18米跨度梯形屋架

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1、钢结构设计8-272013指导老师18m跨度梯钢屋架第五组学号91．设计资料某车间长度180m，柱距6m。车间内设有两台20/5T中级工作制吊车。计算温度高于-20℃，地震设防烈度为7度。采用1.5×6m2预应力钢筋混凝土大型屋面板，8cm厚泡沫混凝土保温层，卷材屋面。雪荷载为0.4kN/m2，积灰荷载为0.75kN/m2，屋架简支于钢筋混凝土柱上，上柱截面为400×400，混凝土标号为C20。要求进行屋架设计计算。2．屋架形式及荷载无檩屋盖方案，屋面坡度i=1/10，采用平坡梯形屋架。屋架计算跨度为L0=L-300=17700mm，端部高度取H0=2015mm，中部高度H=2900m

2、m。根据建造地区的计算温度和荷载性质，钢材选用Q235-B，焊条采用E43型，手工焊。恒载标准值：二毡三油上铺小石子0.35kN/m2找平层（2cm厚）0.40kN/m2泡沫混凝土保温层（8cm厚）0.50kN/m预应力混凝土大型屋面板（含灌缝）1.40kN/m2钢屋架和支撑自重0.12+0.011×LkN/m2管道设备自重0.10kN/m2活荷载标准值：0.70kN/m2雪荷载标准值：0.50kN/m2积灰荷载标准值：0.75kN/m23.荷载内力计算1.荷载计算永久荷载标准值二毡三油上铺小石子0.35KN/m2找平层（2cm）厚0.40KN/m2泡沫混凝土保护层8cm0.45KN/

3、m2预应力混凝土大型屋面板1..40KN/m2钢屋架和支撑自重0.12+0.011*LKN/m2=0.318KN/m29管道设备自重0.10KN/m2总计3.018KN/m2活荷载：0.70KN/m2雪载：0.50KN/m2积灰荷载：0.75KN/m2设计值：永久荷载：1.2*3.018=3.6216KN/m2可变荷载：1.4*（0.5+0.75）=1.75KN/m22.荷载组合屋架上弦杆节点荷载组合一：全跨永久荷载+全跨活荷载P=3.6216+0.70*1.4*1.5*6=41.4KN组合二：全跨永久荷载+全跨（积灰+雪载）P=3.6216+1.75*1.5*6=48.34KN组合三

4、：全跨永久荷载+全跨（积灰+活载）P=3.6216+1.4*0.75+1.4*0.7*1.5*6=50.85组合四：全跨永久荷载+半跨（积灰+雪载+P1=3.6216*1.5*6=32.59KNP2=1.75*1.5*6=15.75KN组合五：全跨永久荷载+半跨（积灰+雪载）P1=3.6216*1.5*6=32.59KNP3=0.75+0.7*1.4*1.5*6=18.27KN组合六：全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板自重+半跨屋面活载P4=0.318*1.2*1.5*6=3.4344KNP5=1.4*1.2+0.7*1.41.5*6=23.94KN93.内力计算使用图解法进行计算，计

5、算结果见下表9注：表中正值表示拉力，负值表示压力。下图为屋架结点图四、杆件截面设计腹杆最大内力为N=-327.24KN，由屋架节点板厚度参考可知：支座节点板刚度取12mm，其余节点板与垫板厚度取10mm。1.上弦杆整个上弦杆采用相同截面，按最大内力计算，N=-460.1KN屋架平面内去计算长度l0x=150.8cm，l0x=300cm，设λ=60，查表得φ=0.807A>N/φf=460.1*10^3/0.807*215=2651mm2ix>l0x/λ=1508/60=2.51cmIy>l0y/λ=3000/60=5.0cma=10mm查角钢型钢表，初选为2∠140*90*8┐┌a=1

6、0mmix=2.59ciy=6.73cmA=36.076cm2λx=l0x/ix=150.8/2.59=58＜[λ]=150λy=3000/6.73=44.6＜150b/t=140/8=17.5＞0.56*l0y/b=0.56*3000/140=12则：λyz=3.7*b1/t*(1+l0y2t2/52.7b14)=3.7*17.5*(1+3002*082/52.7/144)=66.6＜150由于λyz＞λx＞λy所以φmin=φyz=0.771则N/φminA=460.1*10^3/(0.771*3607.6)=165N/mm2＜f=215N/mm2符合要求填板2块，la=50.2c

7、m＜40ix=40*2.59=103.6cm2.下弦杆整个下弦杆采用统一截面，按照最大内力计算，N=468.88KN平面内计算长度为lox=3000mm，平面外计算长度loy=6000*(0.75+0.25*174.01/468.88)=5057mm选用┛┗2∠100*63*7A=2222.2mm2ix=1.78cmiy=4.95cmλx=l0x/ix=300/1.78=168＜[λ]=250λy=loy/iy=505.7/4.95=102＜3