钢结构设计例题 - 图文(2)

2019-08-30 22:19

dH He -1.57 0.36 0.19 -1.23 -2.14 1.94 -87.33753 20.02644 86.78124 -58.50873 -6.01776 -96.67413 45.90684 23.55444 -4.159 -26.7021 88.7196 -58.4713 47.1906 -45.0798 eg 1.56 3.44 -2.3 117.57564 gK 2.28 4.16 -2.3 126.83412 157.62852 51.81372 109.4412 -41.1414 3.5555 -2.735 -5.47 -5.47 -5.47 -8.205 3.0278 36.158825.511836.15885 18.707 5 5 -27.814-19.624Aa -0.5 -0.5 0 -27.8145 -14.39 5 5 Cb、Ec -1 -1 0 -55.629 -55.629 -39.249 -28.78 -1 -1 0 -55.629 -55.629 -39.249 -28.78 竖Gd 杆 Jg -1 -1 0 -55.629 -55.629 -39.249 -28.78 -83.443-58.873Ie -1.5 -1.5 0 -83.4435 -43.17 5 5 Kf 0.17 0.09 0.09 9.45693 8.14653 8.14653 3.0278 5、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= -1247.76kN 上弦杆计算长度:

屋架平面内:为节间轴线长度,即

gI 0.65 0.65 0 -96.67413 47.1906 -26.7021 117.57564 -45.0798 157.62852 -41.1414 36.15885 -27.8145 -55.629 -55.629 -55.629 -83.4435 9.45693 lox?l0?1.508m

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

l0y=3×1.508=4.524m

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:

6

腹杆最大内力N= -629.72kN,查表得中间节点板厚度选用12mm,支座节点板厚度选用14mm。

设λ=60,查Q235钢的稳定系数表,得??0.807(由双角钢组成的T形和十字形截面均属b类),则需要的截面积为:

N1247.76?103A???7191.49mm2

??f0.807?215需要的回转半径: ix?lox?loy?1.508m?25.1mm 60 iy???4.524?75.4mm 60根据需要A、ix、iy查角钢表,选用2∟180×110×14,肢背间距a=12mm,则:

A=7800mm2,ix=30.8mm,iy=88.0mm

验算:

lox1508??48.96ix30.8loy?x?

4524?y???51.41iy88.0由于[?]=150,所以满足细长比要求。

因为?y??x,只需求?y,查表得?y=0.847,则

N1247.76?103?MPa?188.87MPa?215MPa ?yA0.847?7800 7

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=1232.18kN

29700?14850(因跨中有通长系杆),所需截面为: lox?3000m,loy?2A?N1232180??5731.07mm2?57.31cm2 f215选用2∟180×110×12,因loy??lox,故用不等肢角钢,短肢相并,如下图

A?67.40cm2?57.31cm2,ix?3.10cm,iy?8.75cm

?x?

l0x300??96.77?350ix3.10l0yiy1485??169.7?3508.75

?y?故所选截面符合要求。 (3) 端斜杆aB

杆件轴力: N= -629.72kN 计算长度: lox?loy?2535mm

因为lox?loy,故采用不等肢角钢,长肢相并,使lox?loy.选用2∟140×90×10,则

A=44.6cm2,ix?4.47cm, iy?3.73cm ?x?lox253.5??56.71 ix4.47 ?y?

loyiy?253.5?67.96 3.738

因为?x??y,只需要求?y,查表得0.764,则

N629.72?103????184.81MPa?215MPa

?yA0.764?4460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。

最大拉力: NgK?157.628kN,Neg?117.5756kN 最大压力: Neg??45.0798kN,NgK??44.14kN

在桁架平面内的计算长度取节点中心间距l0x?2306mm,在桁架平面外的计算长度:

l0y?l1(0.75?0.25N241.14)?460?(0.75?0.25?)?449.95cm N145.08选用2∟63×5,查表有:

A?12.26cm2,ix?1.94cm,iy?3.04cm?x??y?l0x230.6??118.87?150ix1.94l0yiy?449.95?148.0?1503.04

因?y>?x,只需求?y,查表得?y=0.31,则

N45.08?103????118.4MPa?215MPa?yA0.31?1228拉应力:??符合要求 (5)竖杆Ie

N157.628?10??128.36MPa?215MPaA12283

N?83.4435kNl0x?0.8l?0.8?319?255.2cm,l0y?319cm

由于杆件内力较小,按??[?]?150选择,则需要的回转半径为

9

l0x225.2??1.70cm[?]150

l0y319iy???2.13cm[?]150ix?查型钢表,选截面的ix和iy较上述计算的ix和iy略大。选用2∟63×5,其几何特征为

A?12.26cm2,ix?1.94cm,iy?3.04cm?l0x255.2x?i??131.5?150

x1.94?y?l0yi?3193.04?104.97?150y因?y>?x,只需求?y,查表得?y=0.38,则

??N83.44?103??38?1228?178.8MPa?215MPa

yA0.符合要求。

其余各杆见下表:

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