网架计算书

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Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

本科毕业设计题目：大型仓储屋盖设计

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二零一零年六月二日

目录

大型仓储屋盖设计计算书

1 设计资料

工程概况

北部某城市一大型仓储屋盖，建筑面积为1800m2(40m×45m)，采用斜放四角锥网架。屋盖下部为框架结构，网架周边支承在钢筋混凝土框架梁上，梁横截面宽度为350mm。

网架上弦节点加小立柱，沿短跨方向形成6%的排水坡度，在小立柱上沿长跨方向搭设檩条，檩条上铺设彩钢夹芯板，并采用聚苯夹芯保温。

设计基本条件

1.2.1设计等级要求

网架结构的防火等级和耐久等级均为二级。

1.2.2抗震设防烈度

该工程所在地区的抗震设防烈度为7度。

1.2.3气象条件

⑴温度：最热月平均温度，最冷月平均温度，夏季极端最高温度(1955年7月23、24日)，冬季极端最低温度（1970年1月4日）。

⑵相对湿度：年平均湿度63%，最热月平均相对湿度76-80%。

⑶主导风向：1、8、11月盛行北风和西南风，其它各月盛行西南风，基本风压为

m2。

⑷雨雪条件：年平均降雨量566.6mm，日最大降雨强度1856mm/日，最大积雪深度230mm。

2 结构选型及初步设计

网架结构的选型

网架结构选型应遵循安全、经济、美观的设计原则，能够满足建筑的使用功能要求，并且能够充分发挥结构良好的受力性能。本工程中，网架的长短边之比45/40=，其平面接近方形，且支承方式为周边支承，通过满应力优化设计比较，宜选择斜放四角锥网架。

斜放四角锥网架的上弦与边界轴线成450夹角，下弦正放，腹杆和下弦在同一垂直面内。这种网架的上弦杆长度约为下弦杆的倍，故呈短压杆、长拉杆的情况，受力合理，节点汇交杆也较少。在接近正方形周边支承时用钢量指标较好，适用于中小跨度建筑。

网格尺寸和网架高度

根据数值计算和工程经验，当网架短向跨度为L2=(30～60)m时,短向网格尺寸宜取为（1/11～1/14）×L2。考虑屋面板布置，短向网格数取为12，网格尺寸为40/12=3.333m。

网架长向跨度较大，网格数划分应当比短跨方向多些，且网格尺寸宜比短向小些。考虑以上因素，长向网格数取为14，网格尺寸为45/14=3.214m。

当网架短向跨度为L2=(30～60)m时，网格高度宜取为（1/12～1/15）×L2，周边支承时高度可以取小值；对于角锥体系网架，高度的选取还应满足使腹杆与弦杆的夹角接近60度的要求。综合考虑以上因素,网格高度预先取为40/15=2.7m，当结构计算不满足挠度要求时，再适当加大网格高度。

网架结构的支承

本网架采用周边支承方式，所有边界节点都支承在框架梁上。框架梁的横截面尺寸为350mm×600mm，混凝土强度等级为C30。在网架边界的每个节点上都加上竖向约束（Z），为了防止网架在平面内转动，还要加水平约束。本网架中在长跨其中一边的两端点分别加上两向水平约束（x，y）和一向水平约束（y）。

网架的屋面排水

本网架采用在上弦节点上加小立柱形成排水坡的方法。沿短跨方向形成双坡自由排水系统，排水坡度为6%。

3 网架结构的计算

网架结构上的作用

3.1.1静荷载：

网架自重：网架自重包括网架的杆件自重和节点自重。网架大多数采用钢材，

它

的自重可以通过计算机程序自动生成。

上弦静荷载：屋面板+檩条=m2。

下弦静荷载： m2。

3.1.2活荷载：

屋面活荷载：网架屋面为不上人屋面，屋面活荷载标准值取为m2。

雪荷载：雪荷载和屋面活荷载不必同时考虑，取两者中的较大值。由《建筑结构荷载规范》GB50009查得雪荷载为m2，小于屋面活荷载，故不考虑雪

荷载。

风荷载：对于周边支承，且支座节点在上弦的网架，风荷载由四周墙面承受，计算时可不考虑风荷载的影响。

积灰荷载：网架作为仓储屋盖，积灰荷载较小，可以不考虑积灰荷载的影响。

吊车荷载：网架结构中不设吊车，故不必考虑吊车荷载。

3.1.3温度变化作用与地震作用

本网架短向跨度为40米，属于中等跨度，温度变化作用对网架受力影响较小，因此可忽略温度变化作用对网架的影响。

该工程所在地区的抗震设防烈度为7度，按照我国《网架结构设计与施工规程》JGJ7-91的规定，可以不进行竖向抗震验算和水平抗震验算。

3.1.4荷载组合

当无吊车荷载、风荷载和地震作用时，网架应考虑以下荷载组合：

a.静荷载+活荷载

b.静荷载+半跨活荷载

c.网架自重+半跨屋面板自重+施工荷载

当采用轻型屋面或屋面板对称布置时，可不考虑后两种荷载组合。因此，本工程中

只考虑第一种荷载组合，共有四种工况组合情况：

（1）、静荷载×（+）=m2；

（2）、静荷载+活荷×（+）+×= kN/m2；

（3）、静荷载+活荷载×（+）+×= kN/m2；

（4）、静荷载+活荷载×（+）+×= kN/m2。

杆件的内力计算与输出

在CAD2004中建立网架模型,然后导入MST中,利用MST对网架杆件进行内力分析，从而得到各杆件的内力情况，详见下面表-1所示。

表-1 杆件的轴力范围

杆件号轴力范围（kN）杆件号轴力范围（kN）杆件号轴力范围（kN）

1 28 55 -22

2 29 56

3 -7 30 57

4 31 58 -22

5 32 59

6 33 60

7 34 61 -3

8 35 62

9 36 63

10 37 64 -23

11 38 65

12 39 66

13 40 -7 67

14 41 68

15 42 69

16 43 70

17 44 71

18 45 72

19 -122 -64 46 73

20 47 74

21 48 75

22 49 -23 76

23 50 77

24 51 78

25 52 -3 79

26 53 80

27 54 81

续表-1