梯形钢屋架课程设计、设计资料(1) 题号80,屋面坡度1: 16，跨度30m ,长度96m ,柱距6m ,地点：哈尔滨，基本风压：m 2,基本雪压：kN/m 2(2) 采用x 6m 预应力混凝土大型屋面板，80mm 厚泡沫混凝土保护层，卷材屋面，屋面坡度i=1/16。
屋面活荷载标准值，雪荷载标准值为 积灰荷载标准值为kN/m 。
(3) 混凝土采用C20,,钢筋采用Q235B 级，焊条采用E43型 (4) 屋架计算跨度：i°=30m-2X =(5) 跨中及端部高度：采用无檩体系屋盖方案，缓坡梯形屋架。
取屋架在轴线处的高度h 。
1.972m 取屋架在30m 轴线处的端部高度h 。
1.963m1 29 7屋架的中间高度h g il °/2 1.9722.900m16 2屋架跨中起拱按l 0 /500考虑，取60mm 。
二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如下图:梯形钢屋架支撑布置如下图:kN/m 2150350C03&Q0c灿3丄卫坐aA 刚陛4迎伫空审迎桁杂上眩衣挥石査怪6000桁架下弦支撐布置图O§-, 「gSO4—1 1 8gS垂直支擢IT垂直支撑271、荷载计算屋面荷载与雪荷载不会同时出现，计算时取较大值进行计算，故取屋面活荷载kN/m 2进行计算屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式g k（0.12 0.011l）kN/m2计算，跨度单位为米（m）。
荷载计算表如下:设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载：F （4.361 1.82） 1.5 6 55.629kN（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载：F1 4.361 1.5 6 39.249kN半跨节点可变荷载:F2 1.82 1.5 6 16.38kN（3）全跨屋架（包括支撑）自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 全跨节点屋架自重：F 3 0.608 1.5 6 5.47kN半跨接点屋面板自重及活荷载：F 4 (1.89 0.98) 1.5 625.83kN（1）、（2）为使用节点荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。
4、内力计算屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如下尸石3000000 360FdK5e30^Ft FtEi fit Fr 2颈由数解法解得F=1时的屋架各杆件的内力系数(F=1作用于全跨 左半跨和右 半跨).然后进行组合,如下表：F AF QAlG9b30003UO0000Fi/2 Ft J-i5、杆件设计(1)上弦杆整个上弦采用等截面，按IJ、JK杆件的最大设计内力设计，即N=上弦杆计算长度：屋架平面内：为节间轴线长度，即l ox 10 1.503m屋架平面外：由于屋架为无檩体系，并且认为大型屋面板只起到刚性系杆作用，根据支持布置和内力变化情况，取l0y为支撑点间的距离，即l oy =3m根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦截面选用两个不等肢角钢，短肢相并，如图:14mm。
十字形截面均属b类），则需要的截面积为：需要的回转半径:N 1449.14 10MPa 190.7MPa 215MPa y A 0.861 8827.8腹杆最大内力N=，查表得中间节点板厚度选用12mm，支座节点板厚度选用设入=60,查Q235钢的稳定系数表，得0.807 （由双角钢组成的T形和3N 1476.95 100.807 2152 8512.4mmi x ■ox 吗25.05mm60i y l oy 350 mm60根据需要A、i x、i y查角钢表，选用2L 180X110X16，肢背间距a=12mm. 贝U: A=mm2， i x 一,验算:■oxi 150349.12 30.6■oy 3000 33.9488.4由于[]=150, 所以满足细长比要求。
因为y x，只需求y，杳表得y =，则故所选截面符合要求。
(2)下弦杆整个下弦杆采用同一截面，按最大内力所在的杆计算•N=29700l ox 3000m ,l oy2970014850mm(因跨中有通长系杆)，所需截面为: N 1421320 22A6610.8mm 266.11cm 2f 215故所选截面符合要求。
⑶端斜杆aB 杆件轴力：N=计算长度：l ox l oy 2506mm 因为l oxl oy,故采用不等肢角钢，长肢相并，使l ox l oy .选用2L 140 X 90 X 10,则22A 67.42cm66.11cm ,i x 3.10cm,i y 8.75cm l0xx ・ ixl0y yI y迴 96.77 3503.101485169.7 3508.75 2A= , i x 4.47cm, i y3.74cm丨OXi x选用 2L 180X 110X 12,因 l oyl ox ,故用不等肢角钢，短肢相并,如下图ox逊56.06 4.47所以所选截面符合要求。
(4)腹杆 eg eK此杆可在g 点处不断开，采用通杆。
在桁架平面内的计算长度取节点中心间距 l 0x 2086mm, l 1 2l 2 2086 4172mm 在桁架平面外的计算长度:l 0y l 1(0.75 0.25也)4172 (0.75N 1 选用2L63X 5,查表有:128.19 10104.34MPa 215MPa1228.6符合要求因为x l oy 250.6 y173.74 y ，只需要求y642.51 103 0.769 4452.267.0,查表得，则187.66MPa 215MPa12.286cm 2,i x1.94cm,i y 3.04cm i x2086 19.4 107.53 150l0yi y4105 30.4135.03 150因 y > x , 只需求 查表得 y =,67.77 103y A0.365 151.12MPa 215MPa1228.6(5)竖杆 Ie最大拉力: N gK 128.19kN,N eg86.46kN 最大压力:Neg67.77kN, N gK63.41kN0.25 邕空)4105mm67.77拉应力:0.8l 0.8 2713 2170.4mm l 0y 2713mm由于杆件内力较小,150选择，则需要的回转半径为ixl0x沁 14.47mm iy[]l0y150 2713 18.09mm150查型钢表, 选截面的i x 和i y 较上述计算的i x 和i y 略大。
选用2L63X 5,其几何特征为 212.26cm ,i x1.94cm, i y 3.04 cm l0x2170.4 i x l °yI y19.4 2713 30.4111.88 15089.24 150因x >只需求查表得381.77 10x A 138.37MPa 215MPa0.481 1228.6符合要求。
(6)斜腹杆gIN 37.84kNl 0x 0.8l 0.8 1961 1568.8mm, l 0y 1961mm选用2L50X 5,其几何特征为2960.6mm , i x15.3mm, i y 25.3cm 10xi x l °yI y960.61568.8 15.3 1961 25.3102.54 35077.51 35039.4MPa 215MPal0x i x2414.419.4 124.45 350l0yi y3018 30.4符合要求。
(7)竖杆JgN 55.63kNl 0x 0.8l 0.8 1356 1084.8mm, l 0y 1356mm由于杆件内力较小，按[]150选择，则需要的回转半径为选用2L50X 5,其几何特征为2A 960.6mm , i x15.3mm, i y 25.3mm l0x x 7~i x1084.870.9 15015.3l 0y 135653.6 150yI y25.3因x > y ,只需求x ，查表得x =,则符合要求。
(8)斜腹杆HeN 76.60kNl °x 0.8l 0.8 3018 2414.4mm,l °y 3018mm选用2L63X 5,其几何特征为丨0xn1084.8 1507.23mml0y门1356 1509.04mm81.77 103 0.74577.73MPa 215MPa2A 1228.6mm ,i x19.4mm,i y 30.4cm2960.6mm , I x 15.3mm, I y 25.3mm l0x 1720l x15.3 112.4 150l0y2150 ly25.3符合要求。
(9)斜腹杆BbN 524.58kN2506 2004.8mm, l 0y 2506mm选用 2L 100X 10,贝2A=mm , I x =, i y =46mm验算:选用2L50X 5,其几何特征为3N 76.6 10 62.3MPa 215MPa A1228.6l 0x 0.8l 0.8 〔0x2004.8 l x30.5 65.73 350l0y2506 54.48 350l y46N 524.58 103MPa3852.2138.2MPa 215MPa故所选截面符合要求。
(10)腹杆Cb55.63kNl °x 0.8l 0.8 2150 1720mm, 10y 2150mm由于杆件内力较小,]150选择，则需要的回转半径为I xl0xIy[]l0y空 11.47mm150型 14.3mm150因x > y ,只需求x ，查表得x =,则符合要求。
(11)斜腹杆bDN 451.71kN设入=80,查得 0.688 需要的截面积为：45「71 1033 054mm 20.688 215根据需要A 、i x 、I y 查角钢表，选用2L 100X 10,贝q ：2A=mm , I x =, I y =46mm验算:因x > y ，只需求x ，查表得x =,则符合要求。
(12)斜腹杆DeN1A 81.77 1030.478 960.6121.15MPa 215MPa0x 0.8l 0.8 2699 2159.2mm,l oy2699mm需要 的回转半径:l xlox2159.226.99mml yloy2699 8033.74mml ox 2159.2I x 30.570.79 150l0yi y2699 4658.67 150N x A 451.71 1030.747 3852.2156.97MPa 215MPaN 351.58kNl 0x 0.8l 0.8 2699 2159.2mm,l 0y 2699mm选用2 L_90X 6,则:A=2128mm 2, i x =, i y =验算:3N 351.58 10A 2128 故所选截面符合要求。