大跨度h型钢截面钢屋架设计实例

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1、大跨度H型钢截面钢屋架设计实例大跨度H型钢截面钢屋架设计实例陈企奋朱江摘要:本文介绍r某T程中50.2m人跨度H型钢截面铡屋架的设计实例及设计中需要渖意的环节,对十T程界l行口J供借l揸.关键词:人跨度H型钢截面钢屋架设计引言某电了J房能于上海浦东外高桥保税内,山主J'房,办公楼及动力J'房等组合而成,其中主J'房长ll5.2米,宽50.4米,■层内设柱了,为满足使用功能,采用了50.2米跨度的钢屋架.一,工程概况该J'J房山主J房,办公楼及动力J房等组合而成,山于各部分荷载差异大,柱网尺寸不一致等原冈,在三个建筑间均设温度缝分丌.主J'房长115.2米,宽50.4米,

2、_层建筑,底层柱网尺,J为7.2米×7.2米,_层除J房外}f爿的柱了丌到犀.血,其余的柱均拔去,形成一个大空间,以适应生产流水线的功能要求.底层层高为5.40m,一层层高5.5m(计到犀架支座安装标岛),形成为■层拔柱的框排架结构(见图1).本厂房的使用荷载较大,根据T艺设计资料,部分的使用荷载标准值为:底层10KN/m(局部区域25KN/m)^^二层10KN/m犀架下弦悬挂倚载(作用于节点)1.5KN/m屋架上弦悬挂荷载(作用于节点)1.0KN/m屋-向活荷载(作用于节点)0.55KN/m2为此,将楼板,梁,柱等采用现浇钢砼混凝十,外墙为240厚多孔砖,局面梁则采用

3、钢犀架.山于T艺设计要求,小能采用轻质犀面,并且小准采用钢网架,为此,犀面采用现浇钢砼屋面板,通过其下钢梁支承『/,一一一.,●r●1l●/:一一渺.,.,,'渺一r,一/一/一/..一/f]『I㈠}『I『llIjI{『II—JJl…Jjij.—?一一.,,,,一,,,一,,/一_萨,:,{}.————{//一-一-●一』一一一一,■鼍_『】.图1二层平面布置图?17?_ji;r-.j,,t】—t'""}rt.I;』广.Tk.一ll;;jt'h:0量【TH{:i厂丽{i!i'ti*l!ji《It{啪uuuuu.¨...,{图2屋架半回布置图ji于钢犀架.钢梁间距2.5m

4、,犀架高度范…冈支座处端竖杆和上弦杆内力较小,可采用;内的;fi挂荷载通过钢梁支承于屋架杆件节点较小截面的杆件,节约材料,且支座处主要和节问上,屋架高度以下的管道,设备及沽山斜腹杆传力,重心较低;但其各斜腹杆l净J'房的m顶则通过构架将荷载传递到屋架受爪.而下降式斜杆形式的桁架则相反,斜}T件节点上.屋架平面布置图见图2.腹杆受拉.为此,决定采用下降式单斜杆梯J房采用桩基础,桩尖持力层为⑦层草形桁架,犀架端部自设屋架竖杆,框架柱顶'黄一灰黄色砂质粉十.均在屋架下弦处.详见图3.二,屋盖结构设计2.屋架内办计算分析I.屋架形式的确定屋架的荷载山以下几个部分组成:屋架跨度5

5、0.2m,柱距7.2m,且采用屋血保温,防水材料,钢砼犀面板,爪羽砼屋面板,犀面坡度平缓;在屋架高度型钢板(作模板),檩条及犀盖支撑,重内布置有设备,屋架的形式要考虑其搬动,约5.58KN/m2,屋面活1岢载0.70KN/m2准修的空问.作用于犀架的悬挂荷载又较犀架自重'大,屋血自重达5.58KN/m,而悬挂倚载屋架上弦设备m挂1岢载I.0KN/m29u上屋面活荷载,则设计使用荷载标准值达屋架下弦设备m挂1岢载1.5KN/mz1.2KN/m,屋架承担的荷载很大,且下部基本风压:0.55KN/mz(地面粗糙度B!有较密的悬m荷载,所以采用平行弦单斜腹类)}T系平面钢桁架较

6、为合理.上弦杆为适应犀_T=程抗震设防烈度7度,近震,Ⅳ类场.i排水有5%的坡度,实际已成为梯形桁地(对犀架小作抗震验算)粜.温度荷载(季节温差80.C)i根据屋架跨度和所承受的荷载以及杆件这荷载折算成集中力作用于屋架上下}1勺夹角来确定屋架高度(上下弦杆的形心问弦节点及上弦的节问.{j)为跨度的1/10.5,取支座处屋架上下弦屋架支座假定为竖向刚性约束;水平向i心距离为4.8m;跨中处弦高为6.05m,一端为刚性约束,一端为自山端.勾跨度的I/8.3.屋架汁算程序按平面桁架采用"钢结构单斜杆平行弦杆桁架有下降式斜杆和上杆件系统CAD软件3D3S,,(V2.0版).汁,

7、i『}式斜杆两种形式.对于上升式斜杆形式,算结果如下:l'l8'ttil一——L一一一;一卜一下一I一,.'.一——一—J一一一—\§,I,,,\Il¨__(...f-_.,,,,…'fJI.埘.1l6I蜀1鱼,tlln.I-:I崩支座反力设汁值2205KN,屋架上弦杆最大内力46O7KN(压力);下弦杆最大内力460lKN(拉力);支座竖杆最大内力2205KN(压力),其余直腹杆最大内力l875KN(压力);斜腹杆最大内力2740KN(拉力).计算结果显示,近跨中的两根斜腹杆出现压力,但内力仅为l4KN.屋架跨中最大挠度为l