鋼結(jié)構(gòu)桁架設(shè)計計算書

1、renchunmin一、設(shè)計計算資料1. 辦公公室平面面尺寸為為18m66m，柱距距8m，跨度度為322m，柱網(wǎng)網(wǎng)采用封封閉結(jié)合合?；馂?zāi)災(zāi)危險性性：戊類類，火災(zāi)災(zāi)等級：二級，設(shè)設(shè)計使用用年限：50年。2. 屋面面采用長長尺復(fù)合合屋面板板，板厚厚50mmm，檁距距不大于于18000mmm。檁條條采用冷冷彎薄壁壁卷邊槽槽鋼C20007022022.5，屋面面坡度ii=l/20l/8。3. 鋼屋屋架簡支支在鋼筋筋混凝土土柱頂上上，柱頂頂標(biāo)高9.800m，柱上上端設(shè)有有鋼筋混混凝土連連系梁。上上柱截面面為600mmm6600mmm，所用用混凝土土強度等等級為C30，軸軸心抗壓壓強度設(shè)設(shè)計值ffc14.

2、33N/mm2。抗風(fēng)柱的柱柱距為6m，上端端與屋架架上弦用用板鉸連連接。4. 鋼材材用 Q2235-B，焊條條用 E443系列型型。5. 屋架架采用平平坡梯形形屋架，無無天窗，外外形尺寸寸如下圖圖所示。6. 該辦辦公樓建建于蘇州州大生公公司所屬屬區(qū)內(nèi)。7.屋蓋荷荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值：(l)屋面面活荷載載0.500 kNN/m2(2)基本本雪壓 s0 00.400 kNN/m2(3)基本本風(fēng)壓 w0 0.445kNN/m2(4)復(fù)合合屋面板板自重0.115kNN/m2(5)檁條條自重 查查型鋼表表 (6)屋架架及支撐撐自重00.122+0. 011l kNN/m28.運輸單單元最大大尺寸長長度為99m，

3、高度度為0.55mm。二、屋架幾幾何尺寸寸的確定定1.屋架桿桿件幾何何長度屋架的計算算跨度，端端部高度度取跨中中高度為為?？缰兄衅鸸案吒叨葹?0mmm（L/5500）。梯梯形鋼屋屋架形式式和幾何何尺寸如如圖1所示。（虛線為起起拱后輪輪廓）2.檁條、拉拉條、及及撐桿：長尺復(fù)合屋屋面板可可以不考考慮搭接接需要，檁檁條最大大允許間間距為118000mm。另另外，屋屋架上弦弦節(jié)點處處一般應(yīng)應(yīng)設(shè)檁條條。所以，將檁檁條設(shè)置置在各上上弦結(jié)點點上，檁檁距為15002mmm，檁條條跨度在在時，至至少在跨跨中布置置一道拉拉條，跨跨度大于于時，宜宜布置兩兩道。此此檁條跨跨度為9m，可在3分點處處分別布布置一道道拉條

4、，布布置如下下圖：三、屋蓋支支撐布置置1、設(shè)置支支撐的必必要性及及圖示必要性：平平面屋架架在其本本身平面面內(nèi)，由由于弦桿桿與腹桿桿構(gòu)成了了三角形形幾何不不變鉸接接體系而而具有較較大剛度度，但在在垂直于于屋架平平面內(nèi)，不不設(shè)支撐撐體系卻卻不能保保持其幾幾何不變變，當(dāng)在在屋架端端部兩屋屋架間未未設(shè)置垂垂直支撐撐時，雖雖然有檁檁條和系系桿的連連系，屋屋架相互互間仍是是幾何可可變的，在在側(cè)向為為作用下下屋架會會傾斜。各支撐作用用：1）橫向支支撐 上弦平平面橫向向支撐能能保證上上弦桿的的側(cè)向穩(wěn)穩(wěn)定性，當(dāng)當(dāng)山墻柱柱的上端端支撐于于屋架上上下弦某某些節(jié)點點上時，橫橫向支撐撐可傳遞遞山墻上上的縱向向水平荷荷載

5、。2）縱向支支撐 與橫向向支撐一一起形成成水平剛剛性盤，增增加房屋屋整體剛剛度，在在車間設(shè)設(shè)有吊車車時，在在吊車橫橫向制動動力作用用下使框框架起空空間作用用，可減減輕受荷荷載較大大的框架架所受水水平荷載載和產(chǎn)生生的水平平變形，有有托梁時時，可保保證托梁梁的側(cè)向向穩(wěn)定。3）垂直支支撐 保持屋屋架側(cè)向向的幾何何特性和和穩(wěn)定性性，下弦弦無橫向向支撐時時，作為為下弦系系桿的節(jié)節(jié)點，傳傳遞山墻墻所受縱縱向風(fēng)荷荷載等至至屋架柱柱，保證證吊裝屋屋架時的的穩(wěn)定和和安全。其中SC為為上弦支支撐、XC為下弦弦支撐、CC為垂直直支撐、GG為剛性性系桿、LG為柔性性系桿、GWJ為屋架架。四、荷載計計算1、永久荷荷載（

6、水水平投影影面）壓型鋼板 kNN/檁條（0.5kNN/m） 查表得得到Z22507022022.5的的檁條每每米長質(zhì)質(zhì)量為8.3380 kg/m kN/屋架及支撐撐自重 0.112+00.011L=00.422kN/合計 00.6228kNN/2、可變荷荷載（水水平投影影面）屋面荷載和和雪荷載載不會同同時出現(xiàn)現(xiàn)，計算算時，取取較大的的荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)進(jìn)行計算算。故取取屋面活活荷載0.55 kNN/進(jìn)行行計算。3、風(fēng)荷載載風(fēng)壓高度變變化系數(shù)數(shù)為1.0025，屋面面迎風(fēng)面面的體型型系數(shù)為為-0.6，背風(fēng)風(fēng)面為-0.5，所以以負(fù)風(fēng)壓壓標(biāo)準(zhǔn)值值（垂直直于屋面面）為：迎風(fēng)面：kkN/背風(fēng)面：kkN/對輕型

7、鋼屋屋架，當(dāng)當(dāng)風(fēng)荷載載較大時時，風(fēng)吸吸力可能能大于屋屋面永久久荷載，此此時屋架架弦桿和和腹桿中中的內(nèi)力力均可能能變號，必必須考慮慮風(fēng)荷載載組合。但但此處風(fēng)風(fēng)荷載小小于永久久荷載，故故不考慮慮風(fēng)荷載載的影響響。五、屋架桿桿件內(nèi)力力計算與與組合由永久荷載載控制的的荷載組組合值為為：kNN/由可變荷載載控制的的荷載組組合值為為：kNN/故可變荷載載效應(yīng)起起控制作作用。每個節(jié)點的的負(fù)載面面積為 壓型鋼板板 0.1500133.5=2.0025kkN檁條（00.5kkN/mm） 0.005813.5=00.7883kNN屋架及支支撐自重重 0.4213.5=55.677kN活荷載取取為 00.513.5

8、=66.755kN1、荷載組組合考慮以下三三種荷載載組合（1）全跨跨永久荷荷載+全跨可可變荷載載（2）全跨跨永久荷荷載+半跨可可變荷載載（3）全跨跨屋架、支支撐及天天窗架自自重+半跨屋屋面板重重+半跨屋屋面活荷荷載組合一:全全跨永久久荷載+全跨可可變荷載載：中間節(jié)點荷荷載： kNN 端部節(jié)點荷荷載： kNN組合二:全全跨永久久荷載+半跨可可變荷載載：（假假設(shè)半跨跨可變荷荷載在左左邊半跨跨）左中結(jié)點荷荷載kNN左端結(jié)點荷荷載kNN右中結(jié)點荷荷載kNN右端結(jié)點荷荷載kNN正中結(jié)點荷荷載kNN組合三:全全跨屋架架及支撐撐自重+半跨屋屋面結(jié)構(gòu)構(gòu)材料+半跨施施工荷載載：（假設(shè)半跨跨屋面結(jié)結(jié)構(gòu)材料料+半跨

9、施施工荷載載在左半半跨）左中結(jié)點荷荷載kNN左端結(jié)點荷荷載kNN右中結(jié)點荷荷載kNN右端結(jié)點荷荷載kNN正中結(jié)點荷荷載kNN2、由結(jié)構(gòu)構(gòu)力學(xué)求求解器求求得各桿桿內(nèi)力桿件組合一（kkN）組合二（kkN）組合三(kkN)內(nèi)力設(shè)計值值（kN）在左在右在左在右下弦桿ab000000bd305.441264.88198.992250.332160.994305.441df509.665433.228340.556406.003280.226509.665fh621.777515.115428.993477.112360.115621.777hj661.558529.005475.448481.77740

10、9.11661.558jk643.558488.66488.66433.332433.332643.558上弦桿AB-160.68-140.5-103.47-133.3-83.007-160.68BC-160.68-140.5-103.47-133.3-83.007-160.68CD-421.08-361.73-277.62-340.56-226.45-421.08DE-421.08-361.73-277.62-340.56-226.45-421.08EF-576.56-484.34-391.09-451.44-324.94-576.56FG-576.56-484.34-391.09-451.

11、44-324.94-576.56GH-650.52-530.31-457.43-487.43-388.55-650.52HI-650.52-530.31-457.43-487.43-388.55-650.52IJ-659.88-515.56-486.4-464.07-424.51-659.88JK-659.88-515.56-486.4-464.07-424.51-659.88豎桿Aa-196.2-172.79-125.12-164.44-99.776-196.2Bb-19.556-19.557-10.113-19.557-6.777-19.557Dd-19.662-19.662-10.117

12、-19.662-6.8-19.662Ff-19.662-19.662-10.117-19.662-6.8-19.662Hh-19.662-19.662-10.117-19.662-6.8-19.662Jj-19.662-19.662-10.117-19.662-6.8-19.662Kk000000斜桿Ab239.889209.776154.448199.001124.002239.889Cb-214.95-184.62-141.76-173.8-115.65-214.95Cd170.779143.11116.221133.22296.755170.779Ed-138.86-112.2-98.6

13、64-102.69-84.229-138.86Ef103.11578.64477.99969.89969.011103.886Gf-75.117-51.441-62.772-42.994-58.228-75.117Gh45.71123.72245.69915.88845.68845.711Ih-20.3381.03-31.9988.67-36.1128.67 -366.122Ij-4.333-24.22717.699-31.33825.54425.544 -331.338Kj27.84447.333-5.06654.288-16.77954.288 -116.779將上表中每每根桿件件的內(nèi)力力

14、最大值值選出，即即得到最最不利內(nèi)內(nèi)力組合合，如下下圖：六屋架節(jié)節(jié)點板厚厚度，桿桿件截面面選擇和和填板設(shè)設(shè)置。1.屋架節(jié)節(jié)點板厚厚度確定定一個桁架的的所有節(jié)節(jié)點板厚厚宜相等等（支座座節(jié)點板板比其他他節(jié)點板板厚2mm），根根據(jù)受力力最大桿桿件來確確定，所所有腹桿桿中，桿桿的內(nèi)力力最大，為181kN239.89KN300KN，查表得：屋架中間節(jié)點板厚度取8mm,支座節(jié)點板厚度取10mm。2.桿件截截面選擇擇上弦桿上弦桿IJJ和JK所受軸軸力最大大，為受受壓桿，內(nèi)內(nèi)力設(shè)計計值為。規(guī)范規(guī)定弦弦杠在桁桁架平面面內(nèi)的計計算長度度均取 故上弦弦杠平面外側(cè)向向支承點點的間距距為節(jié)間間長度的的3倍，故故上弦截面選

15、選用兩不不等肢角角鋼短肢肢相并，設(shè)設(shè)，有：且節(jié)點板厚厚為8mmm,試選截截面， 短肢相相并其截面幾何何特性: , ,，截面驗算：,對短肢相并并不等邊邊雙角鋼鋼：故可近似取取取，查表得得所選截面滿滿足。下弦桿下弦桿軸力力最大，為為受拉桿桿，內(nèi)力力設(shè)計值值為下弦桿計算算長度： , 節(jié)點板厚度度為8mmm,試取截截面，短短肢相并并其截面幾何何特性: , ,截面驗算：,所選截面滿滿足。受壓腹桿桿腹桿中受壓壓力最大大者，即即桿內(nèi)力設(shè)計值值為由于為單系系斜桿，故故其計算算長度：上弦截面選選用兩不不等肢角角鋼長肢肢相并，設(shè)設(shè)，有： ， 且節(jié)點板厚厚為8mmm,試選截截面， 長肢相相并其截面幾何何特性: ,

16、,，截面驗算：對長肢相并并不等邊邊雙角鋼鋼：故取取，查表得得所選截面滿滿足。受拉腹桿桿腹桿中受拉拉力最大大者，即即桿，其其內(nèi)力設(shè)設(shè)計值為為計算長度： ，節(jié)點板厚度度為8mmm,試取截截面，其其截面幾幾何特性性: , ,截面驗算：所選截面滿滿足。其余桿件截截面選擇擇見表桿件計算內(nèi)力(N)幾何長度(mm)計算長度(mm)截面規(guī)格截面面積(cm22)回轉(zhuǎn)半徑(mm)長細(xì)比容許長細(xì)比比穩(wěn)定系數(shù)驗算強度NN/Ann 或整體體穩(wěn)定N/(minn A)填板數(shù)量焊縫(mmm)名稱編號l0 xl0yAixiyxy(yyz)minhfl1l2上弦桿AB-6601502150245062 1440901044.52

17、.566.6958.67767.3551500.77193.224187050BC187050CD1818060DE1818060EF1825090FG1825090GH18280100HI18280100IJ18280100JK18280100下弦桿ab662300030001485002 1225808322.286131.558247.55350206.889185050bd1813050df1822080fh1827090hj18280100jk1827090受壓腹桿Aa-1961500150015002 755500818.92.352.1963.83368.4991500.7613

18、6.335289050Bb-19.661568125415682 56636647.181.791.6170.06697.3991500.5747.733345050Cb-2152223177822232 755500818.92.352.1975.666101.5511500.55207.992389050Dd-19.661718137417182 56636647.181.791.6176.766106.7711500.5153.277345050Ed-1392336186923362 755500818.92.352.1979.533106.6671500.51142.668386050

19、Ff-19.661868149418682 56636647.181.791.6183.466116.0021500.4659.666345050Gf-75.222454196324542 70045549.092.261.9286.866127.8811500.4207.669447050Hh-19.662018161420182 56636647.181.791.6190.177125.3341500.4166.811445050Ih-36.112573205825732 70045549.092.261.9291.066134.0011500.37107.335445050Ij-31.4

20、42573205825732 70045549.092.261.9291.066134.0011500.3793.266445050Kj-16.882697215826972 70045549.092.261.9295.499140.4471500.3453.833445050Kk02243179422432 56636647.181.791.61100.222139.3321500.350.00445050受拉腹桿Ab2402018161420182 500611.41.522.4106.11884.088350210.8872614050Cd1712225178022252 500611.

21、41.522.4117.11192.711350150.1132610050Ef1042335186823352 45546.971.382.16135.336108.110350148.997249050Gh45.72454196324542 45546.971.382.16142.225113.66135065.566245050Ih8.672573205825732 45546.971.382.16149.113119.11235012.444245050Ij25.52573205825732 45546.971.382.16149.113119.11235036.633245050jK

22、54.32697215826972 45546.971.382.16156.338124.88635077.855245050jK,Ijj,Ihh 為既受受拉又受受壓桿件件，截面面根據(jù)所所得的截截面面積積最大值值取值3、填板設(shè)設(shè)置根據(jù)要求，雙雙角鋼桿桿件不論論是T形截面面或是十十字形截截面，角角鋼的兩兩背面部部分分別別貼在節(jié)節(jié)點板上上，為了了使兩角角鋼整體體工作，在在節(jié)點與與節(jié)點之之間的兩兩角鋼必必須設(shè)置置填板。填板的間距距不應(yīng)超超過下列列數(shù)值：受壓構(gòu)構(gòu)件40ii 受拉構(gòu)構(gòu)件80ii受壓構(gòu)件在在兩個側(cè)側(cè)向支撐撐點之間間的填板板不少于于2個，每塊填板尺尺寸：厚厚度t=節(jié)點板板厚度 寬度b=550

23、880 mmm b 8hff+2hhf 高度 h= 角鋼連連接邊寬寬度+2（1015）mm 當(dāng)為十十字形截截面時，填填板不伸伸出角鋼鋼輪廓以以外，每每邊縮進(jìn)進(jìn)1015mmm桿件桿件長度角鋼連接邊邊寬度填板厚度填板寬度填板高度i(cm)數(shù)量實際間距允許間距上AB1352908601106.69113522676弦桿其余上弦桿桿1502908601106.69115022676下ab300080860100613000 3200弦bd300080860100613000 3200桿df300080860100613000 3200fh300080860100613000 3200hj3000808

24、60100613000 3200jk300080860100613000 3200受Aa150075860952.192750 876壓Bb156856860761.613523 644腹Cb222375860952.193741 876桿Dd171856860761.613573 644Ed233675860952.193779 876Ff186856860761.613623 644Gf245470860901.924614 768Hh201856860761.614505 644Ih257370860901.924643 768Ij257370860901.924643 768Kj269

25、770860901.924674 768Kk224356860761.614561 644受Ab201850860702.421009 1920拉Cd222550860702.421113 1920腹Ef233545860652.1621168 1728桿Gh245445860652.1621227 1728Ih257345860652.1621287 1728Ij257345860652.1621287 1728jK269745860652.1621349 1728jK,Ijj,Ihh 為既受受拉又受受壓桿件件，填板板根據(jù)最最大者取取值六、節(jié)點設(shè)設(shè)計1.計算各各腹桿及及弦桿端端部所需需的焊腳腳尺寸及及焊縫長長度采用E433型焊條條（1）上弦弦桿兩端端所需的的焊腳尺尺寸及焊焊縫長度度上弦所用角角鋼t=110mmm ，節(jié)點點板厚度度t=88mm最小最大 取（AB桿） 肢背：，實際際取 肢尖：，實際際?。↗K桿） 肢背：，實際際取 肢尖：，實際際取 (2）下下弦桿兩兩端所需需焊縫長長度 端部，AB為零桿桿，只需需要根據(jù)據(jù)構(gòu)造要要求設(shè)計計焊縫長長度。（JK桿） 肢背：，實際際取 肢尖：，實際際取 其