图4 杆件内力值
4.2上弦杆弯矩
由前面计算已知：上弦杆节间集中载荷 P=8.88kN 由《钢结构设计手册》查得 上弦杆的局部最大弯矩：M0?Ql4.44?1.11??2.13kN/m 33上弦杆端节间最大正弯矩：M1?0.8M0 中间节间，节点处最大正弯矩和节点负弯矩为M2??0.6M0。 上弦杆节间最大正弯矩：M1?0.8?M0?1.70kN/m 中间节间，节点处最大正弯矩和节点负弯矩为M2??0.6M0??1.28kN/m 5屋架杆件截面计算
在设计屋架杆件截面前，首先要确定所选节点板的厚度。在三角形屋架中，根据杆件的最大内应力Nmax?131.51kN，查《钢结构设计指导与实例精选》钢屋架节点板厚选用表，（参考文献10）节点板厚的选择如表2所示，选择支座节点板厚为8mm，其他节点板厚为6mm。
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表2 钢屋架节点板厚度参考选用表 确定节点板厚的最大内力/kN 中间节点板厚 支座节点板厚 5.1上弦杆 ≤ 160 6mm 8mm 160~ 300 8mm 10mm 301~ 500 10mm 12mm 501~ 700 12mm 14mm > 701 14mm 16mm 整个上弦杆采用等截面通长杆，由两个角钢组成T形界面压弯构件，以避免采用不同截面时的杆件拼接。上弦杆取AC段，按最大内应NAB??131.51kN，NCD??124.94kN以及M1?0.8?M0?1.70kN/m，M2??0.6M0?1.28kN/m计算。参考《钢结构设计指导与实例精选》（参考文献10） 首先，试选上弦杆截面为2∟80×7 An=18.79cm2；ix=2.48cm；iy=3.65，Wxmax=48.8cm3，Wxmin=22.8cm3 1.强度检验 条件：MxN??f?215kN/mm2；?AnγxWnxx1=1.05；?x2=1.2；[λ]=150 取A-B段上弦杆（最大内应力杆）验算：轴心压力N=131.51kN 最大正弯矩Mx=M1=1.70kN·m，最大负弯矩Mx=M2=1.28kN·m 正弯矩截面：MxN131.51?1031.70?10622????93.5kN/mm?f?215kN/mm； 23Anγx1Wnmax21.80?101.05?48.8?10负弯矩界面：MxN124.94?1031.28?10622????104.1kN/mm?f?215kN/mm； 23Anγx2Wnmin21.80?101.2?22.8?10上弦杆强度满足要求。 2.弯矩作用平面内稳定性计算 应按下列规定计算：
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对角钢水平肢1：
?MN2mxx ??f?215N/mmN?Ax?W(10?.8?)x1xN`Ex?N2mxMx ??f?215N/mmNA?W(?1.25?)x2x1NEx对角钢水平肢2：
因杆段相当于两端支撑的构件，杆上同时作用有端弯矩和横向荷载并使构件产生反向曲率，故按规范取等效弯矩: ?mx?0.85 长细比：?x?158.8?64.55<[?] 2.46 对于b类截面，查《钢结构》P339页b类界面轴心受压杆件稳定系数表，查得?x?0.783 ?2EA3.142?206?103?21.80?102?3?x???10?965.98kN欧拉临界应力：NE221.1?x1.1?64.55 则N131.51??0.136 NEx965.98 用最大正弯矩进行计算：Mx=M1=1.70kN·m，W1x=Wxmax=48.8cm3 N?mxMx??104.1N/mm2 因侧向无支撑长度l1=317.6mm，故验算上弦杆的A-B-C段在弯矩作用平面外的稳定性。 等弯系数:βtx=βmx=0.85. 轴心压力N1=131.51kN，N2=124.96kN 弯矩作用的平面计算长度lo=158.8m 侧向无支撑长度=2×158.8=317.6mm 所以=(0.75+0.25N2/N1)=318.35cm ?oy?长细比： loyiy?318.35?86.74?[?]?1503.67y 属b类截面，查表得?=0.825 用最大正弯矩进行计算：Mx=M1=1.76kN·m，W1x=Wxmax=48.8cm3 对弯矩使用角钢水平肢受压的双角钢T形截面，规范规定整体稳定系数?b可按下式进行计算：?b?1-0.0017?yfy235?0.853得： ?MN??xx?127.06N/mm2?f?215N/mm2 ?yA?bW1x用最大负弯矩进行计算：Mx=M2=1.28kN·m，W2x?Wxmin?22.8cm3 对弯矩使用角钢水平肢受拉的双角钢T形截面，规范规定整体稳定系数?b可按下式进行计算：?b?1-0.0005?yfy235?0.957 ?MN??xx?157.96N/mm2?f?215N/mm2 ?yA?bW2x所以平面外长细比和稳定性均可满足要求。 4.局部稳定性验算 验算条件： 翼缘自由外伸宽厚比： b'235?15?15 tfy 9 腹板高厚比：当a?1.0时： h0235?15?15 twfyh0235?18?18 twfymin 当a0?1.0时： a0??max??min，??maxmax为腹板计算高度边缘的最大压应力。?为腹板计算 高度另一边缘相应的应力。 b'b?t?r80?7?9翼缘：???9.143＜15tt7 b'b?t?r80?7?9腹板：???9.143＜15tt7 因此满足要求。 所以，上弦杆截面完全满足各项要求，截面适用。 5.2下弦杆 下弦杆为轴心受压构件，整个下弦杆不改变截面，采用等截面通长杆。 按最大内力NAH?121.10kN 轴心拉力为N=121.10kN。长细比容许值：[λ]=350 下弦杆在屋架平面内计算长度按最大节间距计算，下弦杆的计算长度为： lo=371.6cm. 因为下弦杆在屋架平面外计算长度只在跨中有一道系杆，故=885cm N121.10?103要满足：An???10-2?5.63cm2 215215ix?lox371.6??1.062cm2 [?]350loy[?]?885?2.529cm2 350iy?所以，可以查表可以选用2∟75?50?5短肢相拼的T形截面，查表得： An?12.26cm2，取连接支撑的螺栓孔位于节点板内距离a?100mm，ix?1.44cm，iy?3.68cm 10