荷載內(nèi)力計算和桿件截面選擇計算

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1、各專業(yè)全套優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計圖紙（1）設(shè)計資料昆明地區(qū)某工廠金工車間，屋架跨度為24m，屋架端部高度2m，長度90m，柱距6m，車間內(nèi)設(shè)有兩臺30/5t中級工作制橋式吊車，屋面采用1.5×6m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板。20mm厚水泥砂漿找平層，三氈四油防水層，屋面坡度1/10。屋架兩端鉸支于鋼筋混凝土柱上，上柱截面400×400mm，混凝土C20，屋面活荷載0.50kN/m2，屋面積灰荷載0.75kN/m2，保溫層自重0.4kN/m2。（2）鋼材和焊條的選用屋架鋼材選用Q235，焊條選用E43型，手工焊。（3）屋架形式，尺寸及支撐布置采用無檁屋蓋方案，

2、屋面坡度，由于采用1.5m6m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板和卷材屋面，故選用平坡型屋架，屋架尺寸如下：屋架計算跨度：屋架端部高度?。?000mm跨中高度：屋架高跨比：為使屋架節(jié)點受荷，配合屋面板1.5m寬，腹桿體系大部分采用下弦節(jié)間為3m的人字形式，僅在跨中考慮腹桿的適宜傾角，采用再分式桿系，屋架跨中起拱48mm，幾何尺寸如圖所示：根據(jù)車間長度，跨度及荷載情況，設(shè)置三道上，下弦橫向水平支撐，因車間兩端為山墻，故橫向水平支撐設(shè)在第二柱間；在第一柱間的上弦平面設(shè)置剛性系桿保證安裝時上弦的穩(wěn)定，下弦平面的第一柱間也設(shè)置剛性系桿傳遞山墻的風(fēng)荷載；在設(shè)置橫向水

3、平支撐的同一柱間，設(shè)置豎向支撐三道，分別設(shè)在屋架的兩端和跨中，屋脊節(jié)點及屋架支座處沿廠房設(shè)置通長剛性系桿，屋架下弦跨中設(shè)置一道通長柔性系桿，凡與橫向支撐連接的屋架編號為GWJ-2，不與橫向支撐連接的屋架編號為GWJ屋架豎向支撐（3）荷載和內(nèi)力計算1)荷載計算永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板（包括灌縫）：防水層（三氈四油，上鋪小石子）：找平層（20mm厚水泥砂漿）：屋架和支撐自重（按經(jīng)驗公式估算）：保溫層：可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：屋面活荷載：屋面積灰荷載：2)節(jié)點荷載計算（1）當(dāng)基本組合由可變荷載效應(yīng)控制時，上弦節(jié)點荷載設(shè)計值為：（2）當(dāng)基本組合由

4、永久荷載效應(yīng)控制時，上弦節(jié)點荷載設(shè)計值為：由以上可知，本工程屋面荷載組合由永久荷載效應(yīng)控制，節(jié)點集中力設(shè)計值取:3）屋架節(jié)點荷載計算。計算屋架時應(yīng)考慮下列三種荷載組合情況：（1）全跨永久荷載+全跨可變荷載；（2）全跨永久荷載+（左）半跨可變荷載；（3）屋架和支撐自重+（左）半跨屋面板重+（左）半跨施工荷載。設(shè)：——由永久荷載換算得的節(jié)點集中荷載；——由可變荷載換算得的節(jié)點集中荷載；——由部分永久荷載換算得的節(jié)點集中荷載；——由部分永久荷載和可變荷載換算得的節(jié)點集中荷載。則：4）內(nèi)力計算用圖解法或結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器先求出全跨和半跨單位節(jié)點荷載作用下的桿件

5、內(nèi)力系數(shù)，然后乘以實際的節(jié)點荷載，即得桿件內(nèi)力。屋架在上述第一種荷載組合作用下，屋架的弦桿，豎桿和靠近兩端的斜腹桿，內(nèi)力均達(dá)到最大，在第二種和第三種荷載作用下，靠跨中的斜腹桿的內(nèi)力可能達(dá)到最大或發(fā)生變號。因此，在全跨荷載作用下所有桿件的內(nèi)力均應(yīng)計算，而在半跨荷載作用下僅需計算跨中的斜腹桿內(nèi)力。計算結(jié)果如下表：屋架桿件內(nèi)力計算（kN）名稱桿件編號桿力系數(shù)桿力計算桿力（KN）P=1第一組組合第二組組合第三組組合左右全(P1+P2)③P1③+P2①P3③+P4①①②③④⑤⑥上弦AB0000000BD-6.26-2.48-8.74-431.41-399.2

6、2-174.46-431.41DF-9.05-4.49-13.54-668.33-610.05-256.41-668.33FG-9.17-6.09-15.26-753.23-674.19-266.95-753.23GI-9.55-5.59-15.50-765.08-687.85-276.19-765.08下弦ab+3.49+1.25+4.74233.97217.7496.64233.97bc+8.01+3.53+11.54569.61523.80224.88569.61cd+9.35+5.31+14.66723.62654.69268.02723.

7、62de+7.47+7.47+14.93736.94640.11229.06736.94斜腹桿aB-6.53-2.34-8.87-437.82-407.45-180.83-437.82Bb+4.77+2.12+6.88339.60312.21133.95339.60bD-3.40-2.03-5.55-268.02-241.68-97.92-268.02Dc+1.90+1.79+3.79182.14158.9057.76182.14cF-0.71-1.75-2.34-120.93-98.35-26.55-120.93Fd-0.45+1.56+0.94

8、54.7934.54-4.4854.79(-4.48)df+2.43-2.05+0.7318.2645.0053.6953