24m乘以60m梯形钢屋架设计

一、 设计资料

1. 结构形式

某城防跨度24m 总厂57m 柱距6m 采用梯型钢屋架，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，上主界面400mm ×400mm 混凝土强度等级为c30，无卖弄坡度为i=1:10.地区计算温度高于-22°c ，无侵蚀介质，地震设防烈度为7度，屋架下弦表保卫18m ；厂房内设中级（A5）级桥式吊车。

屋架形式及炫彩

屋架形式为梯形、几何尺寸及内力系数另制定。屋架采用的钢材及焊条为：Q345B 钢E50焊条。

3.荷载标准值（水平投影面积） ①永久荷载：

二毡三油（上铺绿豆沙）防水层 0.4kN/m2 水泥砂浆找平层 0.4kN/m2 保温层 0.4kN/m2 冷底子油、热沥青各一道 0.05kN/m2 预应力混凝土大型屋面板和灌缝 1.4kN/m2 屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L 计算：0.45kN/m2 悬挂管道 ②可变荷载：

屋面活荷载标准值 0. 50kN/m2 雪荷载标准值 0.60kN/m2 积灰荷载标准值 0.20kN/m2 二、荷载计算

根据《建筑结构荷载规范》，屋面和荷载与雪荷载不会同时出现，计算时，取较大的荷载标准值进行计算。故取雪荷载0.60kN/m2进行计算。

荷 载 计 算 表

荷载名称

标准值（kN/2

m ） 设计值（kN/2

m ） 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2cm ） 0.4 0.3×1.35＝0.54 冷底子油、热沥青各一道 0.05

0.1×1.35＝0.065 屋架和支撑自重 0.12+0.011×30=0.45 0.45×1.35＝0.6075 永久荷载总和 2.7 3.645 雪荷载 0.6 0.6×1.4＝0.84 积灰荷载 0.2 0.2×1.4＝0.28 可变荷载总和

0.8

1.12

设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合： 3.1.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：F=(3.645+0.84+0.28×0.9)×1.5×6.0=42.633kN 3.2.全跨永久荷载 + 半跨可变荷载

全跨节点永久荷载：F1=3.645×1.5×6=32.805kN 半跨节点可变荷载：F2=1.12×1.5×6=10.08kN

3.3.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：F3=0.6075×1.5×6=

4.4675kN

半跨节点屋面板自重及活荷载：F4=1.89+0.84×1.5×6=9.45kN 三、内力计算

屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如图所示：

①②③F *①F 1*①+F 2*②F 1*①+F 2*③F 3*①+F 4*②F 3*①+F 4*③

A B 000000000B C C D -8.4-6.1-2.3-358.1172-337.05-298.746-95.172-59.262-358.1172D E E F -13.2-8.9-4.3-562.7556-522.738-476.37-143.076-99.606-562.7556F G G H -15.1-9.1-6-643.7583-587.0835-555.8355-153.45425-124.15925-643.7583H I -14.8-7.4-7.4-630.9684-560.106-560.106-136.049-136.049-630.9684a b 4.53.41.1191.8485181.8945158.710552.2337530.49875191.8485b c 11.27.83.4477.4896446.04401.688123.74682.166477.4896c d 14.59.35.2618.1785569.4165528.0885152.66375113.91875618.1785d e 15.48.66.8656.5482591.885573.741150.0695133.0595656.5482a B -8.6-6.3-2.3-366.6438-345.627-305.307-97.9555-60.1555-366.6438B b 6.84.72.1289.9044270.45244.24274.79450.224289.9044b D -5.4-3.3-2.1-230.2182-210.411-198.315-55.3095-43.9695-230.2182D c 3.81.91.9162.0054143.811143.81134.931534.9315162.0054c F -2.6-0.8-1.8-110.8458-93.357-103.437-19.1755-28.6255-110.8458F d 1.4-0.41.859.686241.89564.0712.474523.264564.071d H -0.31.5-1.8-12.78995.2785-27.985512.83475-18.35025-27.9855H e -0.8-2.51.7-34.1064-51.444-9.108-27.19912.491-51.444A a -0.5-0.50-21.3165-21.4425-16.4025-6.95875-2.23375-21.4425C b E c G d -1-10-42.633-42.885-32.805-13.9175-4.4675-42.885I e

1.40.70.759.6862

52.98352.98312.869512.869559.6862

计算杆件

上弦下弦竖杆斜腹杆第三种组合

第二种组合名称编号

全跨左半跨右半跨第一种组合