梯形钢屋架课程设计

梯形钢屋架课程设计

一、设计资料

（1） 题号80，屋面坡度1：16，跨度30m ，长度96m ，柱距6m ，地点：哈尔

滨，基本风压：0.45kN/m 2,基本雪压：0.45 kN/m 2

（2） 采用1.5m ×6m 预应力混凝土大型屋面板，80mm 厚泡沫混凝土保护层，

卷材屋面，屋面坡度i=1/16。屋面活荷载标准值0.7kPa ，雪荷载标准值为0.45 kN/m 2，积灰荷载标准值为0.6 kN/m 2。

（3） 混凝土采用C20，，钢筋采用Q235B 级，焊条采用E43型。 （4） 屋架计算跨度：l 0=30m-2×0.15m=29.7m

（5） 跨中及端部高度：采用无檩体系屋盖方案，缓坡梯形屋架。 取屋架在29.7m 轴线处的高度m h 972.10=

取屋架在30m 轴线处的端部高度m h 963.10

=' 屋架的中间高度m il h h 900.22

7

.29161972.12/00=⨯+

=+= 屋架跨中起拱按500/0l 考虑，取60mm 。

二、结构形式与布置

屋架形式及几何尺寸如下图：

梯形钢屋架支撑布置如下图：

1、荷载计算

屋面荷载与雪荷载不会同时出现，计算时取较大值进行计算，故取屋面活荷载0.7 kN/m 2进行计算。

屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式2(0.120.011)/k g l kN m =+计算，跨度单位为米（m ）。荷载计算表如下：

荷载名称

标准值（kN/m 2） 设计值（kN/m 2） 预应力混凝土大型屋面板

1.4 1.4×1.35=1.89 三毡四油防水层 0.4

0.4×1.35=0.54 找平层(厚20mm) 0.2×20=0.4 0.4×1.35=0.54 80厚泡沫混凝土保护层

0.08×6=0.48 0.48×1.35=0.648 屋架和支撑自重

0.12+0.011×030=0.45

0.45×1.35=0.608 管道荷载 0.1 0.1×1.35=0.135

永久荷载总和 3.23 4.361 屋面活荷载 0.7 0.7×1.4=0.98 积灰荷载 0.6 0.6×1.4=0.84

可变荷载总和

0.3

1.82

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：

kN F 629.5565.1)82.1361.4(=⨯⨯+=

（2） 全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载：

kN F 249.3965.1361.41=⨯⨯=

半跨节点可变荷载：

kN F 38.1665.182.12=⨯⨯=

（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：

kN F 47.565.1608.03=⨯⨯=

半跨接点屋面板自重及活荷载：

kN F 83.2565.1)98.089.1(4=⨯⨯+=

（1）、（2）为使用节点荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。 4、内力计算

屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如下:

由数解法解得F=1时的屋架各杆件的内力系数(F=1作用于全跨\左半跨和右半跨).然后进行组合,如下表:

杆件名称

内力系数(F=1)

第一种

组合F×

①

第二种组合第三种组合

计算杆

件内力

(kN) 全跨

①

左半

跨②

右半

跨③

F1×①

+F2×②

F1×①

＋F2×

③

F3×①

＋F4×

②

F3×①

＋F4×

③

上弦

AB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 BC、CD -11.94 -8.98 -3.42 -6664.21 -615.73 -527.93 -297.27 -158.82 -664.21 DE、EF -19.97 -14.39 -6.83 -1110.91 -1019.51 -895.68 -480.93 -285.65 -1110.91 FG、GH -24.43 -16.61 -9.57 -1359.02 -1230.92 -1115.61 -562.67 -380.83 -1359.02 HI -26.05 -16.31 -11.92 -1449.14 -1289.59 -1217.69 -563.78 -450.39 -1449.14 IJ、JK -26.55 -16.76 -12.00 -1476.95 -1316.59 -1238.62 -578.14 -455.19 -1476.95

下弦ab 6.56 4.95 1.95 364.93 338.55 289.41 163.74 86.25 364.93 bc 16.44 12.06 5.34 914.54 842.80 732.72 401.44 227.86 914.54 cd 22.58 15.78 8.30 1256.10 1144.72 1022.20 531.11 337.90 1256.10 de 25.55 16.69 10.83 1421.32 1276.19 1180.21 570.86 419.50 1421.32 ef 25.40 13.95 14.02 1412.98 1225.43 1226.57 499.27 507.07 1414.98

斜腹杆aB -11.55 -8.85 -3.31 -642.51 -598.29 -507.54 -291.77 -148.68 -642.51 Bb 9.43 6.95 3.04 524.58 483.96 419.91 231.10 130.11 524.58 bD -8.12 -5.67 -3.01 -451.71 -411.58 -368.01 -190.87 -122.16 -451.71 Dc 6.32 4.06 2.76 351.58 314.56 293.26 139.44 105.86 351.58