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1、renchunmin一、设计计算资料1. 办公室平面尺寸为 18m66m，柱距 8m，跨度为 32m，柱网采用封闭结合。火灾危险性：戊类，火灾等级：二级，设计使用年限：50 年。2. 屋面采用长尺复合屋面板，板厚 50mm，檩距不大于 1800mm。檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢 C20070202.5，屋面坡度 i=l/20l /8。3. 钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，柱顶标高 9.800m，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为 600mm600mm，所用混凝土强度等级为 C30，轴心抗压强度设计值fc14.3N /mm2。抗风柱的柱距为 6m，上端与屋架上弦用板铰连接。4. 钢材用 Q235-
2、B，焊条用 E43 系列型。5. 屋架采用平坡梯形屋架，无天窗，外形尺寸如下图所示。6. 该办公楼建于苏州大生公司所14850150/2属区内。7. 屋盖荷载标准值：(l) 屋面活荷载0.50 kN /m2 (2) 基本雪压 s0 0.40 kN/m2 (3) 基本风压 w0 0.45 kN/m2 (4) 复合屋面板自重 0.15 kN/m2 (5) 檩条自重 查型钢表 (6) 屋架及支撑自重0.12+0. 01l kN /m2 8. 运输单元最大尺寸长度为 9m，高度为 0.55m。二、屋架几何尺寸的确定1.屋架杆件几何长度屋架的计算跨度 ，端部高度取mLl 170318030 跨中高度为
3、。mH150 m1943H,5.94252取iH跨中起拱高度为 60mm（L/500 ） 。梯形钢屋架形式和几何尺寸如图 1 所示。30303030150 1503 2436817818621826850232 50250150977264150 12014850150 图 1 梯 形 屋 架 形 式 和 几 何 尺 寸ABCDEFGHIJKabdfhjk66（虚线为起拱后轮廓）2.檩条、拉条、及撑杆：长尺复合屋面板可以不考虑搭接需要，檩条最大允许间距为 1800mm。另外，屋架上弦节点处一般应设檩条。所以，将檩条设置在各上弦结点上，檩距为 1502mm，檩条跨度在 时，m64至少在跨中布置一
4、道拉条，跨度大于 时，宜布置两道。此檩条跨度为 9m，m6可在 3 分点处分别布置一道拉条，布置如下图：三、屋盖支撑布置1、设置支撑的必要性及图示必要性：平面屋架在其本身平面内，由于弦杆与腹杆构成了三角形几何不变铰接体系而具有较大刚度，但在垂直于屋架平面内，不设支撑体系却不能保持其几何不变，当在屋架端部两屋架间未设置垂直支撑时，虽然有檩条和系杆的连系，屋架相互间仍是几何可变的，在侧向为作用下屋架会倾斜。各支撑作用：1）横向支撑 上弦平面横向支撑能保证上弦杆的侧向稳定性，当山墙柱的上端支撑于屋架上下弦某些节点上时，横向支撑可传递山墙上的纵向水平荷载。2）纵向支撑 与横向支撑一起形成水平刚性盘，增
5、加房屋整体刚度，在车间设有吊车时，在吊车横向制动力作用下使框架起空间作用，可减轻受荷载较大的框架所受水平荷载和产生的水平变形，有托梁时，可保证托梁的侧向稳定。3）垂直支撑 保持屋架侧向的几何特性和稳定性，下弦无横向支撑时，作为下弦系杆的节点，传递山墙所受纵向风荷载等至屋架柱，保证吊装屋架时的稳定和安全。 90 14*90 904350303045297C1LG1C2C1G1L2G2G1LGL2LG1LSSSSWJ-1J-WJ-2 G1L2G2G1LGL2 G1L2G2G1LGL2G1L2G2G1LGL2C3L3C4C3L3L C1L1C2C1L1LC3LG3C4C3LG3LJ-1 WJ-1J-
6、1WJ-J-2J- WJ-GJ-2SSSSSSSS 1212桁 架 上 弦 支 撑 布 置 图90 14*90 904350303045297C1LG1C2C1LG4LG5LG4LG1LXXXXWJ-1J-2WJ-2 C3LG3C4C3LG3L C1LG1C2C1LG1LC3LG3C4C3LG3LGJ-1 GWJ-1GJ-1WJ-2J-2J-2 WJ-2J-2桁 架 下 弦 支 撑 布 置 图L4L5L4 LG4LG5L4XXXX XXXXL4L5L4 C2LG52 C4 C2LG52 243垂 直 支 撑 1- C1LG41 C3垂 直 支 撑 2- C1LG41 150其中 SC 为上弦支
7、撑、XC 为下弦支撑、CC 为垂直支撑、GG 为刚性系杆、LG 为柔性系杆、GWJ 为屋架。四、荷载计算1、永久荷载（水平投影面）压型钢板 kN/150.2415.0檩条（0.5kN/m） 查表得到 Z25070202.5 的檩条每米长质量为 8.380 kg/m kN/8.983屋架及支撑自重 0.12+0.01L=0.42kN/合计 0.628kN/ 2、可变荷载（水平投影面）屋面荷载和雪荷载不会同时出现，计算时，取较大的荷载标准值进行计算。故取屋面活荷载 0.5 kN/进行计算。3、风荷载风压高度变化系数为 1.025，屋面迎风面的体型系数为-0.6，背风面为-0.5，所以负风压标准值（
8、垂直于屋面）为：迎风面： kN/2765.04.025.16.1 w背风面： kN/32对轻型钢屋架，当风荷载较大时，风吸力可能大于屋面永久荷载，此时屋架弦杆和腹杆中的内力均可能变号，必须考虑风荷载组合。但此处风荷载小于永久荷载，故不考虑风荷载的影响。五、屋架杆件内力计算与组合由永久荷载控制的荷载组合值为： kN/378.150.47.628.0351由可变荷载控制的荷载组合值为： kN/6故可变荷载效应起控制作用。每个节点的负载面积为 .9压型钢板 0.15013.5=2.025kN檩条（0.5kN/m） 0.05813.5=0.783kN屋架及支撑自重 0.4213.5=5.67kN活荷载
9、取为 0.513.5=6.75kN1、荷载组合考虑以下三种荷载组合（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）全跨屋架、支撑及天窗架自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷载组合一:全跨永久荷载+全跨可变荷载：中间节点荷载： kN =1.2()1.49.62P中 端部节点荷载： kN9.8中端9.81 19.62.81内 力 组 合 1.19.62.19.62.19.62.629组合二:全跨永久荷载+半跨可变荷载：（假设半跨可变荷载在左边半跨）左中结点荷载 kN=1.2()1.49.62P左 中 左端结点荷载 kN9.8左 中左 端右中结点荷载 kN=1.2()10.7右 中
10、 右端结点荷载 kN5.9P右 中右 端正中结点荷载 kN16207=14.正 中9.81.6214.9010.75.9内 力 组 合 219.62.1962.10.7.7组合三:全跨屋架及支撑自重+半跨屋面结构材料+半跨施工荷载：（假设半跨屋面结构材料+半跨施工荷载在左半跨）左中结点荷载 kN=1.2()1.49.62P左 中 左端结点荷载 kN9.8左 中左 端右中结点荷载 kN=1.26.80P右 中 右端结点荷载 kN3.4右 中右 端正中结点荷载 kN196280=1.正 中9.819.62 13.2 3.40内 力 组 合 36.8019.62.19.62.19.62. 6.80.
11、 6.80. 6.80.2、由结构力学求解器求得各杆内力组合二（kN） 组合三(kN)杆件 组合一（kN） 在左 在右 在左 在右内力设计值（kN）ab 0 0 0 0 0 0bd 305.41 264.8 198.92 250.32 160.94 305.41df 509.65 433.28 340.56 406.03 280.26 509.65fh 621.77 515.15 428.93 477.12 360.15 621.77hj 661.58 529.05 475.48 481.77 409.1 661.58下弦杆jk 643.58 488.6 488.6 433.32 433.32
12、 643.58AB -160.68 -140.5 -103.47 -133.3 -83.07 -160.68BC -160.68 -140.5 -103.47 -133.3 -83.07 -160.68CD -421.08 -361.73 -277.62 -340.56 -226.45 -421.08DE -421.08 -361.73 -277.62 -340.56 -226.45 -421.08EF -576.56 -484.34 -391.09 -451.44 -324.94 -576.56FG -576.56 -484.34 -391.09 -451.44 -324.94 -576.5
13、6GH -650.52 -530.31 -457.43 -487.43 -388.55 -650.52HI -650.52 -530.31 -457.43 -487.43 -388.55 -650.52IJ -659.88 -515.56 -486.4 -464.07 -424.51 -659.88上弦杆JK -659.88 -515.56 -486.4 -464.07 -424.51 -659.88Aa -196.2 -172.79 -125.12 -164.44 -99.76 -196.2Bb -19.56 -19.57 -10.13 -19.57 -6.77 -19.57Dd -19.6
14、2 -19.62 -10.17 -19.62 -6.8 -19.62竖杆Ff -19.62 -19.62 -10.17 -19.62 -6.8 -19.62Hh -19.62 -19.62 -10.17 -19.62 -6.8 -19.62Jj -19.62 -19.62 -10.17 -19.62 -6.8 -19.62Kk 0 0 0 0 0 0Ab 239.89 209.76 154.48 199.01 124.02 239.89Cb -214.95 -184.62 -141.76 -173.8 -115.65 -214.95Cd 170.79 143.1 116.21 133.22 9
15、6.75 170.79Ed -138.86 -112.2 -98.64 -102.69 -84.29 -138.86Ef 103.15 78.64 77.99 69.89 69.01 103.86Gf -75.17 -51.41 -62.72 -42.94 -58.28 -75.17Gh 45.71 23.72 45.69 15.88 45.68 45.71Ih -20.38 1.03 -31.98 8.67 -36.12 8.67 -36.12Ij -4.33 -24.27 17.69 -31.38 25.54 25.54 -31.38斜杆Kj 27.84 47.33 -5.06 54.28 -16.79 54.28 -16.79将上表中每根杆件的内力最大值选出，即得到最不利内力组合，如下图： ABCDE
