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1、、设计资料 1、屋架形式和几何尺寸确定 1、支撑布置 1四、屋架节点荷载计算 3五、屋架杆件内力计算4六、杆件截面选择6七、节点设计 16八、课程设计小结 24、设计资料厂房的跨度为24m，长度为60m，柱距6m车间内设有两台 305 吨中级工作制吊车梯形屋架，屋架端高为1.9m，屋面坡度i=l/12屋架支撑在钢筋混凝土柱上，上柱截面400 X 400mm，混凝土标号为C25计算温度最低一 20 C采用1.5 X 6m预应力钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面。屋面做法：三毡四油绿豆砂防水层, 20厚1： 3水泥砂浆找平层，80厚泡沫混凝土保温层。屋面活荷载标准值0.5kN/m2，雪荷载 标准值0.
2、5kN/m2，积灰荷载标准值0.5kN/m2。由于屋面坡度小、重型屋面，不考虑风荷载。二、屋架形式和几何尺寸确定屋面材料为大型屋面板，故采用无檩体系平破梯形屋架。屋面坡度i二1/12屋架计算跨度 L0= 24000 300 = 23700mm；端 部 高 度 取 H=1900mm ， 中 部 高 度 取 H=2900mm ， 屋 架 跨 中 起 拱 ， 按l /500二23700/500二47mm。屋架几何尺寸如图1所示图 1： 24米跨钢屋架几何尺寸三、支撑布置由于房屋长度有60米，故在房屋两端设置上、下横向水平支撑，厂房两端的的横向支撑设在第一柱间，在所有柱间的上弦平面内设置刚性与柔性杆，
3、以保证安装时弦杆的稳定，在各柱 间的下弦平面的跨中和端部设置柔性系杆，以传递上墙风荷载，屋架两端及跨中设置垂直支 撑。（如图2 所示）桁架上弦支撑布置图桁架下弦支撑布置图垂直支撑2-2匚二芮-匚匚3/L VV/ / / /垂直支撑1-1图 2 ：梯形钢屋架支撑布置SC：上弦支撑 XC：下弦支撑 CC：垂直支撑 GG：刚性系杆LG：柔性系杆四、屋架节点荷载计算屋面荷载与雪荷载不会同时出现，计算时取较大荷载标准值计算；屋架沿水平投影面积分布的自重按经验公式g二（0.12 + O.Olll）kN/m计算，跨度单位为（m） k屋面坡度较小，故对所有荷载均按水平投影面计算：荷载计算表荷载名称标准值（kN
4、/m2）设计值（kN/m2）预应力混凝土大型屋面板1.41.4 x 1.35=1.89三毡四油防水层0.40.4 x 1.35=0.5420mm厚找平层0.02 x 20=0.40.4 x 1.35=0.5480mm厚泡沫混凝土保温层0.08 x 6=0.480.48 x 1.35=0.648屋架和支撑自重0.12+0.011 x 24=0.380.38 x 1.35=0.513永久何载总和3.064.131屋面活何载0.50. 5 x 1.4=0.7积灰何载0.50.5 x 1.4=0.7可变何载总和11.4计算屋架时考虑下列三种荷载组合情况l）满载（全跨永久荷载加全跨可变荷载）F=（4.1
5、31x+1.4） xl.5x6=49.779kN2）全跨永久荷载和半跨可变荷F1=4.131x1.5x6=37.179kN半垮节点可变荷载F2=1.4x1.5x6=12.6kN3）全跨屋架和支撑自重、半跨屋面板荷载、半跨活荷载全跨节点屋架自重：F3=0.513x1.5x6=4.617KN半跨屋面板自重及半跨活荷载F4=( 1.89+0.7) xl.5x6=23.31kN屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如图 3 所示psro no ： ： xcm roc:药刊/Ca)b)F-F-iF4FlF3F rF4/i- f：F3/?c)图 3 ：荷载计算简图五、屋架杆件内力计算见下表2表 2 屋架杆
6、件内力组合表杆件名称内力系数(F=1)第一种 组合 FX第二种组合第二种组合杆件计 算内力 (kN)全跨左半右半F1X + F2XF1X + F2XF3P + F4XF3P + F4X上弦杆10000000002-9.28-6.98-2.96-461.92-432.95-382.35-205.55-111.94-461.923-9.28-6.98-2.96-461.92-432.95-382.35-205.55-111.94-461.924-14.59-10.36-5.45-726.10-672.84-610.99-308.81-194.41-726.105-14.59-10.36-5.45-
7、726.10-672.84-610.99-308.81-194.41-726.106-16.62-10.83-7.47-827.31-754.32-712.00-329.12-250.82-827.317-16.62-10.83-7.47-827.31-754.32-712.00-329.12-250.82-827.318-16.23-9.14-9.14-807.68-718.38-718.38-287.92-287.92-807.68下弦杆95.003.851.486248.92234.41204.63112.7957.71248.921012.369.064.26615.40573.785
8、13.31268.24156.38615.401115.8910.866.49791.05727.68672.53326.55224.54791.051216.6210.188.31827.41746.21722.68313.98270.43827.41斜 腹 杆27-9.03-6.95-2.68-449.52-423.30-369.53-203.69-104.22-449.52287.125.212.46354.22330.17295.57154.2390.23354.2230-5.68-3.83-2.38-282.53-259.29-240.98-115.51-81.64-282.5331
9、3.932.282.12195.75175.01172.9571.44567.63195.7533-2.67-1.06-2.07-132.77-112.56-125.23-37.09-60.53-132.77341.301-0.151.8764.7546.5171.882.5849.5271.8836-0.141.28-1.83-6.8211.07-28.1629.27-43.31-43.3129.2737-0.96-2.251.67-47.85-64.14-14.73-56.9934.43-64.1434.43竖 杆26-0.5-0.50-24.89-24.89-18.59-13.96-2.
10、31-24.8929-1-10-49.78-49.78-37.18-27.93-4.62-49.7832-1-10-49.78-49.78-37.18-27.93-4.62-49.7835-1-10-49.78-49.78-37.18-27.93-4.62-49.78381.820.590.5990.7675.2275.2222.1722.1790.76其中左半跨节点及杆件编号如下图 4 所示六、杆件截面选择按腹杆最大内力N =-449.52KN,查表7.4,选中间节点板厚度为10mm,支座节点板厚度ab12mm。1)上弦杆整个上弦杆采用等截面，按最大内力N =-827.31KN计算6在屋架平
11、面内：计算长度为节间轴线长度，即1 =1。=150.6cm,ox1 oy =300cmp =0807 A =N/ p f=827310/（0.807x215）=4768.22mm2假定九xreq1 / 九=150.6/60=2.51cmoxreq=1 / 九=300/60 = 5.00cmyreqoy由附表7选2140x90x12，短肢相并，如下图所示，A=2x26.4 = 52.8 cm2、i =2.54cm、i =6.81cmxy截面验算：九=1 / i =150.6/2.54=59.29v 九=150（满足）x ox x九=1 / i =300/6.81=44.05v 九=150（满足）
12、yoy y九九查附表4.2得p =0.813x y由 N/p A=827310/（0.0.813x5280） = 192.73N/ mm 2215（满足）故上弦杆采用2140x90x12截面形式图 5 ：上弦杆截面2）下弦杆整个下弦杆采用等截面，按最大内力N c=827.41KN计算12l = 300cml =2370/2=1185cm,ox oyA =N/f=827.41x1000/（215x100）=38.48 cm2 nreq由附表7选2140x90x12短肢相并A=2x26.4 = 52.8 cm2， i = 2.54cm, i =6.81cmxyb =N/A =827.41x103/（52.8x102）= 156.71N/ mm 2 215（满足） n九=1 / i =300/2.54=118.11v 九=350（满足）xox x九=1 / i =1185/6.81=174.01v 九=350（满足）yoy y故下弦杆采用2140x90x12短肢相并图 6：下弦杆截面3）腹杆aB （杆件27）N = 449.52KNl = l = 2438mmox oy选用2 L100 xlO的角钢，查角钢规格表得A=3852mm2i = 3.05cmxi = 4.52 cm yT=壽=79-93 150xl243.8oy = i4.52=
