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1、一、 设计资料 （1）某车间跨度为30m，厂房总长度102m，柱距6m，车间内设有两台50/10t中级工作制软钩桥式吊车，地区计算温度高于-20，无侵蚀性介质，地震设防烈度为6度，屋架下弦标高为18m；采用1.56 m预应力钢筋混凝土大型屋面板，级防水，卷材屋面，桁架采用梯形钢桁架，两端铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为450450mm，混凝土强度等级为C25，屋架采用的钢材及焊条为：钢材采用Q345钢，焊条为E50型。（2）屋架计算跨度 L。=30000-2150=29700 (3)跨中及端部高度：本设计为无檩屋盖体系，采用平坡梯形屋架，取屋架在30m 轴线处的端部高度h=2000mm，屋
2、架的中部高度h=3500mm.2、 结构形式与布置 屋架杆件的几何尺寸如图1所示 图1 屋架支撑布置见图2所示： 图2三、荷载与内力计算1、荷载计算永久荷载：改性沥青防水层0.4kN/m220厚1:2.5水泥砂浆找平层0.4kN/m2150厚加气混凝土保温层0.9kN/m2预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝）1.4kN/m2悬挂管道 0.10N/m2屋架和支撑自重为 0.120+0.011x30=0.45kN/m2 总和 3.65kN/m2可变荷载基本风压： 0.40 kN/m2基本雪压：（不与活荷载同时考虑）0.5kN/m2积灰荷载0.7kN/m2不上人屋面活荷载0.7kN/m2总和 1.4k
3、N/m2永久荷载设计值 1.23.65KN/=4.38KN/可变荷载设计值 1.41.4KN/=1.96KN/屋面坡度不大，对荷载影响小，未予考虑。风荷载对屋面为吸力，重屋盖可不考虑。2荷载组合：设计屋架时应考虑以下三种组合：组合一 全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦荷载P=(4.38KN/+1.96KN/) 1.56=57.06KN组合二 全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦荷载P1=4.38KN/1.56=39.42KN P2=1.96KN/1.56=17.64KN组合三 全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板自重+半跨屋面活荷载屋架上弦荷载 P3=0.45KN/1.21.56=4.86KN
4、P4=(1.41.2+0.71.4)1.56=23.94KN四、 内力计算用图解法或数解法皆可算出屋架杆件在全跨荷载作用下的内力，如表4.1 所示。杆件名称内力系数（F=1）杆件内力杆件名称内力系数（F=1）杆件内力上弦AB00斜腹杆aB-15.34-580.402BC, CD-15.35-580.905Bb8.82442.12DE, EF-18.19-9140975bD-7.55-379.755FG, GH -21.53-1082.96Dc5.36271.112HI-22.36-1124.71cF-4.22-212.755IJ, JK-22.73-1143.32Fd2.62131.775下弦
5、ab6.33318.333dH-1.51-75.963bc15.36772.608He0.2914.588cd20.211016.566eg1.5376.99de22.131112.635gK2.17108.654ef21.241067.868gI0.5124.645竖杆Aa-0.56-27.665竖杆Jg-0.90-42.755Cb, Ec-1.01-50.3Ie-1.43-71.426Gd-0.97-49.294Kf0.031.002五、 杆件设计腹杆最大内力为580.4kN，选用中间节点板厚度为=12mm，支座节点板厚度为14mm。5.1 上弦杆整个上弦不改变截面，按最大内力计算。上弦I
6、J、JK 杆件的内力最大,即N= -1160.8KN，屋架平面内取节点轴线长度 lox=150.8cm，上弦横向水平支撑的节点长度loy=300cm根据屋架上弦杆平面内和平面外计算长度关系，采用等稳定性原则，上弦截面选用两个不等边角钢，短肢相并。假定长细比=60，查附录表4.2，可得稳定系数=0.807（由双角钢组成的T 形和十字形截面均属于b 类），则截面几何特性为=1160.8*1000/(215*0.807)=6690.3 根据截面几何特性查角钢规格表，选用216010014，肢背间距a=12mm，则按所选角钢进行验算满足长细比小于等于=150 的要求。 =N/A=119.30MP215
7、MP故所选截面合适。填板在每个节间放一块，则填板间距满足要求。5.2 下弦杆整个下弦采用同一截面，按最大内力所在的杆de 计算，即N=1112.6kN.de 杆平面内的计算长度 lox=300cm；平面外的计算长度取纵向水平支撑点与系杆或系杆与系杆间的距离loy=29700/2=1485cm下弦杆是拉杆，则所需截面面积为因 loxloy，故用不等边角钢，短肢相并，选用21409012，此时按所选角钢进行验算5.3 端斜杆aB杆件轴力N=580.4KN,计算长度lox=loy=2535mm,因为lox=loy，故采用不等边角钢，长肢相并，使，选用21409010，则=N/A=181.75MP22
8、75.2=550.4mm2） 弦杆与节点板连接焊缝的计算上弦与节点板之间的槽焊，假定承受节点荷载，由于节点荷载较小，验算可以省略。上弦肢尖与节点板的连接焊缝，应按照上弦内力的15%计算。设肢尖焊缝=8mm，节点板长度为500mm，则节点一侧弦杆焊缝的计算长度为因桁架的跨度较大，需将桁架分成两个运输单元，在屋脊节点和下弦跨中节点设置工地拼接，左半边的上弦、斜杆和竖杆与节点板连接用工厂焊缝，而右半边的上弦、斜杆与节点板的连接用工地焊缝。腹板与节点板连接焊缝计算方法与以上几个节点相同。6.4 支座节点A为了便于施焊，下弦杆角钢水平肢的底面至支座底板顶面的距离不宜小于下弦角钢水平肢宽度和130mm。本设计中取160mm. 在节点中心线上设置加劲肋，加劲肋的高度与节点板的高度相等，厚度为14mm.支座节点杆端焊缝采用相邻节点板上同一杆件的焊缝长度，按构造要求选择节点板尺寸。1） 支座底板的计算锚栓直径取d=25mm，锚栓孔直径为50mm，则所需底板毛面积支座底板的厚度按屋架反力作用下的弯矩计算，节点板和加劲肋将底板分为四块，每块板为两相邻边支撑而另两相邻边自由的板，每块板的单位宽度的最大弯矩为 其中，底板实际应力 两相邻支撑之间的对角线长度为
