吴少阳 钢结构课程设计计算书Word下载.docx

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四、荷载与内力计算

屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，从资料可知，屋面活荷载大于雪荷载，故取屋面活荷载计算。

桁架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式（Pw=0.12+0.011´

跨度）计算，跨度单位为m。

永久荷载标准值：

预应力混凝土大型屋面板 1.4kN/m2

二毡三油防水层 0.35kN/m2

找平层（20厚） 0.02m×

20kN/m3=0.4kN/m2

80厚泡沫混凝土保温层 0.08m×

6kN/m3=0.48kN/m2

桁架及支撑自重 0.12+0.011×

30=0.45kN/m2

管道荷载 0.18kN/m2

共3.26kN/m2

可变荷载标准值：

屋面活荷载 0.7kN/m2

积灰荷载 0.75kN/m2

设计桁架时，应考虑以下三种荷载情况：

（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载

全跨节点永久荷载标准值：

3.26´

1.5´

6=29.34kN全跨节点屋面活荷载标准值：

0.7´

6=6.30kN全跨节点积灰荷载标准值：

0.75´

6=6.75kN

（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载

6=29.34kN半跨节点屋面活荷载标准值：

6=6.30kN半跨节点积灰荷载标准值：

（3）全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载全跨节点桁架自重标准值：

0.45´

6=4.05kN

半跨节点屋面板自重标准值：

1.4´

6=12.6kN

半跨节点屋面活荷载标准值：

0.7´

6=6.3kN

（1）、

（2）为使用阶段的荷载情况，（3）为施工阶段的荷载情况。

内力计算

由点算先解得F=1的桁架个杆件的内力系数（F=1作用于全跨、左半跨和右半跨），然后求出三种情况下各杆件的内力。

杆件名称

内力系数（F=1）

（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载标准值

最不利荷载效应组合

（kN）

全跨

左半跨

右半跨

永久荷载

活荷载

积灰荷载

上

弦

AB

BC、CD

-11.45

-8.30

-3.15

-335.94

-72.14

-77.29

-642.47

DE、EF

-18.34

-12.60

-5.74

-538.10

-115.54

-123.80

-995.65

FG、GH

-21.70

-13.90

-7.80

-636.68

-136.71

-146.48

-1178.06

HI

-22.46

-13.06

-9.40

-658.98

-141.50

-151.61

-1219.32

IJ、JK

-22.95

-13.55

-673.35

-144.59

-154.91

-1245.91

下

ab

6.05

4.45

1.60

177.51

38.12

40.84

328.45

bc

15.20

10.70

4.50

445.97

95.76

102.60

825.18

cd

20.26

13.46

6.80

594.43

127.64

136.76

1099.88

de

22.22

13.62

8.60

651.93

139.99

149.99

1206.28

ef

21.32

10.66

625.53

134.32

143.91

1157.43

斜

腹

aB

-11.30

-8.35

-2.95

-331.54

-71.19

-76.28

-613.46

Bb

9.15

6.50

2.65

268.46

57.65

61.76

496.74

bD

-7.45

-4.85

-2.60

-218.58

-46.94

-50.29

-404.45

Dc

5.50

3.25

2.25

161.37

34.65

37.13

298.60

桁架各杆件内力计算

（1）

杆

cF

-4.20

-2.00

-2.20

-123.23

-26.46

-28.35

-228.01

Fd

2.60

0.70

1.90

76.28

16.38

17.55

141.14

dH

-1.50

0.40

-1.90

-44.01

-9.45

-10.13

-81.44

He

0.30

-1.40

1.70

8.80

1.89

2.03

16.29

eg

1.65

3.65

48.41

10.40

11.14

89.58

gK

2.22

4.22

65.13

13.99

14.99

120.52

gI

0.60

17.60

3.78

4.05

32.57

竖杆

Aa

-0.50

-14.67

-3.38

-27.15

Cb、Ec

-1.00

-29.34

-6.30

-6.75

-52.29

Gd、Jg

Ie

Kf

（2）全跨永久荷载+左跨可变荷载标准值

-56.03

-575.36

-79.38

-85.05

-911.39

-87.57

-93.83

-1063.16

-82.28

-88.16

-1081.34

-85.37

-91.46

-1107.92

28.04

30.04

304.97

67.41

72.23

759.13

84.80

90.86

1000.07

85.81

91.94

1080.04

67.16

71.96

1000.95

-52.61

-56.36

-570.15

40.95

43.88

457.84

-30.56

-32.74

-366.28

桁架各杆件内力计算

（2）-1

腹杆

20.48

21.94

265.56

-13.50

-195.72

4.41

4.73

113.26

2.52

2.70

-59.41

-8.82

-11.75

23.00

24.64

118.94

26.59

28.49

149.88

-54.29

五、杆件截面设计

腹杆最大内力，N=--613.45KN，由屋架节点板厚度参考可知：

支座节点板刚度取

14mm；

其余节点板与垫板厚度取12mm。

1.上弦杆

整个上弦杆采用相同一截面，按最大内力计算，N=-1245.91KN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，考虑到大型屋面板能起一定的支撑作用，取上弦横

向水平支撑的节间长度：

lOy=4524mm

根据屋架平面外上弦杆的计算长度，故截面宜选用两个不等肢角钢，且短肢相并，见图