21m剪支钢屋架计算书

1、0结构形式及支撑布置(1)桁架的几何尺寸如下图1.1*071 502 8CT11500 X7=10500CT图1.1桁架形式及几何桁架支撑布置如图1.2所示：n 寸T%Lk3r*i 寸二、荷载计算0.12+0.011*21=0.351永久荷载：屋架及支撑自重：檩条自重（间距1.5m）: 0.333kn/m2保温层荷载：0.65 kn/m2恒荷载总和：1.485 kn/m2可变荷载：屋面活荷载（雪荷载）：0.5 kn/m2积灰荷载：0.8 kn/m2可变荷载总和：1.3 kn/ m2风荷载：风压高度变化系数为1.0,迎风面体形系数为-0.6，背风面体形系数为-0.5，故负风设计值为（垂直屋面）：

2、迎风面：kn /m2背风面：kn /m2屋架计算跨度：10 l 300 20.7m考虑以卜两种荷载组合全跨永久荷载+全跨可变荷载由可变何载控制的组合：F (1.20.9 0.8)6=30.9kn有永久何载控制的组合：F (1.350.9 0.8)6二全跨永久荷载+半跨可变荷载永久荷载：F1 = 1.2（ 可变荷载：F2 (1.4 0.5+1.4 0.9)(21 0.3/14 6 15.2KN三、内力计算100几何尺寸内力计算结果如表:作用下各杆件的内力值杆件名称杆件编号单位力作用时的内力系数组合（1）组合（2）计算内力全跨A左半跨B右半跨CF*AF1*A+F2*BF1*A+F2*C上弦杆AB1

3、 0.0001 0.0000.0000.01 0.01 0.00.0 1BD-7.472-5.310-2.162-232.4-198.8-150.9-232.4DF-11.262-7.339-3.923-350.2-289.5-237.6-350.2FH-12.180-6.861-5.319-378.8-296.7-273.3-378.8下弦杆ac4.100P 3.0101.090127.5P 110.581.3127.5ce9.7446.6633.081303.0255.2200.8303.0eg11.9627.3264.636372.0300.4259.5372.0gg11.7685.88

4、45.884366.0275.4275.4366.0斜腹杆aB-2.043p-5.641-2.043-239.0P-207.2P-152.5-239.0Bc1.8483.9601.848180.6152.0120.0180.6cD-1.776-2.633-1.776-137.1-109.7-96.7-137.1De1.5701.2221.57086.862.768.086.8eF-1.525-0.047-1.525-48.9-25.6-48.0-48.9Fg1.367-1.0391.36710.210.626.026.0gH-1.2001.913-1.20022.240.37.040.3竖腹杆

5、Aa-0.500-0.5000.000-15.6-15.5-7.9-15.6Cc-1.000-1.0000.000-31.1-31.0-15.8-31.1Ee-1.000r-1.000r 0.000-31.1r -31.0-15.8:-31.1Gg-1.000-1.000r 0.000-31.1r -31.0厂-15.8-31.1四、杆件设计上弦杆:整个上弦杆采用相等截面，Nmax=-378.8KN lox=150.75cm loy=2b=301.5cm设=100，查表可知为b类截面，、2打=115.8， =0.422需要截面积A=节78 29.0cm2需要的回转半径虫監讣301.51003.

6、01cm根据需要的A、x、y查用钢规格表，选用2L 100X 80X 8（短边相并），A=27.8cm2 , ix=2.37cm.iy =4.66cm,ox150.752.3763.6oy301.54.6664.7150由 b 竺 125 056loyt 8. d16.9 则近似yz y 64.7查表得N 378.8 103f 0.782 27.8 102174.2N / mm2310N / mm2填板每个节间放一块，l175.4cm40 3.15126cm下弦杆:整个下弦杆采用同一截面,N max =372.0KNlox =300cm loy =600cm设=100,查表可知为b类截面,2A

7、115.8,=。42228.4cm2需要截面积A=-3372 100.422 310 102需要的回转半径:血型3cm100600厂6cm100根据需要的A、iy查用钢规格表,选用2L 100X 110X 10 （短边相并）A=56.8cm2 ,ix=3.13cm,iy =8.71cm,3003.1396更 68.98.713501801018兰鱼18.7 b则近似yz y 68.9查表得3372 100.707 56.8 10292.6N /mm2310N / mm2填板每个节间放一块，l1300cm5.8464cm斜腹杆杆件 aB: N=-239.0KNlox=253cmloy =253c

8、m设=100,查表可知为b类截面,= 115.8,=0.4223需要截面积A=-239 102218.3cm0.422 310 10需要的回转半径：ix iy应 竺 2.53cm根据需要的A、x、y查用钢规格表，选用2L 100X 63X 6（长边相并），A=19.24cm ,ix=3.21cm,填板放两块,iy =2.53cm,x2533.2178.8253y100y 2.53由b t6.310.50.5%22.5则近似yzy 100查表得0.6b1则N3239 102223.8N / mm2310N / mmf0.55519.241023.21128.4cml184.3cm杆件 gH: N

9、 40.3KNlox .8l0.8 339 271.2cmloy l 339设=100,查表可知为b类截面,壬115.8,=0.422需要截面积A=340.3 1020.422 310 103.1cm2需要的回转半径iX应27122.71cm100iy 空 3.39cm100根据需要的iy查用钢规格表，选用2L 75X 5, A=14.8cm2 , ix=2.32cm, iy =3.33cm,空 11.72.32339 y 3.33101.8150由b 75t 0.710.7 匹生 26.2yz y40.475bl 2t2 loy l101.840.475 7.5匚22104.53392 0.

10、72查表得32 257.9 N / mm 310N / mm40.3 100.422 310 1020.470 14.8 10填板放三块，h 84.8cm2.392cm杆件 Gg:N=-31.1KNlox0.8l0.8 289 231.2cmloyl289cm设=100,查表可知为b类截面,A115.8=0.4222.4 cm2需要截面积A=331.1 10需要的回转半径：需2沖yoy289 1002.89cm根据需要的 A、ix、iy 查用钢规格表，选用 2L 75X 5, A=14.8cm2 , ix=2.32cm, iy=3.33cm,231.22.3299.7289y 3.33 86.

11、8350b 75 107 0.5%7 07. a22.3则近似yz40.475bl 2t2Sy i86.840.475 7.52892 0.7290查表得331.3 1020.621 14.8 102 233.8N / mm 310N/mm填板放三块，h 72.25cm2.3 92cm其余杆件截面选择见下表，需要注意的是连接垂直支撑的中央竖杆采用十字形截面，其 斜截面计算长度lox 0.9l，其余杆件除Aa Ba gH外，匚0.8l。y杆件名f内力设计面面积计算cm容许长细板数上弦杆H -378.815CAaBa372.0-15.630C199.801.2L 100XS08 .600 2L 1

12、80 X5608 .099.02L 25X3.7：8 174.2150x 192.613.7-239.0253.253.2L 100X13B2Be 180.6CceD腹杆DeeE-31.1 -137.1 86.8-31.19 TO0 85 2 07 2350150每节间 每节间：6 223.8 150.2L 100X13BX 6 181.2.02 L 75 X5.829.52L 100X1632 6 1532.2L 100X13BX 6 82.7.02 L 75 X5.832.1eFFg-48.926.0249.912.42L 75X5.8249.912.42L 75X5.860.260.2下

13、弦节点“ c”：3409一 90275X5 802 L 75X5 860.260.2五、节点设计350150150350 2150 3150 2350 2150 3150 3Q345钢，E50型焊条角焊缝的抗拉、抗压、和抗剪强度设计值f200KN/mm2设“ BC”杆的肢背和肢尖焊缝hf 8mm和6mm，则所需的焊缝长度为:肢背：23180.6 10lW12 8 69.75mm取 70mm；12 0.7 8 200肢尖：1 3-180.6 103lw 2 6 47.8mm 取 50mm。22 0.7 6 200设“ De”杆的肢背和肢尖焊缝尺寸分别为hf 8mm和6mm，所需的焊缝长度为:-1

14、37.1 103 肢背：，lw 2 8 56.8mm 取 70mm;12 0.7 8 200-137.1 103肢尖：，lw 2 6 27.2mm 取 50mm。12 0.7 6 200“Cc”杆的内力很小，只需要按构造确定焊缝，取hf 6mm， lW1 lW2 70mm根据上面求得的焊缝长度，并考虑杆件之间应有的间隙以及制作和装备等误差，按比例绘出节点详图，从而确定节点板的尺寸为445mM 510mm下弦与节点板的连接的焊缝计算长度为 52.5-1.2=51.3, hf 6mm。焊缝所受的左右两下弦杆的内力差为N 303kN 127.5kN 175.5kN，肢背的力最大，取肢背进行计算，则肢

15、背处的焊缝应力为：-175500f327.2N. mm2 V 200 N mm22 0.7 6 51.3焊缝强度满足要求。上弦节点” B” ：628-706-5CB右LD00设“ aB”杆的肢背和肢尖焊缝丨菽节点Rhf 8mm和6mm，则所需的焊缝长度为:肢背：1场肢尖：lw22 239 103A2 82 0.7 8 200-239 1033 2 62 0.7 6 20087mm 取 90mm;59mm 取 60mm。Be”杆与节点板焊缝采用和“C”节点相同。上弦节点板的连接焊缝，节点板缩进 8mm，肢背采用塞焊缝，承受节点荷载 31.1KN，hf - 3.5mm2lw lw2 40 0.7

16、39.3mm31 110316.1N /mm 0.7 8 393f ffw 1.22 200244N / mm22 0.7 3.5 393根据上面求得的焊缝长度，并考虑杆件之间应有的间隙以及制作和装备等误差，按比例 绘出节点详图，从而确定节点板的尺寸为290mM 295mm肢间焊缝承担弦杆内力差N 180.6KN，偏心距e=8-3.5=4.5cm,偏心力矩 M= Ne=180.6x 4.5=8.127 KN gm，采用 h =8miyi341.0N. mm2180.6 106M22加：6 8.127 1062 0.7 8 393228.2N / mm2则焊缝强度为:2 f228.21.2241

17、22 247.1N /mm 200N / mm焊缝强度满足要求。屋脊节点“ H：110 110弦杆与节点板焊缝受力不大，按构造要求决定焊缝尺寸，采用与上弦杆相同截面2L100 80 8进行拼接，除倒棱外，竖肢需切去t hf 5 23mm，并按上弦坡度热弯，拼接角钢与上弦连接焊缝在接头一侧总长度（设 hf =10mm则3788 103270.6mm0.7 10 200共四条焊缝，认为平均受力，每条焊缝长lw b 14 177mm，取200mm4支座节点a：158mm lw280cm，肢尖:h fi 6mm lw 50cm。腹杆“aB”的焊缝尺寸同节点“ B”肢背：hf2节点板的厚度为10cm,所

18、确定的节点板尺寸如图，下弦杆焊脚尺寸为hfi 8mm,hf2 6mm2i127.5 103- 127.5 103lWl16 53mmlw212 37mm12 0.7 8 20022 0.7 6 200竖杆焊脚尺寸肢背和肢尖均为hf1 hf2 4mm, l叫lw2 40mm经验算焊缝满足要求。为了便于施焊，下弦角钢水平肢的底面与支座底板的净距离取150mm。在节点中心线上设置加劲肋，加劲肋与节点板的高度相等，厚度为10mm。支座底板的计算支座反力：R=4F=14 31.1/2=217.7kN 混凝土强度 C30，仁 14.3N/mm2支座所需的净截面为:An21770014.32152.2cm2锚栓直径取 d=10mm ，锚栓孔直径取 2d=20mm ，所需底板