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1、目 录第一部分一、设计资料2二、设计内容3三、设计要求3第二部分一、荷载和内力计算4二、支撑布置5三、杆件内力计算图6四、杆件截面选择6五、节点设计9第一部分一、设计资料(1) 设计资料某厂房跨度为L=27m，总长240m，柱距6m.房内无吊车，无天窗，无振动设备。采用1.56.0m预应力混凝土大型屋面板，屋架支承于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级为C30，。地区计算温度高于-200C。钢材选用钢，焊条为型。(2) 屋架形式及几何尺寸屋面采用预应力钢筋混凝土大型屋面板，采用梯形钢屋架。屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图一所示。屋面坡度为屋架计算跨度为26.7m,端部高度取1990mm，中部高度取
2、3340mm。(3) 荷载标准值 永久荷载：预应力钢筋混凝土大型屋面板（包括嵌缝） 1.4 KN/m2二毡三油（上铺绿豆砂）防水层 0.4 KN/m2找平层2cm厚 0.4 KN/m2保温层2 0.4 KN/m2屋架及支撑自重：按公式计算： 0.309 KN/m2永久荷载总和 2.617 KN/m2 可变荷载：屋面活荷载： 附图一图1.1 27米跨屋架几何尺寸图1.2 27米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值图1.3 27米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值第二部分一、荷载和内力计算1、荷载计算恒荷载总和：2.617屋面活荷载大于雪荷载，故不考虑雪荷载。可变荷载总和：1.5屋面板坡度不
3、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、荷载组合节点荷载设计值：按可变荷载效应控制的组合：其中，永久荷载，荷载分项系数；积灰荷载，荷载分项系数；组合系数；屋面荷载，。按永久荷载效控制的组合：其中，永久荷载，荷载分项系数；积灰荷载，荷载分项系数；组合系数；屋面荷载，。故节点荷载取47kN，支座反力。二、支撑布置由于厂房长度有240米，故在厂房两端和中间开间设置上、下弦横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。其他屋架则在垂直支撑处分别于上、下弦设置三道系杆，其中屋脊和两支座处为刚性系杆，其余三道为柔性系杆。（见下图）支撑布置图三、杆件内力计算图在设计资料给出的半跨
4、和全跨荷载下，通过计算和分析杆件所受内力可知道，在全跨荷载作用下，杆件所受的内力大于半跨荷载作用，即设计中保证杆件在全荷载作用下能满足要求即可；全跨荷载作用下屋架杆件的内力为：其中k为全跨单位荷载作用下各杆件的内力值，即内力系数。四、截面选择腹板最大内力-354.3kN,查教材表7.6，节点钢材为Q235钢，选用中间节点板厚度为t=10mm,支座节点板厚度12mm。1、上弦整个上弦杆不改变截面，按最大内力计算：,（取两块屋面板宽度）。设=50，查轴心受力稳定系数表，=0.856，Areq=49.1 ，需要回转半径ixreq =3.016cmiyreq =6.00 cm查表得选用2 L14090
5、12 短肢相并A=226.4=52.8 ， 截面验算,双角钢T形截面绕对称轴应按弯扭屈曲计算长细比,故=38.5故由，按b类查教材附表1.2，得23 所选截面满足要求。2、下弦下弦采用等截面，按最大内力计算。笔下文学-笔趣阁-,，不考虑螺栓孔削弱。Areq=N/f=860.2/215=4001选用2 L1258010（短肢相并），A=39.42 ， 所选截面满足要求。3、斜腹杆杆件B-a：N=-454.5kN，因为，故采用等肢角钢，使选用2 L 1007长肢相并，A=27.6 ，截面刚度和稳定验算,故=57.5按b类查教材附表1.2，得所选截面满足要求。 杆件cB:N=366.7kN，屋架平面
6、内取节点间轴线长度，屋架平面外根据支撑布置取选用2 L807，A=17.06 ， 所选截面满足要求。. 再分腹杆keG=-163.06kN， =-124.74kN，=4162mm计算长度：屋架平面内取节点间轴线长度=0.8l=0.82087=1664.8mm屋架平面外根据支撑布置取=（0.75+0.25）=4162（0.75+0.25）=4481.7mm选用 2 L806，见图8。图 8 再分腹杆c1GA=1880， =2.47cm，=3.65cm。=67.4 =350=122.8=350由于=28.880.413210N/215 N/所选截面满足要求.中竖杆Ji已知N0，0.9 334300
7、.6cm图 9 中竖杆Je中间竖杆选用2 L756的角钢，并采用十字形截面，见图9A=17.6, cm,=103.3 =150 所选截面满足要求填板放五块，=60.3cm40=402.45=98cm其余各杆件截面选择过程不一一列出，计算结果见表2屋架杆件截面选择表杆件内力设计值（kN)截面形状和规格截面面积A、An(c) 计算长度回转半径长细比N/YA (N/m)o=N/An (N/m)填板数端部焊缝 hf-lw名称编号lox(cm)loy(cm)ix(cm)iy(cm)xyyz肢背肢尖上弦H-I-903短肢相并2L140*90*1249.1150.83002.546.88159.444.05
8、57150207.81下弦e-g860.2短肢相并2L125*80*1039.4230013352.246.15132.7218.4350217.71腹杆A-a-23.5T型截面2L50*517.61991992.443.6988.853.915068.428-1706-100B-a-454.5T型截面2L100*1227.625325334.683.357.560.9150205.07210-1508-100B-c366.7T型截面2L80*717.06209.1261.32.463.6783.569.9350215.526-2005-110C-c-47T型截面2L50*59.6183.22
9、291.532.5381.862.115068.426-805-60D-c-322.2T型截面2L80*717.06229286.42.463.6794.676.663.8150189210-1206-100D-e237.3T型截面2L75*617.6229286.42.313.5310886.8350104.628-1006-80E-e-65T型截面2L75*617.6207.22592.313.5384.970.215068.436-805-60E-k31.6T型截面2L50*611.38166.6208.31.522.48109.68435031.535-605-60F-k-43.3T型
10、截面2L50*611.38103.6129.51.522.4868.252.215063.935-605-60G-k-163.06T型截面2L80*618.8208.3208.32.473.6567.4122.8150-21038-806-60k-e124.74T型截面2L80*618.8208.3208.32.473.6567.4122.8150-21038-806-80G-g-138.05T型截面2L75*617.6260.4325.52.313.53155118.335020.236-606-60H-g-70.3T型截面2L80*1030.26243.23042.423.74100.58
11、1.315068.438-608-60H-m31.6T型截面2L50611.38179.6224.51.522.48118.290.593.335028.935-605-60I-m-47T型截面2L50611.38121.61521.522.488061.315074.635-605-60J-m90.66T型截面2L50611.38224.5224.51.522.48147.790.535082.736-605-60m-g55.7T型截面2L50611.38224.5224.51.522.48147.790.535050.836-605-60J-i0T型截面2L75*617.6lo=300.62.45xo=103.3150035-605-60五、节点设计用E43焊条时，角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值 各杆件内力由表2查得，最小焊缝长度不应小于1、 屋脊节点“J”2、3、 竖杆J-i
