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梯形鋼屋架計(jì)算書(shū)

一、設(shè)計(jì)依據(jù)與工程概況

1. ?設(shè)計(jì)規(guī)范?

   • 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017
   • 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012
   • 《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205-2020

2. ?工程參數(shù)?

   • 跨度：24m（標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)優(yōu)先選用18m、21m、24m、27m等模數(shù)）
   • 高度：端部高度H?=1.9m，中部高度H=3.2m（跨度1/7.5）
   • 坡度：1/10（i=10%）
   • 材料：Q235B鋼材，E43型焊條

二、荷載計(jì)算

1. 永久荷載（恒載）

2. 可變荷載

3. 荷載組合

• ?永久荷載控制組合?：
  $1.35 \times 2.43 + 1.4 \times 0.7 \times 0.5 = 3.78 \, \text{kN/m}^2$1.35×2.43+1.4×0.7×0.5=3.78kN/m2
• ?可變荷載控制組合?：
  $1.2 \times 2.43 + 1.4 \times 0.5 = 3.52 \, \text{kN/m}^2$1.2×2.43+1.4×0.5=3.52kN/m2
• ?設(shè)計(jì)值?：取3.78 kN/m2（永久荷載控制）

三、內(nèi)力計(jì)算

1. 節(jié)點(diǎn)荷載

• 水平投影面積：6m（柱距）×1.5m（節(jié)間）=9m2
• 節(jié)點(diǎn)荷載：$3.78 \times 9 = 34.02 \, \text{kN}$3.78×9=34.02kN（取34kN）

2. 支座反力

• 跨中彎矩：$M = \frac{qL^2}{8} = \frac{3.78 \times 24^2}{8} = 272.16 \, \text{kN·m}$M=8qL2?=83.78×242?=272.16kN\cdotpm
• 支座反力：$R = \frac{qL}{2} = \frac{3.78 \times 24}{2} = 45.36 \, \text{kN}$R=2qL?=23.78×24?=45.36kN

3. 桿件內(nèi)力（簡(jiǎn)化計(jì)算）

四、桿件設(shè)計(jì)

1. 上弦桿（L100×6）

• 長(zhǎng)細(xì)比：$\lambda = \frac{1500}{12.3} = 122 < [\lambda]=150$λ=12.31500?=122<[λ]=150（滿足）
• 穩(wěn)定系數(shù)：$\varphi = 0.6$φ=0.6（查表）
• 截面驗(yàn)算：
  $\sigma = \frac{N}{\varphi A} = \frac{120 \times 10^3}{0.6 \times 1172} = 170.5 \, \text{MPa} < f=215 \, \text{MPa}$σ=φAN?=0.6×1172120×103?=170.5MPa<f=215MPa（滿足）

2. 下弦桿（2L90×6）

• 長(zhǎng)細(xì)比：$\lambda = \frac{1500}{27.8} = 54 < [\lambda]=350$λ=27.81500?=54<[λ]=350（滿足）
• 強(qiáng)度驗(yàn)算：
  $\sigma = \frac{N}{A} = \frac{180 \times 10^3}{2 \times 1044} = 86.2 \, \text{MPa} < f=215 \, \text{MPa}$σ=