18梯形屋架计算书Word文件下载.doc
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2.968+1.4×
0.7+1.4×
0.9×
0.7）×
1.5×
6=52.59kN
永久荷载效应控制的组合：
F’=（1.35×
0.7×
6=54.43kN
故F=54.43KN
2.全跨永久荷载+半跨可变荷载
全跨永久荷载设计值：
F1=1.35×
2.968×
6=36.06kN
半跨可变荷载设计值：
F2=（1.4×
6=16.76kN
屋架杆件内力组合表
杆件名称
杆件编号
单位内力作用时的内力系数
组合1
组合2
计算内里
全跨A
左半跨B
右半跨C
F×
A
F1×
A+F2×
C
B
上弦
AB
0.00
BC、CD
-6.221
-4.317
-1.85
-338.61
-281.77
-323.12
-338.12
DE、EF
-8.993
-5.636
-3.357
-489.49
-417.15
-345.23
FG
-9.102
-4.551
-495.42
-443.18
下弦
ac
3.470
2.537
0.933
188.87
155.51
182.17
ce
7.962
5.325
2.637
433.37
365.14
410.20
eg
9.279
5.312
3.967
505.06
441..64
463.07
斜腹杆
aB
-6.502
-1.754
-1.748
-353.90
-291.39
-291.49
Bc
4.739
3.158
1.581
257.94
217.53
243.96
cD
-3.382
-1.862
-1.520
-184.08
-161.80
-167.54
De
1.884
0.540
1.344
102.32
98.47
89.99
eF
-0.690
0.615
-1.305
-37.47
-49.69
-17.51
Fg
-0.462
-1.632
1.170
-25.09
0.99
-45.98
竖杆
Aa
-0.5
-27.16
-20.16
-28.54
Cc
-1.0
-0.1
-54.43
-40.31
-57.07
Ee
Gg
0.812
0.406
44.20
39.54
4.截面选择
按腹杆最大内力N=-353.9kN查表选用中间节点板厚度t=10mm，荷载支座节点板厚度t=12mm。
1.上弦
整个上弦不改变截面，按最大内里计算：
假定λ=60,对于双角T形钢，当绕x.y轴失稳时属于类b截面，由附表查得
ψx=0.735，需要的截面几何量：
A=N/ψminf=4954.2/（0.735×
310）=21.74cm²
ix=lox/λ=150.75/90=2.51cm
iy=loy/λ=300/90=5.0cm
由附表选用2L80×
10,A=30.26cm²
ix=2.42cm,iy=3.74cm
λx=lox/ix=150.75/2.26=62.290
λy=loy/iy=300/3.54=80.21<
[λ]=150
双角T钢型截面绕对称轴（y）轴应按弯扭屈曲计算长细比λyz
b/t=8.0<
0.58loy/b=21.75,故按下式计算
λyz=λy（1+0.475b⁴/loy²
t²
）=81.194>
λy
故由λmax=λyz=81.94，按b类查附表得ψ=0.553
σ=N/ψA=4954.2/（0.632×
30.26）=296.06N/mm²
<
f=310N/mm²
因截面无孔眼削弱，可不验算强度。
又因轧制钢翼缘和腹板，可不验算局部
稳定填板每个节间放一块（满足l1范围内不少于两块）,la=75.38cm<
40i=40
×
2.42=96.8cm
2.下弦
下弦不改变截面，按最大内力计算：
Nmax=505.06kN,lox=300cm,loy=900cm，连接支撑的螺栓孔中心至节点板边缘
的距离约为100cm（eg节间），可不考虑螺栓孔削弱。
需要的截面几何量：
A=N/f=5050.6/310=16.29cm²
ix=lox/[λ]=300/350=0.86cm
iy=loy/[λ]=1500/350=2.57cm
由附表选用2L75×
7，A=20.26cm²
ix=2.30cm,iy=3.47cm
λx=lox/ix=300/2.30=130.43<
[λ]=350
λy=loy/iy=900/3.47=259.37<
σ=N/A=249.29N/mm²
填板每个节间放一块，l1=150cm<
80i=80×
2.30=184cm
3.斜腹杆
（1）杆件aB:
N=-353.90kN,lox=loy=253.0cm
假设λ=80，对于双角T形钢，当绕x.y轴失稳时属于类b截面，由附表
查得ψx=0.574，需要的截面几何量：
A=N/ψminf=3539.0/（0.574×
310）=19.82cm²
ix=lox/λ=253.0/80=3.16cm
iy=loy/λ=3.16cm
由附表选用2L100×
6,A=23.86cm²
ix=3.10cm,iy=4.44cm
λx=lox/ix=253.0/3.10=81.61<
[λ]=150
λy=loy/iy=253.0/4.44=56.98
双角T钢型截面绕对称轴（y）轴应按弯扭屈曲计算长细比λyz
b/t=16.7<
0.58loy/b=14.67,故按下式计算
λyz=3.9×
b（1+loy²
/18.6b⁴）/t=71.20<
λx
故由λmax=λx=81.61，按b类查附表得ψ=0.563
σ=N/ψA=3539.0/（0.563×
23.86）=263.45N/mm²
因截面无孔眼削弱，可不验算强度。
又因轧制钢翼缘和腹板，可不验算局
部稳定填板放两块,la=84.30cm<
40i=40×
3.1=124cm
（2）杆件Bc:
N=257.94kN,lox=0.8l1=0.8/×
261.3=209.04cm,loy=261.3cm
需要的截面几何量：
A=N/f=2579.4/310=8.32cm²
ix=lox/λ=209.04/350=0.60cm
iy=loy/λ=261.3/350=0.75cm
由附表选用2L63×
4，A=9.96cm²
ix=1.96m,iy=2.94cm
λx=lox/ix=209.04/1.96=106.65<
λy=loy/iy=261.3/2.94=88.88<
σ=N/A=258.98N/mm²
填板放两块，l1=87.1cm<
1.96=156.8cm.
（3）杆件Ee:
N=-50.07kN,lox=0.8l1=0.8×
259.0=207.20cm,loy=259.0cm。
内里较小
可按[λ]选择截面，需要的截面几何量：
ix=lox/[λ]=207.20/150=1.38cm
iy=loy/[λ]=259.0/150=1.73cm
由附表选用2L50×
6,A=11.38cm²
ix=1.51cm,iy=2.48cm
λx=lox/ix=207.20/1.51=137.22<
λy=loy/iy=259.0/2.21=104.44<
双角T钢型截面绕对称轴（y）轴应按弯扭屈曲计算长细比λyz
b/t=8.33<
0.58loy/b=29.93,故按下式计算
λyz=λy（1+0.475b⁴/loy²
）=105.72<
故由λmax=λx=137.22，按b类查附表得ψ=0.260
σ=N/ψA=500.7/（0.260×
11.38）=166.04N/mm²
因截面无孔眼削弱，可不验算强度。
部稳定填板放四块,la=51.8cm<
1.51=55.2cm
其余杆件截面选择见表，注意连接垂直支撑的中央竖杆采用十字形截面，其斜
平面计算长度lo=0.9l,其他腹杆除Aa外，lox=0.8l.
物价杆件截面选用表
杆件号
内里设计值（kN）
计算长度（cm）
所用截面
截面积（cm²
）
计算应力（N/mm²
容许长细比[λ]
杆件端部的角钢肢背和肢尖焊缝
填板数
lox
loy
150.75
300.00
2L80×
10
28.26
274.35
150
_____
每节间1
1500.0
2L75×
7
20.26
249.29
350
_____
253.0
2L100×
6
23.86
263.45
6-160
4-120
2
209.04
261.30
2L63×
4
9.96
258.98
4-170
4-90
229.12
286.40
2L90×
21.28
169.28
6-90
4-70
3
2L30×
4.56
224.36
4-40
249.92
312.40
2L56×
8
16.74
130.76
6-40
4-30
121.0
199.0
2L45×
10.16
121.08
183.2
229.0
209.59
207.20
259.0
2L50×
11.38
166.04
289×
0.9=260.1
╇36×
5
6.76
65.38
200
5.节点设计
（1）下弦节点设计”c”
先算腹杆与节点板的连接焊缝：
Bc杆肢背及肢尖的焊缝的焊脚尺寸取
hf1=hf2=4mm，则所需的焊缝长度（考虑起灭弧缺陷）：
肢背lw1=257940/（3×
4×
200）+2×
4=161.54mm,用170mm;
肢尖lw2=257940/（6×
4=84.77mm,用90mm.
腹杆Cc和cD的杆端焊缝同理计算，其次验算下弦杆与节点板连接焊缝，
内力差ΔN=Nce-Nac=433.37-188.87=244.5kN＞75.76kN.由斜腹杆焊缝决
定的节点板量得节点板长度是52.0cm,角焊缝计算长度lw=52.0-1.2=50.8cm,
采用hf=6mm,肢背焊缝应力为：
τ1=244500/（3×
6×
508）=38.20N/mm²
ff=200N/mm²
下线节点“c”
（2）上线节点“B”
腹板aB,Bc的杆端焊缝计算同上。
这里验算上线与节点板的连接焊缝：
节点
板缩进8mm肢背采用塞焊缝，承受节点荷载：
Q=54.43kN,hf=t/2=5mm,lw1=lw2=48.0-1.0=47.0cm
σ=54430/（2×
5×
470）=16.55N/mm²
βff=1.22×
200=244N/mm²
肢尖焊缝承担弦杆内力差ΔN=NAB-NBC=338.12-0=338.12kN＞74.31kN,偏
心距e=8-2.5=5.5cm偏心力矩M=ΔNe=338.12×
5.5=18.60kN·
m,采用
hf=10mm,则
对ΔN：
τ=338120/（2×
10×
508）=47.54N/mm²
对M：
σf=6M/（2×
he×
lw²
）=6×
18600000/（2×
508²
）=30.89N/mm²
则焊缝强度为：
√（αf/βf）²
＋τf²
=53.86N/mm²
ff=200N/mm
上弦节点“B”
（3）屋脊节点“G”
腹杆杆端焊缝计算从略。
弦杆与节点板连接焊缝受力不大，按构造要求决定
焊缝尺寸，可不计算。
这里只进行拼接计算，拼接角钢采用与上弦杆相同截
面2L80×
10，除倒棱外，竖肢需切去Δ=t+hf+5=10+10+5=25mm,按上线坡
度热弯。
拼接角钢与上弦连接焊缝在接头一侧的总长度（设hf=10mm）
∑lw=N/（0.7hf×
ff）=353.87mm
共四条焊缝，认为平均受力，每条焊缝实际长度：
lw=353.87/4+20=108.47mm
拼接角钢总长度为：
l=2lw+20=236.94mm＜600mm
取拼接角钢长度为600mm.
屋脊节点“a”
（4）支座节点“a”
（5）
支座节点“a”
杆端焊缝计算从略，以下给出底板等的计算
①底板计算
支反力Rd=327.18kN，混凝土强度C30，fc=14.3N/mm²
所需底板净面积：
An=327180/14.3=22879.72mm²
=228.80cm²
锚栓直径取d=25mm,锚栓孔直径为50mm,则所需底板毛面积：
A=An+Ao=228.80+2×
5+3.14×
5²
/4=2580.43cm²
按构造要求采用地板面积为a×
b=28×
28=784cm²
>
280.43cm²
垫板采用-100
100×
12，孔径26mm,实际底板净面积为:
An=784-2×
5-3.14×
/4=724.4cm²
底板实际应力：
q=3271.8/724.4=4.52N/mm²
a1=√（14-0.5）²
+（14-0.6）²
=18.92cm
b1=13.5×
13.4/18.92=9.45cm
b1/a1=9.45/18.92=0.50,查表得β=0.056，则：
M=βqa²
=0.056×
4.52×
189.2²
=9060.85N·
mm
所需底板厚度：
t≥√6Mmax/f=√6×
9060.85/205=16.28mm
用t=18mm,底板尺寸为﹣280×
280×
18
②加劲肋与节点板连接焊缝计算
一个加劲肋的连接焊缝所承受的内力取为V=R/4=327.18/4=81.80kN,
M=Ve=81.80×
6.65=543.97kN·
cm,加劲肋高度、厚度与中间节点板相同
（即-378×
140×
10）。
采用hf=6mm,验算焊缝应力：
对Vτf=81800/（2×
483）=20.16N/mm²
对Mσf=6×
5439700/（2×
483²
）=16.66N/mm²
√（αf/βf）²
+τ²
=√（16.66/1.22）²
+20.16²
=24.35N/mm²
③节点板、加劲肋与底板连接焊缝计算采用hf=8mm,实际焊缝总长度：
Σlw=2×
（28+11.8×
2）-12×
0.8=93.6cm
焊缝设计应力：
σf=327180/（0.7×
8×
936）=62.20N/mm²
βfff=1.22×
（5）下弦中央节点“g”
腹杆杆端焊缝计算从略，弦杆与节点板连接焊缝受力不大，按构造要求决定
焊缝尺寸，可不计算。
这里只进行拼接计算，拼接角钢采用与上弦杆相同
截面2L75×
7，除倒棱外，竖肢需切去Δ=t+hf+5=7+8+5=20mm,。
拼接角钢
与上弦连接焊缝在接头一侧的总长度（设hf=8mm）
∑lw=N/（0.7hf×
ff）=450.95mm
共四条焊缝，认为平均受力，每条焊缝实际长度：
lw=450.95/4+16=113.74mm
拼接角钢总长度为：
l=2lw+16=243.47mm＜600mm
下弦中央节点“g”
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