m跨度轻型屋面三角形钢屋架设计说明书

《m跨度轻型屋面三角形钢屋架设计说明书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、轻型屋面三角形钢屋架设计说明书设计人：覃树方指导老师：付建科老师一设计资料及选择屋架形式与材料设计一位于杭州市郊的单跨封闭式屋架结构。单跨屋架总长度为36m，柱距4m，跨度为12m；屋面材料为波形石棉瓦，规格：1820×725×8。其它主要参数：坡度，i=1：2.5，恒载，0.9kN/㎡，活（雪）载，0.3kN/㎡。屋架支撑在钢筋混泥土柱顶，混泥土标号为C20，柱顶标高6m。钢材标号：Q235-B.F。其设计强度为f=215kN/㎡.焊条采用E43型，手工焊接。载荷分布系数取γG=1.2,γQ=1.

2、4。二屋架形式及几何尺寸根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数，采用芬克式十二节间三角形屋架。屋面坡度为i=1/2.5,屋面倾角α=arctg（1/2.5）=21.8°sinα=0.3714，cosα=0.9285屋架计算跨度：l0=l－2×150＝12000－300=11700mm屋架跨中高度：h=l0/5=2340mm上弦长度：L=l0/(2cosα)≈6300mm节间长度：a=L/4=6300/4=1575mm节间水平段投影尺寸长度：a’=acosα=1575×0.9285≈1462mm根据几何

3、关系，得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示三屋盖支撑布置（一）屋架的支撑，如图21.在房屋两侧第一个柱间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面支撑；2.因为屋架的跨度大于18m，固设置两道垂直支撑【1】，位于屋架的长压杆D-2和D’-2’。3.因其为有檩屋架，在屋架的下弦节点2和2’各设置一道长柔性系杆，以与垂直支撑相协调。【1】（二）屋面檩条及其支撑1.檩条波形石棉瓦长1820mm，要求搭接长度≥150mm，且每张至少需要三个支承点，因此檩条最大间距：，半跨屋面所需檩条数：根考虑到上弦平面横向支撑节点处

4、必须设置檩条，实际取半跨屋面檩条数=10根，以便于布置。则檩条间距：小于最大檩条间距可满足要求1）内力计算檩条的线载荷=psinα=1.05×0.3714≈0.39kN/m=pcosα=1.05×0.9285≈0.97kN/m弯矩设计值由于檩条跨距等于4m，可不设拉条【1】檩条在刚度最大平面内的跨中弯矩Mx=qyl2/8=0.97×42/8=1.94kN·m檩条在刚度最小平面内的跨中弯矩My=qxl2/8=0.39×42/8=0.78kN·m1）截面选择及强度计算选用轻型槽钢［8，查表可得Wx=25

5、.3cm3，Wy=5.79cm3，Ix=101.3cm4。计算截面无孔洞削减，屋面能阻止檩条失稳和扭转，截面塑性发展系数γx=1.05，γy=1.20，截面最大应力（拉应力）位于槽钢下翼缘肢尖处：σ=kN/m2<215kN/m2=[σ]故能满足要求。2）刚度验算沿y轴载荷标准值pky=qkcosα=0.840×0.9285=0.78kN/m；计算挠度vy=5pkyl4/384EIx=12.46mm＜4000/150=26.67mm，故能满足刚度要求四屋架的内力计算（一）杆件的轴力载荷计算：屋面水平投

6、影面上的载荷设计值：q=1.2×0.9+1.4×0.3=1.5kN/㎡为求杆件轴力，把载荷转化为匀节点荷载：p=qa’s=1.5×1.462×4=8.77kN。由于屋架及荷载的对称性，只需计算半个屋架的杆件轴力。根据《建筑钢结构静力计算手册》查得八节间芬克式屋架内力系数和计算出内力如表1和图3.杆件名称杆件内力系数内力设计值（kN）上弦AB-9.42-82.61BC-9.05-79.37CD-8.68-76.12DE-8.31-72.88下弦A-18.7576.741-27.5065.782-35.

7、0043.85腹板B-1,D-6-0.93-8.16C-2-1.86-16.31C-1,C-61.2510.962-62.5021.93E-63.7532.89表1(二)上弦杆的弯矩令M0为视上弦节间杆段为简支梁时的最大弯矩。则实际上弦杆端节间最大正弯矩：M1=0.8M0，其它节间最大正弯矩和节点负弯矩为M2=±0.6M0。上弦杆节间集中载荷P’=qas/3=1.5×4×1.462/3=2.92kNM0=P’a’/3=2.92×1.462/3=1.42kN·m端节间最大正弯矩M1=0.8M0=0.8

8、×1.42=1.136kN·mM2=±0.6M0=±0.6×1.42=±0.852kN·m五屋架截面设计在设计杆件截面前，必须首先确定所选节点板的厚度。在三角形屋架中，节点板厚度与弦杆的最大内力有关。根据弦杆最大内力Nmax=82.61，查焊接屋架节点板厚度选用表【设计手册】可选择支座节点板厚8mm，其它节点板厚6mm。（一）上弦杆整个上弦杆采用等截面通长杆，以避免采用不同截面时的杆件拼接。弯矩作用平面内的计算长度l0x=157.5cm侧向无支撑长度l1=2×157.