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二、荷载的计算
已知各荷载标准值计算各荷载的设计值:
按屋面活载及雪荷载两者中取大值的原则,算出可变荷载的设计值。
风荷载,梯形屋架屋面坡度?小于300,屋面的风荷载一般为吸力,不参与组合。 1.荷载设计值: 见下表:
荷载名称 屋面材料自重 永久荷载 屋架及支撑自重 永久荷载总和 屋面活荷载标准值 可变荷载 雪荷载标准值: 积灰荷载标准值 可变荷载总和 2.荷载组合值 使用阶段:
(1)全跨节点永久荷载+全跨可变荷载(图a)
F=(1.38 + 1.82)×1.5×6 = 28.80 kN;
标准值 0.80kN/m2 0.35kN/m2 1.15kN/m2 0.50kN/m2 0.40kN/m2 1.4 0.40kN/m2 1.30kN/m2 0.56kN/m2 1.82kN/m2 1.2 荷载分项系数 设计值 0.96kN/m2 0.42kN/m2 1.38kN/m2 0.70kN/m2 0.56kN/m2
(2)全跨节点永久荷载+半跨节点可变荷载(图b)
全跨节点永久荷载为 F1 = 1.38×1.5×6 = 12.42 kN; 半跨节点可变荷载为 F2 = 1.82 ×1.5×6 = 16.38 kN; 可假定:左半跨荷载为 F1 + F2; 右半跨荷载为 F1;
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施工阶段:(图c)
全跨节点屋架(包括支撑)自重+半跨节点屋面板自重+半跨屋面活荷载。 全跨节点屋架自重为 F3 = 0.35×1.5×6 = 3.15 kN;
半跨节点屋面板自重及活荷载为F4 =(0.96+0.7)×1.5×6 = 14.94 kN; 可假定:左半跨荷载为 F3 + F4; 右半跨荷载为 F3 ;
3.屋架杆件各种组合荷载下的内力计算与控制内力确定
(1)全跨与半跨荷载下结构杆件内力值已在课程设计任务书中给出,无需另行计算。 下图分别为全跨荷载作用下和半跨荷载作用下杆件内力值:
01..01.011.01.001..01H-12.1850.-1.57-4.40-1.0--0.57.68-1.0.100+4c.744+9e21.96+1a47-1+.01.33+1.03.607000+1.50.7010632684368190+3.0+6.6+7.3+5.8+4.6+3.0+1.0acegg'e'c'a'
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+1.80.4800--01.0.0.010..011.011.0.0.01.510FGHG'F'EE'DD'C'BABC-5.3'A1916'8.6-9-3.3932.37-01-2.31.652-000.000.0913-1.0+0.781.76+1hgCBA274.70-00.092ED262.11-413GF81.21-+2.7+0.3+5.8922808-1.200+1.222-1.039-1.525+3.960-1.7761--12..06-2.043--05..654LY
(2)取各种不同荷载组合下屋架杆件的最“不利”内力值为杆件控制内力,见下表:
杆件 名称 类编杆内力系数(F=1) 第一种组合 第二种组合 第三种组合 计算杆件内力F 左半右半跨F1×①+F2F1×①+F2F3×①+F4F3×①+F4最大拉/全跨① F×① 别 号 跨② ③ ×② ×③ ×② ×③ 压内力 AB 上弦DF -11.26 -7.33 -3.92 -324.29 -259.91 -204.06 -144.98 -94.03 -324.28 杆 FH -12.18 -6.86 -5.31 -350.78 -263.64 -238.25 -140.86 -117.70 -350.78 ac 4.1 3.01 1.09 118.08 100.23 下弦eg 11.96 7.32 4.63 344.45 268.44 224.38 杆 gh 11.76 5.88 5.88 338.69 242.37 242.37 147.03 124.89 106.85 344.44 124.89 338.68 -54.67 -221.18 45.76 167.04 -40.30 -126.72 32.24 80.35 68.78 57.88 130.18 29.20 118.08 76.70 280.51 0 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0 BD -7.47 -5.31 -2.16 -215.14 -179.76 -128.16 -102.86 -55.80 -215.13 ce 9.74 6.66 3.08 280.51 230.06 171.42 aB -7.68 -5.64 -2.04 -221.18 -187.77 -128.80 -108.45 Bc 5.8 3.96 1.84 167.04 136.90 102.18 cD -4.4 -2.63 -1.77 -126.72 -97.73 -83.64 斜De 2.79 1.22 1.57 80.35 54.64 60.37 77.43 -53.15 27.02 -5.54 -14.38 腹eF -1.57 -0.04 -1.52 -45.22 -20.15 -44.40 杆 Fg 0.32 -1.03 1.36 9.22 -12.90 26.25 -27.65 -45.21 21.33 26.25 /-14.38 40.10 /-15.69 -14.4 -28.8 -28.8 -28.8 gH 0.71 1.91 -1.2 Aa -0.5 -0.5 竖腹Ee -1 杆 Gg -1 -1 -1 0 0 Cc -1 -1 0 0 20.45 40.10 -14.40 -14.40 -10.84 -6.21 30.77 -9.05 -18.09 -18.09 -18.09 -15.69 -1.58 -3.15 -3.15 -3.15 -28.80 -28.80 -12.42 -28.80 -28.80 -12.42 -28.80 -28.80 -12.42
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