普通钢屋架设计

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普通三角形钢屋架设计计算说明书

普通三角形钢屋架设计计算说明书

目录1、设计资料 (1)2、屋架形式及几何尺寸 (1)3、材料选择及支撑布置 (2)4、荷载和内力计算 (3)(1)荷载计算 (3)(2)荷载组合 (3)(3)内力计算 (4)5、杆件截面选择 (4)(1)上弦 (5)(2)下弦 (6)(3)腹杆 (6)<1> 杆件13及16 (6)<2> 杆件11及14 (7)<3> 杆件12及15 (8)<4> 杆件10 (8)<5> 杆件9 (8)<6> 杆件26 (9)6、节点设计 (11)(1)支座节点“1” (11)(2)下弦节点“4” (13)(3)上弦屋脊节点“3” (14)(4)上弦节点“2” (14)(5)下弦节点“5” (15)7、檩条设计 (16)参考文献 (18)21米三角形钢屋架设计计算书1、设计资料本课程设计的厂房位于合肥,厂房跨度21m,长度84m,,柱距6m,屋面坡度i=1/2.5,屋面材料采用彩色涂层压型钢板复合保温板(含檩条),其荷载为0.25KN/ m2(为永久荷载),基本雪压为0.6 KN/ m2,悬挂荷载为0.3 KN/ m2(按永久荷载计算,并作用在屋架下弦),基本风压为0.35 KN/ m2,屋面活荷载取0.5 KN/ m2(按不上人屋面计算,为可变荷载),屋架铰接在钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级为C30。

要求设计钢屋架并绘制施工图(对于轻型屋面的屋架,自重可按0.01L估算,L为屋架的跨度)。

2、屋架形式及几何尺寸本屋架跨度为21米,对于三角形屋架(跨度大于18米的屋架)一般采用芬克式三角形屋架。

本设计方案为有檩屋盖方案,坡度为i=1/2.5,采用双坡三角形屋架,屋架计算跨度L。

=L-300=21000-300=20700mm,因坡度为i=1/2.5,故屋架中部高度H。

=4410mm,屋架形式及屋架各杆件几何长度见施工图。

3.材料选择及支撑布置根据建造地区的荷载性质,钢材采用Q235B,焊条采用E43型,手工焊。

18m跨厂房普通钢屋架设计..

18m跨厂房普通钢屋架设计..

课程设计任务书课程名称:钢结构设计原理设计题目:某梯形钢屋架设计专业层次:土木工程(本科)班级:姓名:学号:指导老师:2 0 14年1 2 月目录1、设计资料 (1)1.1结构形式 (1)1.2屋架形式及选材 (2)1.3荷载标准值(水平投影面计) (2)2、支撑布置 (2)2.1桁架形式及几何尺寸布置 (2)2.2桁架支撑布置如图 (4)3、荷载计算 (5)4、内力计算 (6)5、杆件设计 (8)5.1上弦杆 (8)5.2下弦杆 (9)5.3端斜杆A B (10)5.4腹杆 (10)5.5竖杆 (15)5.6其余各杆件的截面 (17)6、节点设计 (18)6.1下弦节点“C” (18)6.2上弦节点“B” (19)6.3屋脊节点“H” (20)6.4支座节点“A” (22)6.5下弦中央节点“H” (24)参考文献 (25)图纸 (25)1、设计资料1.1、结构形式某厂房跨度为18m,总长90m,柱距6m,采用梯形钢屋架、1.5×6.0m预应力混凝土大型屋面板,屋架铰支于钢筋混凝土柱上,上柱截面400×400,混凝土强度等级为C30,屋面坡度为10i。

地区计算温度高于-200C,无侵蚀性介质,地震设防烈度为7:1度,屋架下弦标高为18m;厂房内桥式吊车为2台150/30t(中级工作制),锻锤为2台5t。

1.2、屋架形式及选材屋架跨度为18m,屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。

屋架采用的钢材及焊条为:设计方案采用Q345钢,焊条为E50型。

1.3、荷载标准值(水平投影面计)①静荷载:预应力混凝土大型屋面板(包括嵌缝) 1400N/m2二毡三油加绿豆沙防水层 400N/m2水泥砂浆找平层2cm厚 400N/m2保温层 1000N/m2支撑自重 70N/m2②活荷载:屋面活荷载标准值: 700N/m2雪荷载标准值: 400N/m22、支撑布置2.1桁架形式及几何尺寸布置如下图2.1、2.2、2.3所示199013502290259028903402613286431242530286431243391507.51507.51507.51507.51507.51507.51507.5150A a c e g hB C D F G H15007=10500× 图2.1 18米跨屋架几何尺寸A a +4.1000.000-7.472-11.262-12.18-12.18-7.684-4.409-1.572+.713+5.808+2.792+.328-1.0-1.0-1.0-0.5+9.744+11.962+11.768c e g hB C D E F GH0.51.01.01.01.01.01.01.0图2.2 18米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值A a c e g g 'e 'c 'a '+3.0100.000-5.310-7.339-6.861-5.319-3.923-2.1620.0-5.641-2.633-0.047+1.913+1.367+1.570+1.848+3.960+1.222-1.039-1.20-1.525-1.776-2.43-1.0-1.0-1.00.000.000.00-0.5+6.663+7.326+5.884+4.636+3.081+1.090B C D E F GH G 'F 'E 'D 'C 'B 'A '0.51.01.01.01.01.01.01.0图2.3 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值2.2桁架支撑布置桁架形式及几何尺寸在设计任务书中已经给出,桁架支撑布置如图1.1所示。

第28讲普通钢屋架设计(2)

第28讲普通钢屋架设计(2)

第28讲 普通钢屋架设计(2)1、屋架杆件平面内计算长度怎样取值?答:上下弦杆、支座斜杆和支座竖杆在屋架平面内的计算长度取节间距离,即l 0x =l ,其他腹杆,计算长度取l 0x =0.8l 。

2、屋架杆件平面外计算长度怎样取值?答:⑴弦杆: l oy =l 1 (侧向支撑点间距离);①有檩屋盖:取水平支撑节点间长度;取檩条间距(檩条与横向水平支撑节点用板连牢时) ②无檩屋盖:两块大型屋面板的间距;⑵ 腹杆: l oy =l (节间长度)3、何谓“等强设计”?答:压杆对截面两主轴具有相等或接近的稳定性,。

4、为什么梯形钢屋架上下弦杆宜采用不等肢角钢短肢相并的截面形式,而中间腹杆宜采用等肢角钢相并的截面形式?答: 当无局部弯矩且为一般支撑布置情况时,屋架平面外计算长度为屋架平面内计算长度的两倍,即 ,要使 ,须使 ,因此宜采用不等肢角钢短肢相并的截面形式。

中间腹杆,屋架平面外计算长度 ,要求 ,因此中间腹杆宜采用等肢角钢相并的截面形式。

5、简述梯形屋架中杆件垫板的作用和布置原则。

答:保证组成屋架杆件的两个单枝共同工作。

布置原则:由双角钢组成的T 形或十字形截面的杆件,为了保证两个角钢共同工作,应每隔一定距离在两角钢相并肢之间焊上垫板,垫板厚度与节点板厚度相同,垫板的宽度一般取50~80mm ,垫板的长度比角钢肢宽大15~20mm ,以便与角钢连接。

在十字形双角钢杆件中垫板应横竖交错放置。

垫板间距,对压杆取d l ≦40i ,拉杆取d l ≦80i ,在T 形截面中i 为一个角钢对平行于垫板自身重心轴的回转半径,在十字形截面中为一个角钢的最小回转半径。

在杆件的两个侧向固定点之间至少设置两块垫板,如果只在杆件中央设置一块垫板,则由于垫板处剪力为零而不起作用。

ox y 02l l =y x λλ=y x 2i i =ox y025.1l l =y x 1.25i i ≈()x y yz λλλ=。

普通钢屋架设计例跨距30、柱距6、总长90

普通钢屋架设计例跨距30、柱距6、总长90

一柱间的上弦平面设置刚性系杆,以保证安装时上弦的稳定,在第一柱间的下弦平面也设置刚性系杆传递永久荷载:预应力钢筋混凝土大型屋面板(包括灌缝) 1.4×1.35=1.89 kN/mm2防水层(三毡四油,上铺小石子)0.4×1.35=0.54kN/mm220㎜厚水泥砂浆找平层20×0.02×1.35=0.54 kN/mm2屋架和支撑自重(0.12+0.011×30)×1.35=0.61 kN/mm23.58kN /mm2可变荷载:屋面活荷载0.7×1.4×0.7=0.68 kN/mm2设计屋架时,应考虑以下3种荷载组合:(1)全跨永久荷载+全跨可变荷载全跨节点永久荷载及可变荷载P=(3.58+0.68)×1.5×6=38.34 kN 屋架在全跨永久荷载+全跨可变荷载作用下的计算简图如下:节点板的强度验算及稳定性验算略。

上弦杆计算长度:根据支撑布置情况,屋架平面外计算长度取y l 0=4523mm ,屋架平面内为节间轴线长度,即x l 0=1508mm 。

假定λ=60,则查表得ϕ=0.807。

所需截面积 A=N/ϕf =869930/(0.807×215)=5013.86mm 2所需回转半径 λ/0x x l i == 1508/60 = 25.13 mm λ/0y y l i == 4523/60 =75.38 mm根据需要的A 、x i 、y i 查角钢规格表,选用2∠160×100×12(短肢相并),见图3(a)。

A =60.108㎝2,x i =2.82cm, y i =7.74cm 。

按所选角钢进行长细比及稳定性验算:==x x x i l /0λ150.8/2.82 =53.48< [λ] = 150 ==y y y i l /0λ452.3/7.74 = 58.44< [λ] = 150由y λ = 58.44查表得x ϕ= 0.816,则σ = N/ϕA = 869930/(0.816×6010.8) = 177.36N/㎜2</215N f =㎜2所选截面满足要求。

钢屋架设计

钢屋架设计
为了保证两个角钢组成的杆件共同作用,应在两角钢 相并肢之间每隔一定距离设置垫板,并与角钢焊接 (图1.25)。垫板厚度与节点板相同,宽度一般取 50~80 mm,长度比角钢肢宽大15~20 mm,以便 于与角钢焊接。
1.3.2屋架杆件设计

垫板间距在受压杆件中不大于40 i ,在受拉杆件中不 大于80 i 。在T形截面中, i 为一个角钢对平行于垫 板的形心轴1-1的回转半径(图1.25a),在十字形 截面中,为一个角钢的最小回转半径(图1.25b)。在 杆件的计算长度范围内至少设置两块垫板。

梯形屋架(图 1.16b)受力情况较三角形好,腹杆较短, 与柱子的连接既可做成刚接,也可做成铰接。这种屋架一 般用于屋面坡度较小的屋盖结构中,是工业厂房屋盖结构 的最常用形式。
1.3.1屋架形式选择

矩形屋架(图 1.16c)的上、下弦平行,腹杆长度相等,杆 件类型少,节点构造统一,便于制造,但弦杆内力分布不 均匀,这种形式一般用于托架或支撑体系中。

曲拱形屋架(图 1.16d)的外形与简支梁承受均布荷载的弯 矩图最为接近,作为简支结构受力最合理,但弦杆的曲线 形制造复杂,如改为折线形则较好,这种屋架用于有特殊 要求的房屋中。
1.3.1屋架形式选择
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2.腹杆体系 三角形屋架的腹杆体系有单斜杆式、人字式和芬克式。 单斜杆式(图1.17a)中较长的斜杆受拉,较短的竖杆 受压,比较经济。人字式(图1.17b)的腹杆数较少, 节点少,构造简便。芬克式(图1.17c)的腹杆受力合 理,还可分为两榀较小的桁架运输。
1.3.2屋架杆件设计

当有节间荷载作用时,为提高上弦在屋架平面内的抗 弯能力,宜采用不等肢角钢长肢相并的T形截面(图 1.24c)。

(完整word版)三角形钢屋架计算实例

(完整word版)三角形钢屋架计算实例

实用文档普通钢屋架设计实例1 设计资料北京地区一单跨厂房屋盖,跨度24m ,长度114m ,柱距6m 。

屋架采用24m 芬克式三角形钢屋架,屋架简支在钢筋混凝土柱上,上柱截面为400mm ×400mm ,混凝土强度等级为C20级,柱网采用封闭轴线。

厂房内设有一台起重量为Q=30t 的中级工作制桥式吊车。

钢材为Q235钢,井具有机械性能四项,抗拉强度、伸长率、屈服点、180°冷弯试验和碳、硫、磷含量的保证;焊条采用E43型,手工焊。

屋面采用波形石棉水泥瓦,自重为0.20kN /m2;木丝板保温层,自重为0.24kN /m2,檩条采用槽钢。

屋面均布活荷载为0.30kN /m2;基本雪荷载为0.30kN /m2。

屋架形式及几何尺寸:屋面坡度i=1/2.5,屋面倾角()1/2.52148'arctg α==,屋架计算跨度为030023700l l mm=-=,屋架跨中高度为 23700/5470H mm mm ==,上弦长度为()()0/2cos 23700/20.92812762L l mmα==⨯=,取6节间,节间长度为12762/62127s mm ==,节间水平投影长度为cos 21270.92851975s αα==⨯=mm 。

如图9-18示。

图9-18屋架几何尺寸及内力2 支撑布置根据厂房长度为120m >60m ,跨度l =24m 和有桥式吊车的情况,在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑及垂直支撑;并在上弦及下弦各设三道系杆。

上弦因有檩条亦可不设系杆。

如图9—19示。

图9-19 屋盖支撑布置(a )上弦支撑系统、(b )上弦支撑系统、(c )上弦支撑系统3 檩条布置1.檩条布置 檩条采用槽钢檩条,每节间放两根,檩距为2127/3=709mm ,檩条跨中设一根拉条。

2.荷载计算 屋面坡度2148'25α=<,雪荷载按不均匀分布最不利情况考虑,取1.250.30.375k S =⨯=kN /m2。

普通梯形钢屋架设计指导

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及参考例题

钢屋架课程设计指导书及参考例题

钢屋架课程设计指导书及参考例题钢屋架课程设计指导书⼀、教学要求1、了解普通钢屋架设计的全过程;2、学习结构施⼯图的绘制和结构计算书的编制⽅法3、了解钢屋盖⽀撑体系的作⽤并能正确布置⽀撑;4、掌握钢屋架的内⼒计算、杆件截⾯选择,节点设计的⽅法;5、掌握焊接连接的构造要求。

⼆、屋架形式及主要尺⼨的确定在确定钢屋架外形时,应满⾜适⽤、经济和制造安装⽅便的原则。

腹杆和节点数量少,应使短杆受压,长杆受拉,杆件夹⾓宜在30°~60°之间。

屋架的主要尺⼨包括屋架的跨度、⾼度、节间宽度。

跨度⼀般以3m为模数。

计算跨度:L0=L-2×150mm 卷材防⽔屋⾯上弦坡度为:1/8~1/12 时,跨中⾼度⼀般为:(1/6~1/10)L;端部⾼度常⽤:H0=1.8~2.2m;上弦节间长度应等于⼤型屋⾯板的宽度。

三、⽀撑布置根据车间长度,屋架跨度,荷载情况,以及吊车设置情况,宜布置两道上、下弦横向⽔平⽀撑,垂直⽀撑和系杆,屋脊节点及屋架⽀座处沿⼚房通长设置刚性系杆,屋架下弦沿跨中通长设⼀道柔性系杆。

凡与⽀撑连接的屋架可编号为GWJ—A,其它编号均为GWJ—B。

四、屋架的内⼒计算1、计算的基本假定节点均为铰接;所有杆件的轴线均位于同⼀平⾯内,且同⼼交汇于节点;荷载均⽤于节点。

2、荷载计算屋⾯活荷载与雪载⼀般不会同时出现,可取其中较⼤者进⾏计算。

屋架沿⽔平投影⾯积分布的⾃重(包括⽀撑)可按经验公式计算。

荷载计算中,因屋⾯坡度较⼩,风荷载对屋⾯为吸⼒,起卸载作⽤,对重屋盖可不考虑,所以各荷载均按⽔平投影⾯积计算。

3、荷载组合设计屋架时,应考虑以下三种荷载组合:(1)全跨永久荷载+全跨可变荷载(2)全跨永久荷载+半跨可变荷载(3)全跨屋架与⽀撑⾃重+半跨屋⾯板⾃重+半跨屋⾯活荷载4、内⼒计算按图解法、解释法、电算法均可计算屋架各杆内⼒。

先求出单位荷载作⽤于各节点时的内⼒,即内⼒系数,然后可求出当荷载作⽤于全跨及半跨各节点时的杆件内⼒,并求出三种荷载组合下的杯件内⼒.取其中不利内⼒(正、负最⼤值)作为设计屋架的依据。

《钢结构》普通钢屋架课程设计任务书及指导书--2014

《钢结构》普通钢屋架课程设计任务书及指导书--2014

附1:房屋长度有4组数据:(1)60m;(2)102m;(3)120m;(4)150m;附2:屋盖所承受的竖向均布荷载标准值(恒载),共10组。

(a)、2.25 KN/m²;(b)、2.5 KN/m²;(c)、2.75 KN/m²;(d)、3.0 KN/m²;(e)、3.25 KN/m²;(f)、3.5 KN/m²;(g)、3.75 KN/m²;(h)、4.0 KN/m²(i)、4.25 KN/m²;(l)、4.5KN/m²;附3:屋盖所承受的竖向均布荷载标准值(活载),共4组。

(a)、0.5 KN/m²;(b)、0.6 KN/m²;(c)、0.7 KN/m²;(d)、0.8 KN/m²;(e)、0.9 KN/m²;(f)、1.0 KN/m²;(g)、0.4 KN/m²2、设计内容:1)、作支撑布置图,其中包括上、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑、系杆.2)、求屋架杆件内力.必要时应进行内力组合。

3)、选择屋架各杆件的截面形式和尺寸.4)、节点设计,包括支座节点a、屋脊节点I、下弦拼接节点i、上、下弦中间节点E、e、d.5)、绘制屋架的一个运送单元的施工图并作材料表二、普通钢屋架设计指导书1、引言:钢屋架课程设计历年来一直是钢结构课程设计的必做题目,通过钢屋架课程设计的学习,对钢桁架的设计,钢结构节点设计,钢结构支撑体系都会有较深的了解,对钢结构施工图,施工详图的绘制方法也会有较深刻的理解和体会。

近些年来,门式刚架,网架的广泛应用。

致使钢屋架的应用受到了限制。

但是,一方面,仍然有许多情况,如大坡度屋盖、狭长结构屋盖,桁架结构仍是首选结构形式;另一方面,通过对钢屋盖这种最基本的桁架结构设计的学习,对学习其他结构如门式刚架结构(特别是支撑体系),网架结构,其他空间桁架结构也会有很大的帮助。

钢屋架设计

钢屋架设计

⑷各零件要进行详细编号,按主次、上下、左右 顺序进行。
⑸施工图中的文字说明应包括不易用图表达以及 为了简化图面而易于用文字集中说明的内容, 如:钢材标号、焊条型号、焊缝形式和质量等 级、图中未注明的焊缝和螺栓孔尺寸以及防腐、 运输和加工要求。
3.施工荷载(屋面活载)
荷载组合效应
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+
半跨屋面板重+半跨屋面活荷载
注:屋面活荷载和雪荷载不会同时出现, 取两者中的较大值计算。
计算屋架杆件内力的基本假定
屋架的节点为铰接; 屋架所有杆件的轴线都在同一平面内,且
内力的较小值N,考虑到截面形心处的力与拼接
角钢两侧的焊缝近于等距,N力由两根拼接角钢 的四条焊缝平分传递。弦杆和连接角钢连接一 侧的焊缝长度为:
l1

N 4 0.7hf

f
w f

2hf
拼接角钢长度为 L 2l1 b
内力较大一侧的下弦杆与节点板间的焊缝传 递弦杆内力之差△N,如△N过小则取弦杆较大 内力的15%,内力较小一侧弦杆与节点板间焊 缝参照传力一侧采用。
t 板件厚度,
应力扩散角,取30°。
由试验研究,桁架节点板在斜腹杆压力作用下的稳定: ⑴对有竖腹杆的节点板,当 c t 15 235 f y 时, 可不计算稳定,否则应进行稳定计算。 在任何情况下 c t 不得大于 22 235 f y , c为受压腹杆连接肢端面中点沿腹杆轴线方向 至弦杆的净距离,t为节点板厚度。

K1N 2 0.7hf1
f
w f

2hf 1
肢尖焊缝:

钢屋架设计讲义

钢屋架设计讲义

5.5普通钢屋架设计5.5.4杆件计算长度与长细比1、杆件计算长度(《钢规》5.3.1-5.3.2条)(1)确定桁架弦杆和单系腹杆(用节点板与弦杆连接)的长细比时,其计算长度L0按下表采用:注:① L为构件的几何长度(节点中心间距离),L1为桁架弦杆侧向支承点之间的距离。

②斜平面系指与桁架平面斜交的平面,适用于构件截面两主轴均不在桁架平面内的单角钢腹杆和双角钢十字形截面腹杆。

③无节点板的腹杆计算长度在任意平面内均取其等于几何长度(钢管结构除外)。

当桁架弦杆侧向支承点之间的距离为节间长度的2倍,且两节间的弦杆轴心压力不相同时,则该弦杆在桁架平面外的计算长度,应按下式(5-8)确定,但不应小于0.5L1。

对桁架再分式腹杆体系的受压主斜杆及K形腹杆体系的竖杆等,在桁架平面外的计算长度与应按公式(5-8)确定(受拉主斜杆仍取L1);在桁架平面内的计算长度则取节点中心间距离。

(2)确定在交叉点相互连接的桁架交叉腹杆的长细比时,桁架平面内的计算长度应取节点中心到交叉点间的距离;桁架平面外的计算长度,当两交叉杆长度相等时,应按下列规定采用:①压杆(即计算杆为压杆)* 相交另一杆受压,两杆截面相同并在交叉点均不中断,则:⎪⎭⎫ ⎝⎛+=N N ll 00121 * 相交另一杆受压,此另一杆在交叉点中断但以节点板搭接,则:NN l l 020121π+=* 相交另一杆受拉,两杆截面相同并在交叉点均不中断,则:l N N ll 5.04312100≥⎪⎭⎫ ⎝⎛-= * 相交另一杆受拉,此拉杆在交叉点中断但以节点板搭接,则:l NN l l 5.043100≥-= 当此拉杆连续而压杆在交叉点中断但以节点板搭接,若N 0≥N ,或拉杆在桁架平面外的抗弯刚度⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-≥1430220N N l N EI Y π时,取L 0=0.5L 。

上述各式中:L 为桁架节点中心间距离(交叉点不作为节点考虑);N 为所计算杆的内力;N 0为相交另一杆的内力,均为绝对值。

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普通钢屋架设计
普通钢屋架设计
一.设计资料
某车间跨度30m,长度90m,柱距6m,车间设有30/5t中级制桥式吊车,使用温度-29℃,采用1.5*6.0m预应力混凝土钢筋大型屋面板,10cm厚沥青珍珠岩保温层,卷材屋面,屋
面坡度1/10,屋架支撑在钢筋混凝土柱上,上截面400*400mm,混凝土型号C20
二.屋架形势,尺寸及支撑布局
1.据题参数使用温度为-29℃,连接方法及载荷性质,屋架钢材选用Q235,焊条选
E4303型,手工焊
2.屋面材料为预应力混凝土大型层面板,所以采用无檀层盖体系,平缓坡度形钢屋架
i=1/10.屋架计算跨度L0=L-2*150=29700mm 端部高度取h0=2000mm
所以得屋架高度比;h/l0=3485/29750≈1/8.55
3.屋架示意图
这种设计坡度平缓,适合大型面板,其外型接近弯矩图,因而弦杆内力沿跨度分布较
均匀,屋架的下弦间距做成3m,大型局面板为1.5m,为避免上弦承受局部弯矩,所以采
用再分式腹杆,将节间距做成1.5m,使屋架上弦节点受到载荷,在跨中考虑到腹杆的适宜倾角,采用再分杆式,由屋架跨度大,为避免挠度破坏,跨中拱起60mm(L/500)
三.载荷和内力计算
恒载:两毡三油防水层 0.35KN/mm2
找平层,20mm厚水泥砂浆, 20*0.02=0.4KN/mm2
保温层,100厚沥青珍珠岩 0.3KN/mm2
预应力钢筋混凝土大型层面板包括灌封:1.4KN/m2 屋架和支撑自重:
g=0.117+0.011*30=0.45KN/m2
以上恒载总计为:0.35+0.4+0.3+1.4+0.45=2.9KN/m2 分项系数*1.2得3.48KN/m2
可变载荷:屋面活载荷:0.5KN/m2
积灰载荷:1.00KN/m2
总计:1.5KN/m2 分项系数*1.4得2.1KN/m2 雪载荷:0.45KN/m2
设计屋架时,考虑以下几种载荷组合情况,
求得全跨P1=3.48*1.5*6=31.32KN
P2=2.1*1.5*6=18.9KN
(1)永久载荷+可变载荷
节点载荷:P=P1+P2=31.32+18.9=50.22KN
(2)永久载荷+半跨可变载荷
节点载荷:P左=P1+P2=31.32+18.9=50.22KN P右
=P1=31.32KN
(3)屋架支撑自重+(左)半跨屋面板重+(右)施工载荷(屋面活载)+雪载
节点载荷:P左=(0.45*1.2+1.4*1.2+0.5*1.2+0.45*1.4)*1.5*6=31.05KN P右
=0.45*1.2*1.5*6=4.86KN
内力计算,先求各杆全跨和半跨节点载荷作用下杆件内力系数,再求
应力
屋架杆件内力(KN)
四.杆件截面选择
(1)上弦杆:整个上弦不改变截面,按最大应力计算,NIK=-1139.5KN,其杆尺寸
lox=1508mm,loy=3016mm(两块屋面板宽)。

截面选用两个不等肢角钢。

短钢相并。

可知
腹板最大内力为Nab=-564.9KN。

查表可得,中间节点板厚t=14mm。

支座节点板厚t=16mm,假定细长比λ=60,查的轴心受压杆件稳定系数Φ=0.807.刚才抗压力设计强度f=215。

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