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钢结构课程设计计算书
屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置
1.5m×6m 大型钢筋混凝土屋面板
计算跨度: =L-300=23700mm
端部: =2000mm 中部: H=3185mm
荷载和内力计算
(1)荷载计算
悬挂管通 0.1 KN/
两毡三油上铺小石子 0.35 KN/
找平层 0.4 KN/
钢筋混凝土层面板 1.4 KN/
积灰荷载 0.5 KN/
雪荷载 0.7 KN/
屋架及支撑自重 0.12+0.011×24=0.384 KN
可变荷载 1.2 KN/
恒荷载 2.801 KN/
(2)荷载组合
永久荷载起控制作用:雪荷载: =1.4 =0.7
积灰荷载: =1.4 =0.9
=(1.35×2.801+1.4×0.7×0.7+1.4×0.9×0.5)×1.5×6=45.88 KN/
可变荷载起控制作用的组合:雪荷载起控制作用
=1.2×2.801+1.4×0.7+1.4×0.9×0.5)×1.5×6=44.74 KN/
积灰荷载起控制作用:=(1.2×2.801+1.4×0.5+1.4×0.9×0.7)×1.5×6=44.49 KN/
故节点荷载取为 45.88 KN/ =8=367.04 KN
腹杆最大内力 -516.4 KN 选用中间节点板厚度为 12mm 支座节点板厚度为 14mm
截面选择
(1)上弦 ;整个截面不改变,按最大内力计算:
=-700.6 KN =150.8 cm =300.0cm(层面板宽度)
假定 λ=70 ψ=0.751 选用两根角钢组合截面 绕x轴,y轴失稳均为b类
A===43.39
===2.15cm ==300/70=4.29 cm
选用2L100×12 A=45.6 =3.03cm =4.64cm
截面验算: ===49.74 ===64.66 <[λ]=150 刚度符合
b类 =0.783
双角钢T型截面绕对称轴(y)轴应按弯扭屈曲计算长细比
b/t=10/1.2=8.33<=17.4
所以=(1+)=64.66×(1+)=67>
所以ψ=0.756
σ===203.23 N/<f=215 N/ 整体稳定满足要求。
局部稳定= =7.33<(10+0.1λ)=(10+0.1×68.9)=16.9
局部稳定满足要求。
填板:角钢对平行于填板自身形心轴的回转半径==3.03cm
压杆:填板间距 ≤40i=121.2cm
所以 填板每个节间放一个 l=75.35cm<121.2cm 节间有节点板。
(2)下弦:不改变截面,按最大内力计算:
=7 08.88 KN(受拉) =600cm =1200cm
拉杆不用考虑整体稳定性只考虑长细比与强度
A=N/F=708.88/215=3297 =32.87
=2 所以宜选用不等边角钢短肢相并
选2L100×80×10 A=34.4 =2.35cm =4.85cm
σ=N/A=708.88/34.4=206.1N/<215N/ 强度验算合格。
===255.3 ===247.4
查表4.1 受拉构件容许长细比一般桁架[λ]=350 <[λ] <[λ] 刚度满足。
填板:角钢对平行于填板自身形心轴的回转半径=3.12
拉杆:填板间距≤80=249.6cm
取=200cm 即下弦杆每个节点间有2块填板,节间有节点板。
(3)斜腹杆
eq \o\ac(○,1)杆件a-d:N=-516.4 KN =173cm =356.1cm
假定 λ=70 ψ=0.751
A===3198.2=31.98
===2.47 ===5.09
选2L140×90×8 A=36 =2.59cm =6.80cm(短肢相并)
截面验算:==66.79 ==53.72 < <[λ]=150
所以满足刚度要求。
b类 ψ=0.77 双角钢T型截面绕对称轴(y)应按弯扭屈曲计算长细比
短肢相并:b/t=140mm/8mm=17.5>
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