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1、word1.设计资料：32.结构形式与布置33.荷载计算64.力计算7附件：设计资料1、设计题目：单层工业厂房屋盖结构梯形钢屋架设计2、设计任务及参数：第五组：某地一机械加工车间，长84m，跨度24m，柱距6m，车间设有两台40/10T中级工作制桥式吊车，轨顶标高18.5m，柱顶标高27m，地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架，封闭结合，6m预应力钢筋混凝土大型屋面板KN/m2），上铺100mm厚泡沫混凝土保温层（容重为1KN/m3KN/m2KN/m2），卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400KN/m2KN/m2，雪荷载及风荷载见下表，7位同
2、学依次按序号进行选取。活载KN/m21234567基本雪压基本风压3、设计任务分解学生按照下表分派的条件，完成梯形钢屋架设计的全部相关计算和验算及构造设计容。表-34、设计成果要求在教师指导下，能根据设计任务书的要求，搜集有关资料，熟悉并应用有关规、标准和图集，独立完成课程设计任务书（指导书）规定的全部容。1）需提交完整的设计计算书和梯形钢屋架施工图。2）梯形钢屋架设计要求：经济合理，技术先进，施工方便。3）设计计算书要求：计算依据充分、文理通顺、计算结果正确、书写工整、数字准确、图文并茂，统一用A4纸书写（打印）。A、按步骤设计计算，各设计计算步骤应表达清楚，写出计算表达式及必要的计算过程，
3、对数据的选取应写明判断依据。B、计算过程中，必须配以相应的计算简图。C、对计算结果进行复核后，为保证施工质量且方便施工，应按规要求对计算结果进行调整并写明依据。4）梯形钢屋架施工图共两，图纸绘制的要求：布图合理，版面整齐，图线清晰，标注规，符合规/图集要求。单层工业厂房屋盖结构梯形钢屋架设计1.设计资料：（1）某地一机械加工车间，长84m，跨度24m，柱距6m，车间设有两台40/10T中级工作制桥式吊车，轨顶标高18.5m，柱顶标高27m，地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架，封闭结合，6m预应力钢筋混凝土大型屋面板KN/m2），上铺100mm厚泡沫混凝土保温层（容重为1KN/m3KN/m2KN/
4、m2），卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400KN/m2KN/m2，雪荷载及风荷载见下表。活载KN/m21234567基本雪压基本风压（2）屋架计算跨度（3）跨中及端部高度：设计为无檩屋盖方案，采用平坡梯形屋架，端部高度中部高度（为），屋架跨中起拱考虑，取48m.屋架形式及几何尺寸如图所示：根据厂房长度（102m60m）、跨度及荷载情况，设置三道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合，厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间，该水平支撑的规格与中间柱间支撑的规格有所不同。在所有柱间的上弦平面设置了刚性与柔性系杆，以保证安装时上弦杆的稳定，在各
5、柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆，以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑。梯形钢屋架支撑布置如图下图所示： 屋架上弦支撑布置图屋架下弦支撑布置图进行计算。屋面风荷载 迎风面 背风面 由于屋面坡度较小，对荷载影响小，未予考虑。风荷载对屋面为吸力，重屋架不考虑。表 1 荷 载 计 算 表荷载名称标准值（kN/）设计值（kN/）预应力混凝土大型屋面板三毡四油防水层（上铺绿豆沙）找平层（厚2cm）10cm厚泡沫混凝土保温层1屋架和支撑自重永久荷载总和屋面活荷载积灰荷载可变荷载总和设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合：3.1.全跨永久荷载 + 全跨可变荷载全跨节
6、点永久荷载及可变荷载：3.2.全跨永久荷载 + 半跨可变荷载全跨节点永久荷载：半跨节点可变荷载：3.3.全跨屋架（包括支撑）自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载:全跨节点屋架自重：半跨节点屋面板自重及活荷载：1、2为使用节点荷载情况，3为施工阶段荷载情况。屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如图所示：屋架计算简图由图解法或数解法解得F1的屋架各杆件的力系数（F1作用于全跨、左半跨和右半跨）。然后求出各种荷载情况下的力进行组合，计算结果见表2屋 架 构 件 力 组 合 表杆件名称力系数（F=1）第一种组合F第二种组合第三种组合计算杆件力（KN）全跨左半跨右半跨+上弦ABBC、CDDE、EFFG
7、GH、HI000000000下弦Abbccdde斜腹杆aBBbbDDccFFddRRIRG0竖杆AaCb、EcGdHRIe0000000000000（1）上弦杆整个上弦采用等截面，按GH,HI杆件的最大力设计，即上弦杆计算长度：在屋架平面，为节间轴线长度，即在屋架平面外，本屋架为无檩体系，并且认为大型屋面板只起到刚性系杆作用，根据支持布置和力变化情况，取为支撑点间的距离，即根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦杆截面选用两个不等肢角钢，短肢相并。如下图所示。腹杆最大力，由屋架节点板厚度参考可知：中间节点板与垫板厚度取10mm,支座节点板刚度取12mm。设，查Q235钢的稳定系数表，可得（由双角钢
8、组成的T形和十字形截面均属于b类），则需要的截面积为需要回转半径： ， 根据需要A，查角钢规格表，选用，肢背间距a=10mm，则： ，按所选角钢进行验算：=150, （b类）双角钢T型截面绕对称轴(y)轴应按扭曲计算长细比则=69.52，故所选截面满足要求。填板每个节间放一块（满足围不少于两块），尺寸取60mmx130mmx10mm则 间距，取80cm。（2）下弦杆整个下弦杆采用同一截面，按最大力所在的杆计算。N ，（因跨中有通长系杆），所需截面积为：选用，因，故用不等肢角钢，短肢相并，如下图。，350，350故所选截面满足要求。填板每个节间放一块，尺寸取60mm130mm10mm，则 间距，
9、取150cm。（3）斜腹杆端斜杆aB： 杆件轴力 计算长度 因，故采用不等肢角钢，长肢相并，使。选用，肢背间距a=10mm，则： ，按所选角钢进行验算：，所选截面满足要求。填板放三块，尺寸取60mm95mm10mm，则 间距，取70cm。杆件Dc杆件轴力 计算长度 2778=2222.4m， 选用，查角钢规格表得，所选截面满足要求。填板放两块，尺寸取60mm95mm10mm，则 间距，取100cm。杆件cF杆件轴力 计算长度 3055=2444m， 选用，查角钢规格表得，所选截面满足要求。填板放三块，尺寸取60mm95mm10mm，则 间距，取。杆件Fd杆件轴力 计算长度 3035=2444m
10、， 选用，查角钢规格表得，所选截面满足要求填板放两块，尺寸取60mm83mm10mm，则 间距，取110cm。杆件RG杆件轴力 计算长度 1952=1561.6m， 选用，查角钢规格表得，所选截面满足要求填板放两块，尺寸取60mm83mm10mm，则 间距，取70cm。 （4）竖杆杆件Aa杆件轴力 计算长度 1900=1520m， 由于杆件力较小，按选择，需要回转半径为，选用，查角钢规格表得，所选截面满足要求。填板放两块，尺寸取60mm76mm12mm，则 间距，取65cm。杆件HR杆件轴力 计算长度 1406=1124.8m， 选用，查角钢规格表得，所选截面满足要求。填板放三块，尺寸取60mm76mm10mm，则间距，取50cm。杆件Cb杆件轴力 计算长度 2200=1760m， 选用，查角钢规格表得，所选截面满足要求。填板放三块，尺寸取60mm76mm10mm，则间距取60cm。杆件Ec杆件轴力 计算长度 2500=2000m， 选用，查角钢规格表
