钢结构打板桁架计算书
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托架桁架计算书一. 设计资料桁架跨度为22500mm, 高度为1500mm构件总重:265.343公斤,构件每米单重:11.793公斤/米结构简图如下所示:二. 截面布置杆件编号图如下所示:表1 杆件截面信息杆件号截面材料1 PIPE-60*3 Q2352 PIPE-60*3 Q2353 PIPE-38*2 Q2354 PIPE-60*3 Q2355 PIPE-60*3 Q2356 PIPE-38*2 Q2357 PIPE-38*2 Q2358 PIPE-38*2 Q2359 PIPE-60*3 Q23510 PIPE-60*3 Q23511 PIPE-38*2 Q23512 PIPE-60*3 Q23513 PIPE-60*3 Q23514 PIPE-38*2 Q23515 PIPE-38*2 Q23516 PIPE-38*2 Q23517 PIPE-60*3 Q23518 PIPE-60*3 Q23519 PIPE-38*2 Q23520 PIPE-60*3 Q23521 PIPE-60*3 Q23522 PIPE-38*2 Q23523 PIPE-38*2 Q23524 PIPE-38*2 Q23525 PIPE-60*3 Q23526 PIPE-60*3 Q23527 PIPE-38*2 Q23528 PIPE-60*3 Q23529 PIPE-60*3 Q23530 PIPE-38*2 Q23531 PIPE-38*2 Q23532 PIPE-38*2 Q23533 PIPE-60*3 Q23534 PIPE-60*3 Q23535 PIPE-38*2 Q23536 PIPE-60*3 Q23537 PIPE-60*3 Q23538 PIPE-38*2 Q23539 PIPE-38*2 Q23540 PIPE-38*2 Q23541 PIPE-60*3 Q23542 PIPE-60*3 Q23543 PIPE-38*2 Q23544 PIPE-60*3 Q23545 PIPE-60*3 Q23546 PIPE-38*2 Q23547 PIPE-38*2 Q23548 PIPE-38*2 Q23549 PIPE-60*3 Q23550 PIPE-60*3 Q23551 PIPE-38*2 Q23552 PIPE-38*2 Q23553 PIPE-38*2 Q235三. 荷载布置使用恒载荷载(下面简称:D)布置图如下所示:另叠加桁架自重。
使用活载荷载(下面简称:L)布置图如下所示:施工恒载荷载(下面简称:CD)布置图如下所示:另叠加桁架自重。
施工活载荷载(下面简称:CL)布置图如下所示:四. 位移结果1.0D+1.0L挠度图如下所示:1.0D挠度图如下所示:五. 内力结果内力包络图如下所示:表1 杆件内力结果杆件号1.35D+0.98L 1.2D+1.4L 1.35CD+0.98CL 1.2CD+1.4CL 拉力最大压力最大1 16.35 20 3.44 3.05 20 02 16.35 20 3.44 3.05 20 03 0.101 0.0875 0.107 0.0953 0.107 04 -8.83 -10.81 -1.84 -1.64 0 -10.815 -8.83 -10.81 -1.84 -1.64 0 -10.816 -1.11 -1.41 -0.108 -0.0964 0 -1.417 -10.28 -12.56 -2.18 -1.94 0 -12.568 12.08 14.79 2.52 2.24 14.79 09 27.29 33.36 5.76 5.12 33.36 010 27.29 33.36 5.76 5.12 33.36 011 0.107 0.0951 0.108 0.0962 0.108 012 -22.5 -27.51 -4.74 -4.22 0 -27.5113 -22.5 -27.51 -4.74 -4.22 0 -27.5114 -1.11 -1.4 -0.108 -0.0964 0 -1.415 -6.55 -8 -1.39 -1.24 0 -816 8.41 10.28 1.79 1.59 10.28 017 32.75 40.04 6.92 6.15 40.04 018 32.75 40.04 6.92 6.15 40.04 019 0.108 0.0957 0.108 0.0964 0.108 020 -30.7 -37.53 -6.49 -5.77 0 -37.5321 -30.7 -37.53 -6.49 -5.77 0 -37.5322 -1.11 -1.4 -0.108 -0.0964 0 -1.423 -2.81 -3.43 -0.596 -0.53 0 -3.4324 4.67 5.7 0.993 0.883 5.7 025 32.75 40.04 6.92 6.15 40.04 026 32.75 40.04 6.92 6.15 40.04 027 0.108 0.0957 0.108 0.0964 0.108 028 -33.43 -40.87 -7.07 -6.28 0 -40.8729 -33.43 -40.87 -7.07 -6.28 0 -40.8730 -1.11 -1.4 -0.108 -0.0964 0 -1.431 0.929 1.13 0.199 0.177 1.13 032 0.929 1.13 0.199 0.177 1.13 033 27.29 33.36 5.76 5.12 33.36 034 27.29 33.36 5.76 5.12 33.36 035 0.107 0.0951 0.108 0.0962 0.108 036 -30.7 -37.53 -6.49 -5.77 0 -37.5337 -30.7 -37.53 -6.49 -5.77 0 -37.5338 -1.11 -1.4 -0.108 -0.0964 0 -1.439 4.67 5.7 0.993 0.883 5.7 040 -2.81 -3.43 -0.596 -0.53 0 -3.4341 16.35 20 3.44 3.05 20 042 16.35 20 3.44 3.05 20 043 0.101 0.0875 0.107 0.0953 0.107 044 -22.5 -27.51 -4.74 -4.22 0 -27.5145 -22.5 -27.51 -4.74 -4.22 0 -27.5146 -1.11 -1.4 -0.108 -0.0964 0 -1.447 8.41 10.28 1.79 1.59 10.28 048 -6.55 -8 -1.39 -1.24 0 -849 -8.83 -10.81 -1.84 -1.64 0 -10.8150 -8.83 -10.81 -1.84 -1.64 0 -10.8151 -1.11 -1.41 -0.108 -0.0964 0 -1.4152 12.08 14.79 2.52 2.24 14.79 053 -10.28 -12.56 -2.18 -1.94 0 -12.56表2 支座反力结果支座 1.0D 1.0L 1.0CD 1.0CL 最大组合值最大组合工况左支座 2.32 5.22 1.27 0 10.09 1.2D+1.4L 右支座 2.32 5.22 1.27 0 10.09 1.2D+1.4L 六. 应力结果最大应力简图如下所示:表1 杆件验算结果杆件号强度应力稳定应力应力限值长细比长细比限制通过否1 37.24 - 215 79.56 350 是2 37.24 - 215 79.56 350 是3 0.474 - 215 118.11 350 是4 -50.98 -41.73 215 79.56 200 是5 -50.98 -41.73 215 79.56 200 是6 -6.22 -13.92 215 118.11 200 是7 -55.59 -210.85 215 173.1 200是8 65.44 - 215 173.1 350 是9 62.12 - 215 79.56 350 是10 62.12 - 215 79.56 350 是11 0.479 - 215 118.11 350 是12 -82.07 -72.82 215 79.56 200 是13 -82.07 -72.82 215 79.56 200 是14 -6.21 -13.90 215 118.11 200 是15 -35.41 -147.06 215 173.1 200 是16 45.47 - 215 173.1 350 是17 74.56 - 215 79.56 350 是18 74.56 - 215 79.56 350 是19 0.48 - 215 118.11 350 是20 -100.73 -91.48 215 79.56 200 是21 -100.73 -91.48 215 79.56 200 是22 -6.21 -13.90 215 118.11 200 是23 -15.2 -63.11 215 173.1 200 是24 25.24 - 215 173.1 350 是25 74.56 - 215 79.56 350 是26 74.56 - 215 79.56 350 是27 0.48 - 215 118.11 350 是28 -106.95 -97.70 215 79.56 200 是29 -106.95 -97.70 215 79.56 200 是30 -6.21 -13.90 215 118.11 200 是31 5.02 - 215 173.1 350 是32 5.02 - 215 173.1 350 是33 62.12 - 215 79.56 350 是34 62.12 - 215 79.56 350 是35 0.479 - 215 118.11 350 是36 -100.73 -91.48 215 79.56 200 是37 -100.73 -91.48 215 79.56 200 是38 -6.21 -13.90 215 118.11 200 是39 25.24 - 215 173.1 350 是40 -15.2 -63.11 215 173.1 200 是41 37.24 - 215 79.56 350 是42 37.24 - 215 79.56 350 是43 0.474 - 215 118.11 350 是44 -82.07 -72.82 215 79.56 200 是45 -82.07 -72.82 215 79.56 200 是46 -6.21 -13.90 215 118.11 200 是47 45.47 - 215 173.1 350 是48 -35.41 -147.06 215 173.1 200 是49 -50.98 -41.73 215 79.56 200 是50 -50.98 -41.73 215 79.56 200 是51 -6.22 -13.92 215 118.11 200 是52 65.44 - 215 173.1 350 是53 -55.59 -210.85 215 173.1 200是七. 最不利构件应力详细校核最不利下弦17号杆件,采用截面PIPE-60*3-Q235截面面积:A=5.37cm2强度验算:σ=40.04/5.37×10=74.563N/mm2<215MPa,合格最不利竖杆6号杆件,采用截面PIPE-38*2-Q235截面面积:A=2.26cm2强度验算:σ=-1.406/2.26×10=-6.221N/mm2<215MPa,合格稳定验算:对主轴x计算长度:Lx=1.2m对主轴y计算长度:Ly=1.5m对主轴x长细比:λx=1.2/1.27×100=94.488对主轴y长细比:λy=1.5/1.27×100=118.11最大长细比:λmax=118.11稳定系数:φ=0.4469稳定验算:σ=-1.406/2.26/0.4469×10=-13.921N/mm2<215MPa,合格最不利上弦28号杆件,采用截面PIPE-60*3-Q235截面面积:A=5.37cm2强度验算:σ=-40.87/5.37×10=-76.108N/mm2<215MPa,合格上弦杆件考虑节间弯距补充计算上弦杆件弯距设计值计算考虑构件自重:0.04215kN/m考虑恒载:0.1kN/m考虑活载:0.5kN/m活载控制荷载设计值:1.2×(0.04215+0.1)+1.4×0.5=0.8706kN/m恒载控制荷载设计值:1.35×(0.04215+0.1)+0.98×0.5=0.6819kN/m上弦荷载设计值:max(0.8706,0.6819)=0.8706kN/m上弦绕x轴弯矩设计值:0.8706×1×1.607×1.607/10 =0.2249kN×m上弦绕y轴弯矩设计值:0.8706×4.647e-014×1.607×1.607/10 =1.045e-014kN×m上弦杆件考虑节间弯距强度:σ=-40870/537-224864.214/7290-1.045e-008/7290=-106.954N/mm2<215MPa,合格稳定验算:对主轴x计算长度:Lx=1.607m对主轴y计算长度:Ly=7.468e-014m对主轴x长细比:λx=1.607/2.02×100=79.562对主轴y长细比:λy=7.468e-014/2.02×100=3.697e-012最大长细比:λmax=79.562稳定系数:φ=0.6906稳定验算:σ=-40.87/5.37/0.6906×10=-110.202N/mm2<215MPa,合格叠加杆件荷载后上弦对主轴x压弯稳定验算:φx=0.6906βmx=1.0βty=1.0N ex=3.141×3.141×206000×5.37/79.562/79.562/1.1/10=156.799kNφby=1σ=-40.87/5.37/0.6906×10-1.0×0.2249/7.29/(1-0.8×40.87/156.799)-0.7×1.0×1.045e-0 14/7.29/1×1000=-149.174N/mm2149.174<=215,合格!。