扩音喇叭
某车间跨度为24m，⼚房总长度90m，柱距6m，车间内设有两台300/50kN 中级⼯作制吊车（参见平⾯图、剖⾯图），⼯作温度⾼于-20℃，⽆侵蚀性介质，地震设防烈度为6度，屋架下弦标⾼为；采⽤×6 m预应⼒钢筋混凝⼟⼤型屋⾯板，Ⅱ级防⽔，卷材屋⾯，屋架采⽤梯形钢桁架，两端铰⽀在钢筋混凝⼟柱上，混凝⼟柱上柱截⾯尺⼨为400×400mm，混凝⼟强度等级为C25，屋架采⽤的钢材为Q235B钢，焊条为E43型。 屋架形式
永久荷载：改性沥青防⽔层
m 2
20厚1:⽔泥砂浆平层 m 2
100厚泡沫混凝⼟保温层
毫米波天线m 2
预应⼒混凝⼟⼤型屋⾯板（包括灌缝）
m 2
屋架和⽀撑⾃重为
（+）kN/m 2
可变荷载基本风压： m 2 基本雪压：（不与活荷载同时考虑） m 2 积灰荷载 m 2 不上⼈屋⾯活荷载
m 2
⼆、结构形式及⽀撑布置
桁架的形式及⼏何尺⼨如下图所⽰
图桁架形式及⼏何尺⼨
桁架⽀撑布置如图所⽰
1950
12000
1350
psho150
50
1507
1507
1507
1507
1507
硅胶表面电晕处理1507
1507
1508
19652494
2233
2569
28
13
280
32516
3056
304
52798
3305
329
53081
2850
3000
3000
3000
符号说明：SC ：上弦⽀撑； XC ：下弦⽀撑； CC ：垂直⽀撑GG ：刚性系杆； LG ：柔性系杆
图桁架⽀撑布置
桁架及桁架上弦⽀撑布置
桁架及桁架下弦⽀撑布置
垂直⽀撑 1-1
垂直⽀撑 2-2
三、荷载计算
屋⾯活荷载与雪荷载不会同时出现，从资料可知屋⾯活荷载⼤于雪荷载，故取屋⾯活荷载计算。由于风荷载为m 2 ⼩于m 2，故不考虑风荷载的影响。沿屋
⾯分布的永久荷载乘以1cos 1.004α=换算为沿⽔平投影⾯分布的荷载。桁架沿⽔平投影⾯积分布的⾃重（包括⽀撑）按经验公式（w P =+?跨度）计算，跨度单位为m 。标准永久荷载：改性沥青防⽔层
厚1:⽔泥砂浆平层
=m 2
100厚泡沫混凝⼟保温层
=m 2 预应⼒混凝⼟⼤型屋⾯板（包括灌缝）
=m 2
屋架和⽀撑⾃重为 +=m 2
_____________________________
共 m 2
标准可变荷载：屋⾯活荷载 m 2 积灰荷载
m 2
_____________________________
共 m 2
①全跨永久荷载+全跨可变荷载②全跨永久荷载+半跨可变荷载
③全跨桁架、天窗架和⽀撑⾃重+半跨屋⾯板⾃重+半跨屋⾯活荷载（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载（按永久荷载效应控制的组合）
全跨节点荷载设计值：
()222F 1.35 3.145kN m 1.40.70.7kN m 1.40.90.75kN m 1.5m 6m 52.89kN
=?+??+=
（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载
全跨永久荷载设计值：对结构不利时：
2
1,2F 1.35 3.145kN m 1.5m 6m 38.21kN
室外1V2==（按永久荷载效应控制的组合） 2
1,2F 1.2 3.145kN m 1.5m 6m 33.97kN ==（按可变荷载效应控制的组合）对结构有利时：2
13F 1.0 3.145kN m 1.5m 6m 28.31kN ==，
半跨可变荷载设计值：
()222,1F 1.40.70.7kN m 0.90.75kN m 1.5m 6m =14.68kN =??+（按永久荷载效应控制的组合）
()22,2F 1.40.70.90.75kN m 1.5m 6m =17.33kN =?+（按可变荷载效应控制的组合）
（3）全跨桁架包括⽀撑⾃重+半跨屋⾯板⾃重+半跨屋⾯活荷载（按可变荷载效
应控制的组合）
全跨节点桁架⾃重设计值：
对结构不利时：23,1F 1.20.384kN m 1.5m 6m=4.15kN = 对结构有利时：23,2F 1.00.384kN m 1.5m 6m=3.46kN = 半跨节点屋⾯板⾃重及活荷载设计值：
()224F 1.2 1.4kN m 1.40.7kN m 1.5m 6m=23.94kN =?+
四、内⼒计算
荷载组合（1）计算简图如图，荷载组合（2）计算简图如图，荷载组合（3）计算简图如图.
图荷载组合（1）
图荷载组合（2）
图荷载组合
由电算先解得F=1的桁架各杆件的内⼒系数（F=1作⽤于全跨、⾛半跨和右半跨）。然后求出各种荷载情况下的内⼒进⾏组合，计算结果见附表1
五、杆件设计
（1）上弦杆
整个上弦杆采⽤等截⾯，按FG 、GH 杆件的最⼤设计内⼒设计。
N ==788270N
上弦杆计算长度：
在桁架平⾯内，为节间轴线长度：150.7cm ox l =
在桁架平⾯外，根据⽀撑布置和内⼒变化情况，取：150.73452.1cm oy l =?= 因为ox l =3oy l ，故宜选⽤两个不等肢⾓钢，短肢相并。
腹杆最⼤内⼒N =节点板厚度选⽤10mm ，⽀座节点板厚度⽤12mm 设λ=60，选⽤⾓钢，为b 类截⾯，查表得0.807?=。
需要截⾯积：
2
2N 778270N A 4485.6mm 0.807215kN mm
f ?=
==? 需要的回转半径：
150.7cm 452.1cm
2.51cm =7.54cm 6060
oy ox
x y l l i i λ
λ=
=
===，根据需要的A 、x i 、y i 查⾓钢规格表，选⽤2∟16010010??，2A 5063mm =，
x i =，y i =，1b t 160cm 10cm 16==，按所选⾓钢进⾏验算：
150.7cm 52.882.86cm
ox x x l i λ=
== ∵1b t 16=＞10.56b 5.27ox l =扩张网机
∴ 22221441b 1604521103.71 3.71t 52.7b 1052.7160oy yz l t λ
=+=+
60.26=＜ []150λ=
截⾯x 和界⾯y 都为b 类截⾯，由于x λ＞yz λ，只需要求y ?。查表的y ?=。
2
N 778270N
190.72A 0.8065063mm
y ?==?＜2215N mm 故所选截⾯合适。（2）下弦杆
整个下弦杆采⽤同⼀截⾯，按最⼤内⼒设计值设计。
N =779070N
平⾯内的计算程度和平⾯外的计算长度分别为：300cm ox l =，1185cm oy l = 所需截⾯⾯积：2n 2N 779070N A 3623.6mm 215N mm
f =
== 选⽤2∟1409010??，2A 4452mm =，x i =，y i =，由于oy ox l l ?，故⽤不等肢⾓钢短肢相并,1185cm 6.77cm 175oy oy y l λ===＜[]350λ= 考虑到下弦有221.5mm φ的栓孔削弱，下弦净截⾯⾯积：
222A 4452mm 221.510mm 4022mm n =-??=
22779070N 176.3N mm 4022mm
n N A σ=
==＜2215N mm 所选截⾯合适。
（3）端斜杆aB
杆件轴⼒： N ==470350N
计算长度249.4cm ox oy l l ==，因为ox oy l l =，故采⽤不等值⾓钢长肢相并。使x y i i ≈设λ=60，查表得0.807?=。
22N 470350N A 2710.9mm 0.807215kN mm
f ?=
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