨-⑩2890+0.812+31.0594截面选择4.1上弦杆截面选择上弦杆采用相同截面，以最大轴力G-⑨杆来选择：在屋架平面内的计算长度，屋架平

4、面外的计算长度。选用两个不等肢角钢，长肢水平。截面几何特性（长肢水平双角钢组成T形截面，节点板根据腹杆最大内力选用板厚8mm）：截面验算：大型屋面板与上弦焊牢，起纵横向水平支撑作用，上弦杆其他节间的长细比和稳定验算均未超过上述值。4.2下弦杆截面选择下弦杆也采用相同截面，以最大轴力⑧-O杆来选择：在屋架平面内的计算长度：，屋架平面外的计算长度：。所需截面面积为：选择两个不等肢角钢，长肢水平。截面几何特点：另两个节点的下弦杆内力较小，但，故须验算其屋架平面外的长细比：4.3支座竖杆截面选择杆轴力：计算长度：，采用两个等肢角钢，组成T型截面截面几何特性：，

5、，截面验算：4.4支座斜杆截面选择杆轴力：计算长度：采用两个不等肢角钢，长肢相拼。截面几何特性：截面验算：4.5斜杆②③截面选择杆轴力：计算长度：所需截面:选用两个等肢角钢，组成T形截面截面特性：4.6竖杆③④截面选择杆轴力：计算长度：采用两个等肢角钢，组成T形截面。截面几何特性：截面验算：4.7斜杆④⑤截面选择杆轴力：计算长度：采用两个等肢角钢，组成T形型截面截面几何特性：截面验算：4.8斜杆⑤⑥截面选择杆轴力：计算长度：所需截面：采用两个等肢角钢，组成T形型截面截面几何特性：4.9竖杆⑥⑦截面选择杆轴力：计算长度：采用两个等肢角钢，组成T形截面截面

6、几何特性：截面验算：4.10斜杆⑦⑧截面选择杆轴力：计算长度：采用两个等肢角钢，组成T形截面截面几何特性：截面验算：4.11斜杆⑧⑨截面选择杆轴力：计算长度：采用两个等肢角钢，组成T形截面截面几何特性：截面验算：4.12竖杆⑨⑩截面选择杆轴力：计算长度：采用两个等肢角钢，组成T形截面截面几何特性：截面验算：各杆件截面选择结果列表如下表4-1杆件计算内力（kN）截面规格截面面积（）计算长度（cm）迴转半径（cm）长细比容许长细比稳定系数应力N/mm2名称编号5节点设计各节点的节点板厚一律取8mm，各杆内力如图5-1所示。5.1下弦节点i设计（如图6-2所

7、示）首先，计算腹杆与节点板连接焊缝尺寸，然后按比例绘出节点板形状和尺寸，最后验算下弦与节点板的连接焊缝。已知焊缝的抗拉、抗压和抗剪的强度设计值：设杆②③的肢背和肢尖焊缝分别是和，则所需焊缝长度为：肢背：取110mm肢尖：取80mm设杆④⑤的肢背和肢尖焊缝分别是和，则所需焊缝长度为肢背：取100mm肢尖：取80mm设杆③④的肢背和肢尖焊缝均为，则所需焊缝长度为肢背：取165mm肢尖：取165mm根据上述腹杆焊缝长度，并考虑杆件之间应留有间隙，按比例绘出节点大祥图5-1，从而确定节点板尺寸为。下弦与节点板连接的焊缝长度为385mm，，焊缝所受的力为左右两下

8、弦杆内力差所受较大的肢背处焊缝应力为：5.2下弦节点j的设计（图5-2）设节点所有焊缝为，所需