梯形钢屋架课程设计指导书
钢屋架课程设计指导书
课程设计指导书课程名称:钢结构设计原理设计题目:梯形屋架设计专业年级: 2011级土木工程制定日期: 2014年6月梯形钢屋架课程设计指导书由于钢结构具有承载力高、抗震性能好、自重轻、建设周期短等优点,因而在重型或大型厂房、大跨度的公共建筑中,已愈来愈多地使用钢屋盖结构。
1.1 屋盖结构体系1、无檩设计方案在钢屋架上直接放置预应力钢筋混凝土大型屋面板,其上铺设保温层和防水层。
这种方案最突出的优点是屋盖的横向刚度大,整体性好,所以对结构的横向刚度要求高的厂房宜采用无檩设计方案。
但因屋面板的自重大,屋盖结构自重大,抗震性能较差。
2、有檩设计方案在钢屋架上设置檩条,檩条上面再铺设轻型屋面材料,如石棉瓦、压型钢板等。
对于横向刚度要求不高,特别是不需要做保温层的中小型厂房,宜采用有檩设计方案。
1.2 屋盖支撑钢屋架在其自身平面内为几何形状不变体系并具有较大的刚度。
但这种体系在垂直于屋架平面的侧向(即屋架平面外)的刚度和稳定性很差,不能承受水平荷载。
为了充分保证房屋的安全、适用和满足施工要求,在屋盖系统中必须设置必要的支撑体系,把平面屋架相互连接起来,使之成为一个稳定而刚强的整体结构。
屋盖支撑的作用主要是:1、保证桁架结构的空间几何形状不变。
平面桁架能保证桁架平面内的几何稳定性,支撑系统则保证桁架平面外的几何稳定性。
2、保证桁架结构的空间刚度和空间整体性。
3、为桁架弦杆提供必要的侧向支承点。
4、承受并传递水平荷载。
5、保证结构安装时的稳定和方便。
1.3 屋架的形式和主要尺寸1、屋架形式的确定应满足经济、适用和制造安装方便的原则(1)满足使用要求。
屋架外形应与屋面材料的排水要求相适应。
如屋面采用瓦类、铁皮或钢丝网水泥槽板时,屋架上弦坡度应做的陡些,一般取1/5~1/2,以利排水;当采用大型屋面板上铺卷材防水屋面时,则要求屋面坡度平缓些,一般取1/12~1/8。
(2)满足经济要求。
屋架外形应尽量接近弯矩图形。
因—般跨度的屋架弦杆通常都设计成定截面的,当屋架外形与荷载引起的弯矩图形相似时,屋架的上下弦杆内力沿跨长分布比较均匀,这样可使弦杆材料获得充分利用。
钢屋架课程设计任务及指导书
钢屋架课程设计1钢屋架课程设计任务书1.1题目:设计24m跨梯形钢屋架。
1.2设计资料某轧钢车间,跨度在24m,柱距6m,车间长度72m。
采用梯形屋架和1.5m×6m预应力大型屋面板(包括嵌缝自重标准值1.5 KN/m2);屋面构造作法:100厚保温层(标准值0.40 KN/m2),20厚水泥砂浆(20KN/m2)找平层,SBS卷材防水层(0.05KN/m2);该地区基本雪压为0.30KN/m2,屋面均布活荷载0.5KN/m2。
屋架支承在钢筋混凝土柱上,柱截面尺寸为400×400mm。
屋架及支撑自重0.38KN/m2 。
1.3设计内容1.屋架选型:确定各杆件计算长度和截面形式、节点板。
2.屋盖支撑布置。
3.荷载计算及内力分析。
4.各杆件截面设计。
5.节点设计。
6.绘制钢屋架施工图,并列出材料表。
1.4设计要求1.完成计算书一套(应有封面和目录)。
2.绘制钢屋架施工图一张(A)。
23.计算书书写工整,图纸布局均匀、图面整洁,线型正确,比例适当。
1.5设计时间:1.5周。
2钢屋架课程设计指导书2.1屋架选型由题目条件,屋面坡度1/12或1/10,屋架跨度(24m),故选用普通梯形钢屋架,屋架端部高度取2000mm,则跨中高度H=2000+1/12×24000/2=3000mm。
然后按节间尺寸绘出屋架几何尺寸图,计算各杆的长度。
当采用1.5m宽度大型屋面板时,宜尽量使荷载作用于节点上。
2.2支撑布置根据厂房设计资料,一般应设置:①上弦横向支撑,位置一般应放在厂房的两端部第一或第二柱间(屋面板与屋架有可靠连接时,可不设)。
②下弦横向水平支撑,位置应与上弦横向支撑在同一柱间。
③垂直支撑,位置在上、下弦横向支撑同一柱间内,并根据屋架的跨度分别在屋架两端部和跨中的竖直平面内设置。
④系杆,在设置垂直支撑的竖直平面的上、下弦杆位置通长设置。
2.3荷载计算及荷载组合1.恒载根据屋盖的构造层次,分别计算其自重(KN/m2),最后总计在一起,即得屋盖的恒=0.12+0.011×跨度(单位:m)估算,按载。
【精品】梯形钢屋架课程设计指导书
梯形钢屋架课程设计指导书由于钢结构具有承载力高、抗震性能好、自重轻、建设周期短等优点,因而在重型或大型厂房、大跨度的公共建筑中,已愈来愈多地使用钢屋盖结构。
1.1屋盖结构体系1、无檩设计方案在钢屋架上直接放置预应力钢筋混凝土大型屋面板,其上铺设保温层和防水层。
这种方案最突出的优点是屋盖的横向刚度大,整体性好,所以对结构的横向刚度要求高的厂房宜采用无檩设计方案。
但因屋面板的自重大,屋盖结构自重大,抗震性能较差。
2、有檩设计方案在钢屋架上设置檩条,檩条上面再铺设轻型屋面材料,如石棉瓦、压型钢板等。
对于横向刚度要求不高,特别是不需要做保温层的中小型厂房,宜采用有檩设计方案。
1.2屋盖支撑钢屋架在其自身平面内为几何形状不变体系并具有较大的刚度。
但这种体系在垂直于屋架平面的侧向(即屋架平面外)的刚度和稳定性很差,不能承受水平荷载。
为了充分保证房屋的安全、适用和满足施工要求,在屋盖系统中必须设置必要的支撑体系,把平面屋架相互连接起来,使之成为一个稳定而刚强的整体结构。
屋盖支撑的作用主要是:1、保证桁架结构的空间几何形状不变。
平面桁架能保证桁架平面内的几何稳定性,支撑系统则保证桁架平面外的几何稳定性。
2、保证桁架结构的空间刚度和空间整体性。
3、为桁架弦杆提供必要的侧向支承点。
4、承受并传递水平荷载。
5、保证结构安装时的稳定和方便。
1.3屋架的形式和主要尺寸1、屋架形式的确定应满足经济、适用和制造安装方便的原则(1)满足使用要求。
屋架外形应与屋面材料的排水要求相适应。
如屋面采用瓦类、铁皮或钢丝网水泥槽板时,屋架上弦坡度应做的陡些,一般取1/5~1/2,以利排水;当采用大型屋面板上铺卷材防水屋面时,则要求屋面坡度平缓些,一般取1/12~1/8。
(2)满足经济要求。
屋架外形应尽量接近弯矩图形。
因—般跨度的屋架弦杆通常都设计成定截面的,当屋架外形与荷载引起的弯矩图形相似时,屋架的上下弦杆内力沿跨长分布比较均匀,这样可使弦杆材料获得充分利用。
钢结构梯形屋架设计指导书
钢结构课程设计指导书土木教研室2012.5钢屋架课程设计1.本课程设计总体要求⑴掌握单层厂房屋架荷载计算方法、搞清传力路径。
⑵熟悉并学会运用《建筑结构荷载规范(GB50009—2001》、《钢结构设计规范(GB50017—2003)》等规范有关规定及相关资料。
⑶运用课堂所学知识,通过本课程设计,初步建立单层厂房屋架总体概念,了解结构布置、结构选型、材料及强度确定,以及结构构造和构件间连接等基本要求。
⑷加强计算能力训练,培养严谨、科学的工作态度,学习做到对计算内容负责,运用思路清晰,计算书规整便于检查。
⑸结构设计图是表达设计意图的具体体现,应了解图纸的作用、达到的深度和正确的表示方法。
2.钢结构屋架设计:⑴掌握屋盖系统构件编号的方法;⑵完成钢屋架的结构布置;⑶能综合运用有关力学和钢结构课程所学知识,对钢屋架进行内力分析、杆件截面设计、和节点设计;⑷掌握钢屋架施工图的绘制方法。
设计方法、步骤一、选材及结构布置1、选择材料(提出使用钢材牌号及要求)、构件型式、连接方法及连接材料(焊条及螺栓型号)。
2、屋盖支撑布置:自选比例尺在计算书内绘出屋盖支撑布置图,包括屋盖上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑及下弦纵向水平支撑布置图、垂直支撑(布置图中用虚线表明其位置,并作剖面图,示意其结构形式)、系杆(刚性及柔性)。
布置图中以编号的方式说明各构件的名称。
例:钢屋架GWJ —x x 垂直支撑CC—x x 上弦支撑SC —x x 刚性系杆GG—x x下弦支撑XC —x x 柔性系杆LG—x x二、荷载计算与内力分析1.荷载计算(1)按屋面做法、各层材料的荷载标准值,求出永久荷载的设计值。
(2)按雪荷载与屋面施工可变荷载取其中最不利值的原则,求出可变荷载的设计值。
(3)适当划分计算单元,求出屋架节点荷载和节间荷载设计值。
2.内力计算确定杆件内轴力1)计算半跨(或全跨)单位节点力作用下各杆件内轴向力——轴力系数求解方法自选,可用数解法(截面法、节点法)、图解法、利用建筑结构静力计算手册查出内力系数或使用计算机程序计算等。
梯形钢屋架课程设计指导书
式中 是屋架上弦杆的坡度。
一般屋架高度可在下列范围内采用:
梯形和平行弦屋架
三角形屋架
人字形屋架
跨度较大的桁架,在荷载作用下将产生较大的挠度。所以对跨度为15m或15m以上的三角形屋架和跨度为24m或24m以上的梯形和平行弦屋架,当下弦不向上曲折时,宜采用起拱的方法,即预先给屋架一个向上的反弯拱度。屋架受荷后产生的挠度,一部分可由反弯拱度抵消。因此,起拱能防止挠度过大而影响屋架的正常使用。起拱高度一般为跨度的1/500。
为按屋面的水平投影面分布的均布面荷载(kPa)。通常假定屋架的自重一半作用在上弦平面,一半作用在下弦平面。但当屋架下弦无其它荷载时,为简化计算可假定全部作用于屋架的上弦平面。
在清理荷载时,需要注意屋面的均布荷载通常是按屋面水平投影面上分布的荷载进行计算,所以凡沿屋面斜面分布的均布荷载(屋面板、瓦、各种屋面做法等恒荷载)均应换算为水平投影面上分布的荷载。假定沿屋面斜面分布的均布荷载为 ,则换算为水平投影面上分布的荷载为 , 为屋面的倾角。对于屋面坡度较小的缓坡梯形屋架结构的屋面, 较小,可按 ,即不再换算。《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)给出的屋面均布活荷载、雪荷载均为水平投影面上的荷载,在计算时不需换算。
1.4 普通钢屋架的设计步骤
1、屋架荷载计算与荷载效应组合
(1)屋盖上的荷载
屋盖上的荷载有永久荷载和可变荷载两大类。
永久荷载—包括屋面材料和檩条、支撑、屋架、天窗架等结构的自重。
可变荷载—包括雪荷载、风荷载和施工荷载等,一般可按规范查取。
梯形钢屋架课程设计任务书、指导书.
普通钢屋架设计任务书《钢结构设计原理》课程设计华中科技大学土木工程与力学学院建工系钢结构教研室2014年10月1. 题目:××m跨厂房普通钢屋架设计2. 目的通过钢结构课程设计,进一步了解钢结构的结构型式、结构布置、受力特点和构造要求等;综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识,进行钢屋架的设计计算。
3. 设计资料某车间跨度为27、33、36m,厂房总长度90m,柱距6m,车间内设有两台300/50kN 中级工作制吊车(参见平面图、剖面图),工作温度高于-20℃,无侵蚀性介质,地震设防烈度为6度,屋架下弦标高为12.5m;采用1.5×6 m预应力钢筋混凝土大型屋面板,Ⅱ级防水,卷材屋面,屋架采用梯形钢桁架,两端铰支在钢筋混凝土柱上,混凝土柱上柱截面尺寸为400×400mm,混凝土强度等级为C25,屋架采用的钢材为Q235B(345)屋架形式:梯形钢屋架4.设计任务及要求4.1 完成设计计算书一份(1)设计资料、设计依据(2)选择钢屋架的材料,并明确提出对保证项目的要求;(3)确定屋架形式及几何尺寸,屋架及支撑布置(GWJ-1.2——钢屋架,SC ——上弦支撑,XC——下弦支撑,CC——垂直支撑,GG——刚性系杆,LG——柔性支撑);(4)进行荷载汇集、杆件内力计算、内力组合,选择各杆件截面;(5)节点设计:设计下弦节点、上弦节点、再分式腹杆节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点等。
(6)填板设置(7)材料统计要求:(1)书写工整(不能用圆珠笔或铅笔),表示要清楚,计算步骤明确,计算公式和数据来源应有依据;(2)图表应用得当(应附有与设计有关的插图和说明),各种图形应按比例并用仪器绘制。
4.3绘制钢屋架施工图(A1一张)(8)屋架几何尺寸和内力简图(1:100);(9)构件详图:屋架正立面图[轴线图比例1:20(1:30),节点及杆件比例1:10(1:15)],上、下弦平面图,端部侧面图、跨中及中间部位剖面图;(10)零件或节点大样图(1:5);(11)材料表;设计说明。
钢屋架课程设计指导书
钢屋架课程设计指导书《钢结构》钢屋架课程设计指导书⾃学考试青岛理⼯⼤学⼟⽊⼯程学院钢结构教研室2012年2⽉普通梯形钢屋架设计指导书本指导书根据设计任务书提出的设计内容和要求指出了设计中应考虑的原则和应注意的问题,对其中某些问题作了必要的说明。
更为⼀般的设计原理、⽅法及参考数据,可查阅相关设计⼿册和规程规范。
第⼀部分:设计及计算与设计说明书的编制普通钢屋架是由普通⾓钢和节点板焊接⽽成。
这种屋架受⼒性能好,构造简单,施⼯⽅便,⼴泛应⽤于⼯业和民⽤建筑的屋盖结构中,⼀般是⽤于⼤型钢筋混凝⼟屋⾯板等重型屋⾯,将屋⾯板直接放在屋架或天窗架上,普通屋架所⽤的等边⾓钢不⼩于∟45×4,不等边⾓钢不⼩于∟56×36×4。
屋架钢材⼀般采Q235BF(3号沸腾钢)钢材,冬季计算温度等于或低于-30℃时的屋架宜采⽤Q235B(3号镇静钢),荷载较⼤的⼤跨度屋架可采⽤Q345(16Mn钢)或Q390(15MnV 钢)。
⼀、屋架的形式及主要尺⼨(⼀)普通梯形钢屋架概述普通梯形钢屋架通常⽤于屋⾯坡度较为平缓的⼤型屋⾯板或长尺压型钢板的屋⾯,跨度⼀般为15~36m,柱距6~12m,跨中经济⾼度为(1/8~1/10)l。
梯形屋架外形⽐较接近弯矩图,因⽽弦杆内⼒沿跨度分布⽐较均匀,⽤料较经济,且可以和柱刚接或铰接,且刚接可使建筑物横向刚度提⾼。
与柱刚接的梯形屋架,端部⾼度⼀般为(1/12~1/16)l,通常取2.0~2.5m;与柱铰接的梯形屋架,端部⾼度1.5~2.0m,此时,跨中⾼度可根据端部⾼度和上弦坡度确定。
在多跨房屋中,各跨屋架的端部⾼度应尽可能相同。
当采⽤⼤型屋⾯板时,为使荷载作⽤在节点上,上弦杆的节间长度宜等于板的宽度,即1.5m或3.0m。
当采⽤压型钢板屋⾯时,也应使檩条尽量布置在节点上,以免上弦杆受弯。
对于跨度较⼤的梯形屋架,为了保证荷载作⽤于节点,并保持腹杆有适宜的⾓度和便于节点构造处理,可沿屋架全长或只在屋架跨中部分布置再分式腹杆。
钢结构梯形屋架设计指导书
钢结构课程设计指导书土木教研室2012.5钢屋架课程设计1.本课程设计总体要求⑴掌握单层厂房屋架荷载计算方法、搞清传力路径。
⑵熟悉并学会运用《建筑结构荷载规范(GB50009—2001》、《钢结构设计规范(GB50017—2003)》等规范有关规定及相关资料。
⑶运用课堂所学知识,通过本课程设计,初步建立单层厂房屋架总体概念,了解结构布置、结构选型、材料及强度确定,以及结构构造和构件间连接等基本要求。
⑷加强计算能力训练,培养严谨、科学的工作态度,学习做到对计算内容负责,运用思路清晰,计算书规整便于检查。
⑸结构设计图是表达设计意图的具体体现,应了解图纸的作用、达到的深度和正确的表示方法。
2.钢结构屋架设计:⑴掌握屋盖系统构件编号的方法;⑵完成钢屋架的结构布置;⑶能综合运用有关力学和钢结构课程所学知识,对钢屋架进行内力分析、杆件截面设计、和节点设计;⑷掌握钢屋架施工图的绘制方法。
设计方法、步骤一、选材及结构布置1、选择材料(提出使用钢材牌号及要求)、构件型式、连接方法及连接材料(焊条及螺栓型号)。
2、屋盖支撑布置:自选比例尺在计算书内绘出屋盖支撑布置图,包括屋盖上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑及下弦纵向水平支撑布置图、垂直支撑(布置图中用虚线表明其位置,并作剖面图,示意其结构形式)、系杆(刚性及柔性)。
布置图中以编号的方式说明各构件的名称。
例:钢屋架GWJ —x x 垂直支撑CC—x x 上弦支撑SC —x x 刚性系杆GG—x x下弦支撑XC —x x 柔性系杆LG—x x二、荷载计算与内力分析1.荷载计算(1)按屋面做法、各层材料的荷载标准值,求出永久荷载的设计值。
(2)按雪荷载与屋面施工可变荷载取其中最不利值的原则,求出可变荷载的设计值。
(3)适当划分计算单元,求出屋架节点荷载和节间荷载设计值。
2.内力计算确定杆件内轴力1)计算半跨(或全跨)单位节点力作用下各杆件内轴向力——轴力系数求解方法自选,可用数解法(截面法、节点法)、图解法、利用建筑结构静力计算手册查出内力系数或使用计算机程序计算等。
钢屋架课设-指导书
钢结构梯形钢屋架课程设计指导书
一、课程设计的目的和要求
通过课程设计,加深学生对钢结构课程理论基础的认识和了解,并学习运用所学知识进行钢屋架内力分析计算。
了解对钢屋架杆件控制截面进行最不利内力组合的方法。
掌握钢屋架荷载的计算,掌握杆件内力的计算和组合,杆件的计算长度,截面型式,截面选择及构造要求,填板的设置及节点板的厚度。
掌握普通钢屋架节点设计的原则和要求,主要节点的设计和计算方及构造,掌握钢屋架施工图的内容和绘制。
二、课程设计的内容和步骤
1、内容:
工整计算书一份包括:封皮、内容(设计资料和详细计算过程)。
梯形钢屋架施工图。
(2号图1张)
2、步骤:
①、屋架荷载计算与荷载效应组合;
②、屋架杆件内力计算;
③、屋架杆件设计;
④、屋架节点设计;
⑤、屋架施工图的绘制。
三、课程设计的进度计划
四、课程设计的成绩评定
课程设计成绩根据评分标准按优、良、中、及格和不及格记分。
五、教材及参考书
1、教材:《钢结构》上册《钢结构基础》及下册《房屋建筑钢结构设计》中国建筑工业出版社,普通高等教育土建学科专业“十五”规划教材。
2、参考书:《钢结构设计规范》,(GB50017-2003)中国计划出版社。
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)中国建筑工业出版社
《土木工程专业钢结构课程设计指南》中国水利水电出版社。
普通梯形钢屋架设计指导
第五章 普通梯形钢屋架设计指导§5.1概述钢屋架是屋盖结构的一部分,是主要的承重构件。
按结构形式可分为三角形屋架、梯形屋架、两铰拱屋架、三铰拱屋架和梭形屋架;按照所采用的钢材规格的不同,屋架可分为普通钢屋架、轻型钢屋架(杆件为圆钢和小角钢)和薄壁型钢屋架。
普通钢屋架是由普通角钢和节点板焊接而成。
这种屋架受力性能好,构造简单,施工方便,广泛应用于工业和民用建筑的屋盖结构中,一般是用于大型钢筋混凝土屋面板等重型屋面,将屋面板直接放在屋架或天窗架上,普通屋架所用的等边角钢不小于∠45×4,不等边角钢不小于∠56×36×4。
屋架钢材一般采用F B Q 235(3号沸腾钢)钢材,冬季计算温度等于或低于30℃时的屋架宜采用B Q 235(3号镇静钢),荷载较大的大跨度屋架可采用345Q (16Mn 钢)或390Q (15MnV 钢)。
§5.2屋架的形式及主要尺寸一、普通梯形钢屋架概述屋架的外形常用的有梯形、三角形和平行弦等几种,选择屋架的外形和腹杆形式应该经过综合考虑分析确定。
屋架的形式主要取决于房屋的使用要求,屋面材料及需要的屋面坡度,屋架与柱的连接方式(铰接或刚接),屋盖的整体刚度等。
同时,屋架的外形还考虑在制造简单的条件下尽量与弯矩图形相接近,使弦杆的内力差别较小。
屋面坡度i 根据所采用的屋面材料可取为:卷材防水屋面 i =1/12~1/8 长尺压型钢板和夹芯板屋面 i =1/20~1/8 波形石棉瓦屋面 i =1/4~1/2.5 瓦楞铁、短尺压型钢板和夹芯板屋面 i =1/6~1/3普通梯形钢屋架通常用于屋面坡度较为平缓的大型屋面板或长尺压型钢板的屋面,跨度一般为15~36m ,柱距6~12m ,跨中经济高度为(1/8~1/10)l 。
梯形屋架外形比较接近弯矩图,因而弦杆内力沿跨度分布比较均匀,用料较经济,且可以和柱刚接或铰接,且刚接可使建筑物横向刚度提高。
钢屋架课程设计指导书
课程设计指导书课程名称:钢结构设计原理设计题目:梯形屋架设计专业年级: 2011级土木工程制定日期: 2014年6月梯形钢屋架课程设计指导书由于钢结构具有承载力高、抗震性能好、自重轻、建设周期短等优点,因而在重型或大型厂房、大跨度的公共建筑中,已愈来愈多地使用钢屋盖结构。
1.1 屋盖结构体系1、无檩设计方案在钢屋架上直接放置预应力钢筋混凝土大型屋面板,其上铺设保温层和防水层。
这种方案最突出的优点是屋盖的横向刚度大,整体性好,所以对结构的横向刚度要求高的厂房宜采用无檩设计方案。
但因屋面板的自重大,屋盖结构自重大,抗震性能较差。
2、有檩设计方案在钢屋架上设置檩条,檩条上面再铺设轻型屋面材料,如石棉瓦、压型钢板等。
对于横向刚度要求不高,特别是不需要做保温层的中小型厂房,宜采用有檩设计方案。
1.2 屋盖支撑钢屋架在其自身平面内为几何形状不变体系并具有较大的刚度。
但这种体系在垂直于屋架平面的侧向(即屋架平面外)的刚度和稳定性很差,不能承受水平荷载。
为了充分保证房屋的安全、适用和满足施工要求,在屋盖系统中必须设置必要的支撑体系,把平面屋架相互连接起来,使之成为一个稳定而刚强的整体结构。
屋盖支撑的作用主要是:1、保证桁架结构的空间几何形状不变。
平面桁架能保证桁架平面内的几何稳定性,支撑系统则保证桁架平面外的几何稳定性。
2、保证桁架结构的空间刚度和空间整体性。
3、为桁架弦杆提供必要的侧向支承点。
4、承受并传递水平荷载。
5、保证结构安装时的稳定和方便。
1.3 屋架的形式和主要尺寸1、屋架形式的确定应满足经济、适用和制造安装方便的原则(1)满足使用要求。
屋架外形应与屋面材料的排水要求相适应。
如屋面采用瓦类、铁皮或钢丝网水泥槽板时,屋架上弦坡度应做的陡些,一般取1/5~1/2,以利排水;当采用大型屋面板上铺卷材防水屋面时,则要求屋面坡度平缓些,一般取1/12~1/8。
(2)满足经济要求。
屋架外形应尽量接近弯矩图形。
因—般跨度的屋架弦杆通常都设计成定截面的,当屋架外形与荷载引起的弯矩图形相似时,屋架的上下弦杆内力沿跨长分布比较均匀,这样可使弦杆材料获得充分利用。
普通梯形钢屋架设计指导
第五章 普通梯形钢屋架设计指导§5.1概述钢屋架是屋盖结构的一部分,是主要的承重构件。
按结构形式可分为三角形屋架、梯形屋架、两铰拱屋架、三铰拱屋架和梭形屋架;按照所采用的钢材规格的不同,屋架可分为普通钢屋架、轻型钢屋架(杆件为圆钢和小角钢)和薄壁型钢屋架。
普通钢屋架是由普通角钢和节点板焊接而成。
这种屋架受力性能好,构造简单,施工方便,广泛应用于工业和民用建筑的屋盖结构中,一般是用于大型钢筋混凝土屋面板等重型屋面,将屋面板直接放在屋架或天窗架上,普通屋架所用的等边角钢不小于∠45×4,不等边角钢不小于∠56×36×4。
屋架钢材一般采用F B Q 235(3号沸腾钢)钢材,冬季计算温度等于或低于30℃时的屋架宜采用B Q 235(3号镇静钢),荷载较大的大跨度屋架可采用345Q (16Mn 钢)或390Q (15MnV 钢)。
§5.2屋架的形式及主要尺寸一、普通梯形钢屋架概述屋架的外形常用的有梯形、三角形和平行弦等几种,选择屋架的外形和腹杆形式应该经过综合考虑分析确定。
屋架的形式主要取决于房屋的使用要求,屋面材料及需要的屋面坡度,屋架与柱的连接方式(铰接或刚接),屋盖的整体刚度等。
同时,屋架的外形还考虑在制造简单的条件下尽量与弯矩图形相接近,使弦杆的内力差别较小。
屋面坡度i 根据所采用的屋面材料可取为:卷材防水屋面 i =1/12~1/8 长尺压型钢板和夹芯板屋面 i =1/20~1/8 波形石棉瓦屋面 i =1/4~1/2.5 瓦楞铁、短尺压型钢板和夹芯板屋面 i =1/6~1/3普通梯形钢屋架通常用于屋面坡度较为平缓的大型屋面板或长尺压型钢板的屋面,跨度一般为15~36m ,柱距6~12m ,跨中经济高度为(1/8~1/10)l 。
梯形屋架外形比较接近弯矩图,因而弦杆内力沿跨度分布比较均匀,用料较经济,且可以和柱刚接或铰接,且刚接可使建筑物横向刚度提高。
钢结构梯形屋架设计指导书-副本
钢结构课程设计指导书土木教研室2012.51. 设计背景1.1设计资料某地区一金加工车间。
厂房总长度为150,柱距6m ,跨度为24m 。
车间内设有两台中级工作制桥式吊车。
钢屋架设计可不考虑抗震设防。
屋面采用1.5m ⨯6.0m 预应力大型屋面板,屋面坡度为i=1:10,上铺120mm 厚泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层等。
屋面可变荷载标准值为2/7.0m kN ,雪荷载标准值为20.6/kN m , 积灰荷载标准值为2/5.0m kN 。
屋架采用梯形钢屋架, 其两端铰支于钢筋混凝土柱上。
柱头截面为mm mm 400400⨯, 所用混凝土强度等级为C20。
1.2设计要求根据该地区的温度及荷载性质,钢材采用AF Q 235,其设计强度2/215mm N f =,焊条采用E43型,手工焊接。
构件采用钢板及热轧型钢, 构件与支撑的连接用M20普通螺栓。
屋架的计算跨度:mm L 237001502240000=⨯-=, 端部高度: mm h 2000=(轴线处),mm h 2015=(计算跨度处), 屋架跨中起拱)500/(50L mm ≈。
2. 结构形式与布置2.1屋架形式及几何尺寸屋架形式及几何尺寸见图 1所示.图1 屋架形式及几何尺寸2.2屋架支撑布置屋架支撑布置见图2所示。
由于屋架的纵向长度为150mm ,所以在屋架的两端以及纵向和处各设置一道支撑。
屋架上弦支撑布置图屋架下弦支撑布置图垂直支撑1-1垂直支撑1-1符号说明:GWJ-(钢屋架):SC-(上弦支撑);XC-(下支撑); CC-(垂直支撑);GG-(刚性系杆)LG-(柔性系杆)图2屋架支撑布置图3. 荷载与内力计算3.1荷载计算屋面可变荷载与雪荷载不会同时出现,故取两者较大的活荷载计算.永久荷载标准值 防水层(三毡四油上铺小石子) 2/35.0m kN找平层(mm 20厚水泥砂浆) 4.02002.0=⨯2/mkN保温层(mm 120厚泡沫混凝土) 0.72/m kN 预应力混凝土大型屋面板 1.402/m kN 钢屋架和支撑自重 2/38.024011.012.0m kN =⨯+ 管道设备自重 0.102/m kN总计 3.332/m kN 可变荷载标准值屋面可变荷载 0.702/m kN 积灰荷载 0.52/m kN总计 1.22/m kN永久荷载设计值 00.433.32.1=⨯2/m kN 可变荷载设计值 68.12.14.1=⨯2/m kN3.2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节点荷载P=(4.00+1.68)×1.5×6=51.12kN/m2 组合二:全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦节点荷载P1=4.00×1.5×6=36.00kN/m2 P2=1.68×1.5×6=15.12kN/m2组合三:全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载 屋架上弦节点荷载P3=1.2×0.38×1.5×6=4.10kNP4=(1.2×1.4+1.4×0.7)×1.5×6=23.94kN3.3内力计算本设计采用图解法计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数,见表1。
梯形钢屋架课程设计指导书课件
梯形钢屋架课程设计指导书由于钢结构具有承载力高、抗震性能好、自重轻、建设周期短等优点,因而在重型或大型厂房、大跨度的公共建筑中,已愈来愈多地使用钢屋盖结构。
1.1 屋盖结构体系1、无檩设计方案在钢屋架上直接放置预应力钢筋混凝土大型屋面板,其上铺设保温层和防水层。
这种方案最突出的优点是屋盖的横向刚度大,整体性好,所以对结构的横向刚度要求高的厂房宜采用无檩设计方案。
但因屋面板的自重大,屋盖结构自重大,抗震性能较差。
2、有檩设计方案在钢屋架上设置檩条,檩条上面再铺设轻型屋面材料,如石棉瓦、压型钢板等。
对于横向刚度要求不高,特别是不需要做保温层的中小型厂房,宜采用有檩设计方案。
1.2 屋盖支撑钢屋架在其自身平面内为几何形状不变体系并具有较大的刚度。
但这种体系在垂直于屋架平面的侧向(即屋架平面外)的刚度和稳定性很差,不能承受水平荷载。
为了充分保证房屋的安全、适用和满足施工要求,在屋盖系统中必须设置必要的支撑体系,把平面屋架相互连接起来,使之成为一个稳定而刚强的整体结构。
屋盖支撑的作用主要是:1、保证桁架结构的空间几何形状不变。
平面桁架能保证桁架平面内的几何稳定性,支撑系统则保证桁架平面外的几何稳定性。
2、保证桁架结构的空间刚度和空间整体性。
3、为桁架弦杆提供必要的侧向支承点。
4、承受并传递水平荷载。
5、保证结构安装时的稳定和方便。
1.3 屋架的形式和主要尺寸1、屋架形式的确定应满足经济、适用和制造安装方便的原则(1)满足使用要求。
屋架外形应与屋面材料的排水要求相适应。
如屋面采用瓦类、铁皮或钢丝网水泥槽板时,屋架上弦坡度应做的陡些,一般取1/5~1/2,以利排水;当采用大型屋面板上铺卷材防水屋面时,则要求屋面坡度平缓些,一般取1/12~1/8。
(2)满足经济要求。
屋架外形应尽量接近弯矩图形。
因—般跨度的屋架弦杆通常都设计成定截面的,当屋架外形与荷载引起的弯矩图形相似时,屋架的上下弦杆内力沿跨长分布比较均匀,这样可使弦杆材料获得充分利用。
钢屋架课程设计指导书
课程设计指导书课程名称:钢结构设计原理设计题目:梯形屋架设计专业年级: 2011级土木工程制定日期: 2014年6月梯形钢屋架课程设计指导书由于钢结构具有承载力高、抗震性能好、自重轻、建设周期短等优点,因而在重型或大型厂房、大跨度的公共建筑中,已愈来愈多地使用钢屋盖结构。
1.1 屋盖结构体系1、无檩设计方案在钢屋架上直接放置预应力钢筋混凝土大型屋面板,其上铺设保温层和防水层。
这种方案最突出的优点是屋盖的横向刚度大,整体性好,所以对结构的横向刚度要求高的厂房宜采用无檩设计方案。
但因屋面板的自重大,屋盖结构自重大,抗震性能较差。
2、有檩设计方案在钢屋架上设置檩条,檩条上面再铺设轻型屋面材料,如石棉瓦、压型钢板等。
对于横向刚度要求不高,特别是不需要做保温层的中小型厂房,宜采用有檩设计方案。
1.2 屋盖支撑钢屋架在其自身平面内为几何形状不变体系并具有较大的刚度。
但这种体系在垂直于屋架平面的侧向(即屋架平面外)的刚度和稳定性很差,不能承受水平荷载。
为了充分保证房屋的安全、适用和满足施工要求,在屋盖系统中必须设置必要的支撑体系,把平面屋架相互连接起来,使之成为一个稳定而刚强的整体结构。
屋盖支撑的作用主要是:1、保证桁架结构的空间几何形状不变。
平面桁架能保证桁架平面内的几何稳定性,支撑系统则保证桁架平面外的几何稳定性。
2、保证桁架结构的空间刚度和空间整体性。
3、为桁架弦杆提供必要的侧向支承点。
4、承受并传递水平荷载。
5、保证结构安装时的稳定和方便。
1.3 屋架的形式和主要尺寸1、屋架形式的确定应满足经济、适用和制造安装方便的原则(1)满足使用要求。
屋架外形应与屋面材料的排水要求相适应。
如屋面采用瓦类、铁皮或钢丝网水泥槽板时,屋架上弦坡度应做的陡些,一般取1/5~1/2,以利排水;当采用大型屋面板上铺卷材防水屋面时,则要求屋面坡度平缓些,一般取1/12~1/8。
(2)满足经济要求。
屋架外形应尽量接近弯矩图形。
因—般跨度的屋架弦杆通常都设计成定截面的,当屋架外形与荷载引起的弯矩图形相似时,屋架的上下弦杆内力沿跨长分布比较均匀,这样可使弦杆材料获得充分利用。
钢结构梯形屋架设计指导书
钢结构课程设计指导书土木教研室2012.5钢屋架课程设计1.本课程设计总体要求⑴掌握单层厂房屋架荷载计算方法、搞清传力路径。
⑵熟悉并学会运用《建筑结构荷载规范(GB50009—2001》、《钢结构设计规范(GB50017—2003)》等规范有关规定及相关资料。
⑶运用课堂所学知识,通过本课程设计,初步建立单层厂房屋架总体概念,了解结构布置、结构选型、材料及强度确定,以及结构构造和构件间连接等基本要求。
⑷加强计算能力训练,培养严谨、科学的工作态度,学习做到对计算内容负责,运用思路清晰,计算书规整便于检查。
⑸结构设计图是表达设计意图的具体体现,应了解图纸的作用、达到的深度和正确的表示方法。
2.钢结构屋架设计:⑴掌握屋盖系统构件编号的方法;⑵完成钢屋架的结构布置;⑶能综合运用有关力学和钢结构课程所学知识,对钢屋架进行内力分析、杆件截面设计、和节点设计;⑷掌握钢屋架施工图的绘制方法。
设计方法、步骤一、选材及结构布置1、选择材料(提出使用钢材牌号及要求)、构件型式、连接方法及连接材料(焊条及螺栓型号)。
2、屋盖支撑布置:自选比例尺在计算书内绘出屋盖支撑布置图,包括屋盖上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑及下弦纵向水平支撑布置图、垂直支撑(布置图中用虚线表明其位置,并作剖面图,示意其结构形式)、系杆(刚性及柔性)。
布置图中以编号的方式说明各构件的名称。
例:钢屋架GWJ —x x 垂直支撑CC—x x 上弦支撑SC —x x 刚性系杆GG—x x下弦支撑XC —x x 柔性系杆LG—x x二、荷载计算和内力分析1.荷载计算(1)按屋面做法、各层材料的荷载标准值,求出永久荷载的设计值。
(2)按雪荷载和屋面施工可变荷载取其中最不利值的原则,求出可变荷载的设计值。
(3)适当划分计算单元,求出屋架节点荷载和节间荷载设计值。
2.内力计算确定杆件内轴力1)计算半跨(或全跨)单位节点力作用下各杆件内轴向力——轴力系数求解方法自选,可用数解法(截面法、节点法)、图解法、利用建筑结构静力计算手册查出内力系数或使用计算机程序计算等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1.1 屋盖结构体系 (1)1、无檩设计方案2、有檩设计方案1.2 屋盖支撑 (1)1.3 屋架的形式和主要尺寸 (1)1.4 普通钢屋架的设计步骤 (2)1、屋架荷载计算与荷载效应组合2、屋架杆件内力计算3、屋架杆件设计4、屋架节点设计(……6)(1)节点设计的基本要求:(2)节点设计①下弦一般节点②上弦一般节点③屋脊(弯折处)拼接节点④下弦拼接节点⑤支座节点5、屋架施工图的绘制(……11)梯形钢屋架课程设计指导书由于钢结构具有承载力高、抗震性能好、自重轻、建设周期短等优点,因而在重型或大型厂房、大跨度的公共建筑中,已愈来愈多地使用钢屋盖结构。
1.1 屋盖结构体系1、无檩设计方案在钢屋架上直接放置预应力钢筋混凝土大型屋面板,其上铺设保温层和防水层。
这种方案最突出的优点是屋盖的横向刚度大,整体性好,所以对结构的横向刚度要求高的厂房宜采用无檩设计方案。
但因屋面板的自重大,屋盖结构自重大,抗震性能较差。
2、有檩设计方案在钢屋架上设置檩条,檩条上面再铺设轻型屋面材料,如石棉瓦、压型钢板等。
对于横向刚度要求不高,特别是不需要做保温层的中小型厂房,宜采用有檩设计方案。
1.2 屋盖支撑钢屋架在其自身平面内为几何形状不变体系并具有较大的刚度。
但这种体系在垂直于屋架平面的侧向(即屋架平面外)的刚度和稳定性很差,不能承受水平荷载。
为了充分保证房屋的安全、适用和满足施工要求,在屋盖系统中必须设置必要的支撑体系,把平面屋架相互连接起来,使之成为一个稳定而刚强的整体结构。
屋盖支撑的作用主要是:1、保证桁架结构的空间几何形状不变。
平面桁架能保证桁架平面内的几何稳定性,支撑系统则保证桁架平面外的几何稳定性。
2、保证桁架结构的空间刚度和空间整体性。
3、为桁架弦杆提供必要的侧向支承点。
4、承受并传递水平荷载。
5、保证结构安装时的稳定和方便。
1.3 屋架的形式和主要尺寸1、屋架形式的确定应满足经济、适用和制造安装方便的原则(1)满足使用要求。
屋架外形应与屋面材料的排水要求相适应。
如屋面采用瓦类、铁皮或钢丝网水泥槽板时,屋架上弦坡度应做的陡些,一般取1/5~1/2,以利排水;当采用大型屋面板上铺卷材防水屋面时,则要求屋面坡度平缓些,一般取1/12~1/8。
(2)满足经济要求。
屋架外形应尽量接近弯矩图形。
因—般跨度的屋架弦杆通常都设计成定截面的,当屋架外形与荷载引起的弯矩图形相似时,屋架的上下弦杆内力沿跨长分布比较均匀,这样可使弦杆材料获得充分利用。
腹杆的布置应使短杆受压,长杆受拉,且杆件数以少为宜。
总长度要短,杆件夹角宜在30°~60°之间。
夹角过小时,将使节点构造难以处理。
同时应注意尽可能避免非节点荷载作用,以免弦杆局部受弯而多耗钢材。
(3)满足制造,安装和运输要求。
设计节点构造要简单合理,节点数宜少,容易制造,且尽量减少节点处的应力集中。
应使屋架的形式和高度便于在工厂分段制造、装车运输和现场安装。
全面满足上述要求是困难的,一般还需考虑材料供应情况和制造条件等因素,经综合分析,才能最后选定。
2、普通钢屋架的形式(1)三角形钢屋架三角形屋架用于陡坡屋面的屋盖结构中。
三角形屋架的共同缺点是:屋架外形和荷载引起的弯矩图形不相适应,因而弦杆内力分布很不均匀,支座处最大而跨中却较小。
当屋面坡度不很陡时,支座处杆件的夹角较小,使构造比较困难。
(2)梯形钢屋架梯形屋架是由双梯形合并而成,它的外形和荷载引起的弯矩图形比较接近,因而弦杆内力沿跨度分布比较均匀,材料比较经济。
这种屋架在支座处有一定的高度,既可与钢筋混凝土柱铰接,也可与钢柱做成固接,因而是目前采用无檩设计的工业厂房屋盖中应用最广泛的一种屋架形式。
屋架中的腹杆体系:可采用人字式、再分式和单斜杆式。
(3)平行弦钢屋架平行弦屋架的特点是杆件规格化,节点的构造也统一,因而便于制造,但弦杆内力分布不均匀。
倾斜式平行弦屋架常用于单坡屋面的屋盖中,而水平式平行弦屋架多用做托架。
(4)人字形钢屋架人字形钢屋架的上、下弦是平行的,下弦也可以有一部分水平段,节点构造比较统一,制作时可以不再起拱,可以用于较大的跨度。
人字形钢屋架一般宜采用上承式,即支座节点在上弦节点。
3、屋架的主要尺寸(1)跨度柱网纵向轴线的间距就是屋架的标志跨度,以3m为模数。
屋架的计算跨度是屋架两端支反力之间的距离。
(2)高度屋架跨中的最大高度由经济、刚度、建筑要求和运输界限限制等因素来决定。
根据屋架的容许挠度可确定最小高度,最大高度则取决于运输界限,例如铁路运输界限为3.85m ;屋架的经济高度是根据上下弦杆和腹杆的总重量为最小的条件确定;有时,建筑设计也可能对屋架的最大高度加以某种限制。
一般情况下,设计屋架时,首先根据屋架形式和设计经验先确定屋架的端部高度0h ,再按照屋面坡度计算跨中高度。
对于三角形屋架,00=h ;陡坡梯形屋架可取m h 0.1~5.00=;缓坡梯形屋架取m h 1.2~8.10=。
因此,跨中屋架高度为2/00il h h += (i 为坡度,i*跨度的一半)式中 i 是屋架上弦杆的坡度。
一般屋架高度可在下列范围内采用:梯形和平行弦屋架 ()06/1~10/1l h =三角形屋架 ()04/1~6/1l h = 人字形屋架 ()08/1~10/1l h =跨度较大的桁架,在荷载作用下将产生较大的挠度。
所以对跨度为15m 或15m 以上的三角形屋架和跨度为24m 或24m 以上的梯形和平行弦屋架,当下弦不向上曲折时,宜采用起拱的方法,即预先给屋架一个向上的反弯拱度。
屋架受荷后产生的挠度,一部分可由反弯拱度抵消。
因此,起拱能防止挠度过大而影响屋架的正常使用。
起拱高度一般为跨度的1/500。
1.4 普通钢屋架的设计步骤 1、屋架荷载计算与荷载效应组合 (1)屋盖上的荷载屋盖上的荷载有永久荷载和可变荷载两大类。
永久荷载—包括屋面材料和檩条、支撑、屋架、天窗架等结构的自重。
可变荷载—包括雪荷载、风荷载和施工荷载等,一般可按规范查取。
屋架和支撑的自重可按下面经验公式进行估算,即()2/011.012.0m kN l g k +=式中:l 为屋架的标志跨度(m );k g 为按屋面的水平投影面分布的均布面荷载(kPa )(即,方向垂直向下)。
通常假定屋架的自重一半作用在上弦平面,一半作用在下弦平面。
但当屋架下弦无其它荷载时,为简化计算可假定全部作用于屋架的上弦平面。
在清理荷载时,需要注意屋面的均布荷载通常是按屋面水平投影面上分布的荷载进行计算,所以凡沿屋面斜面分布的均布荷载(屋面板、瓦、各种屋面做法等恒荷载)均应换算为水平投影面上分布的荷载。
假定沿屋面斜面分布(即,垂直于屋面)的均布荷载为k q 1,则换算为水平投影面上分布的荷载为αcos /1k q ,α为屋面的倾角。
对于屋面坡度较小的缓坡梯形屋架结构的屋面,α较小,可按1cos =α,即不再换算。
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)给出的屋面均布活荷载、雪荷载均为水平投影面上的荷载,在计算时不需换算。
(即规范荷载为垂直向下,不用除以α的余弦) (2)节点荷载汇集屋架所受的荷载一般通过檩条或大型屋面板的边肋以集中力的方式作用于屋架的节点上。
作用于屋架上弦节点的集中力可按下式计算:s a q P k k ⋅⋅=式中:k P 为节点集中力标准值;k q 为按屋面水平投影面分布的荷载标准值; a 为上弦节间的水平投影长度; s 为屋架的间距。
(?)对于有节间荷载作用的屋架弦杆,则应把节间荷载分配在相邻的两个节点上,屋架按节点荷载求出各杆件的轴心力,然后再考虑节间荷载引起的局部弯矩。
(3)荷载效应组合由于可变荷载的作用位置将影响屋架内力,有的杆件并非所有恒载和活载都作用时引起最不利杆力,可能当某些荷载半跨作用时,该杆内力最大或由拉杆变成压杆,成为起控制作用的杆力。
因此,设计时要考虑施工及使用阶段可能遇到的各种荷载及其组合的可能情况,对屋架进行内力分析时应按最不利组合取值。
一般应考虑以下三种荷载组合:组合一:全跨恒载+全跨活载; 组合二:全跨恒载+半跨活载;组合三:全跨屋架、支撑和天窗自重(恒)+半跨屋面板重(恒)+半跨屋面活荷载。
在荷载效应组合时,屋面活荷载和雪荷载不同时考虑,取两者中的较大值进行组合。
2、屋架杆件内力计算(1)计算屋架杆件内力时的基本假定 ① 屋架的节点为铰接;② 屋架所有杆件的轴线都在同一平面内,且相交于节点的中心; ③ 荷载都作用在节点上,且都在屋架平面内。
计算屋架杆件内力时,假定各节点均为铰接点。
实际上用焊缝连接的各节点具有一定的刚度,在屋架杆件中引起了次应力,根据理论和实验分析,由角钢组成的普通钢屋架,由于杆件的线刚度较小,次应力对承载力的影响很小,设计时可以不予考虑。
(2)杆件的计算长度理想的桁架结构中,杆件两端铰接,计算长度在桁架平面内应是节点中心间的距离,在桁架平面外,是侧向支承间的距离。
但在节点处节点是具有一定刚度的,加上受拉杆件的约束作用,使得杆件端部的约束介于刚接和铰接之间;拉杆越多,约束作用越大,相连拉杆的截面相对越大,约束作用也就越大,在这种情况下,杆件的计算长度小于节点中心间的或侧向支承间的几何长度。
杆件的计算长度公式为:x l l x ox μ= 或 y l l y oy μ=式中 y x l l ,-杆件平面内与平面外的几何长度;oy ox l l ,-杆件平面内与平面外的计算长度;x μ,y μ-杆件平面内与平面外的计算长度系数,在桁架杆件中,x μ,y μ是小于或等于1.0的数值。
杆件的计算长度可以参考《钢结构设计规范》(GB50017-2003)第5.3.1条的规定。
(3)屋架杆件的内力计算确定屋架的计算简图之后,可用图解法(节点法)、数解法(节点法或截面法)或计算机法求解屋架杆件的内力。
对三角形和梯形屋架用图解法比较方便,对平行弦屋架用数解法比较方便,用计算机法求解各种屋架的内力比较精确,而且快速。
在某些结构设计手册中有常用屋架的内力系数表,利用手册计算屋架内力时,只要将屋架节点荷载乘以相应杆件的内力系数,即得该杆件的内力。
(4)杆件的容许长细比杆件长细比过大,在运输和安装过程中容易因刚度不足而产生弯曲,在动力荷载作用下振幅较大,在自重作用下有可见挠度。
为此,对桁架杆件应按各种设计标准的容许长细比进行控制,即:[]λλ≤式中λ-杆件的最大长细比;[]λ-杆件的容许长细比。
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)第5.3.8条规定了构件的容许长细比。
3、屋架杆件设计(1)杆件的合理截面普通钢屋架的杆件一般采用两个等肢或不等肢角钢组成的T形截面(双肢)或十字形截面(四肢),这些截面能使两个主轴的回转半径与杆件在屋架平面内和平面外的计算长度相配合,而使两个方向的长细比接近,能达到用料经济,连接方便和刚度等要求。