钢屋架设计计算书.doc

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1、......1设计资料1.1基本资料①某厂房总长度90m，纵向柱距6m，跨度L＝18m，屋盖体系为无檩体系，纵向柱距6m。②结构形式:钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=L/10；屋架铰接于柱上。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为8度，屋架下弦标高为10m；厂房内无吊车梁。③屋盖结构为无檩体系：采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作用）。荷载：屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重，以kN/m2为单位；雪荷载

2、的基本雪压标准值为S0=0.55kN/m2，不考虑施工活荷载，积灰荷载0.2kN/m21.2荷载标准值屋面各构造层的荷载标准值：三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.4kN/m2保温层0.4kN/m2一毡二油隔气层0.1kN/m2水泥砂浆找平层0.1kN/m2预应力混凝土屋面板1.45kN/m22结构形式与布置2.1屋架形式屋面材料为预应力混凝土大型屋面板，采用无檩屋盖体系，梯形钢屋架，屋面坡度i=L/10，L为屋架跨度。2.2屋架尺寸的确定屋架计算跨度屋架端部高度取：专业.专注.......HO=19900mm,中部高度取H=2890mm屋

3、架高跨比：。屋架跨中起拱。为了使屋架节点受荷,配合屋面板1.5m宽，腹杆体系大部分采用下弦节间水平尺寸为3.0m的人字形式，上弦节间水平尺寸为1.5m，屋架几何尺寸及内力值如图所示。图118m跨屋架几何尺寸图218m跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值专业.专注.......图318m跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值2.3钢材和焊条的选用根据计算温度、荷载性质和连接方法，屋架刚材采用Q345沸腾钢，要求保证屈服强度fy、抗拉强度fu、伸长率δ和冷弯实验四项机械性能及硫（S）、磷（P）、碳（C）三项化学成分的合格含量。焊条采用E5

4、5型，手工焊。2.4屋盖支撑布置根据厂房长度、跨度及荷载情况，设置三道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合，厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间，该水平支撑的规格与中间柱间支撑的规格有所不同。在所有柱间的上弦平面设置了刚性与柔性系杆，以保证安装时上弦杆的稳定，在各柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆，以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑。3荷载计算3.1恒活荷载计算雪荷载荷载0.55kN/，积灰荷载0.2kN/屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式计算，跨度L单位为m,荷载计算结果

5、见表1。表1荷载计算表专业.专注.......荷载名称标准值（kN/）设计值（kN/）预应力混凝土大型屋面板1.451.45×1.35＝1.96三毡四油上铺绿豆砂防水层0.40.4×1.35＝0.54保温层0.50.1×1.35＝0.135屋架和支撑自重0.12+0.01×18=0.3180.318×1.35＝0.43一毡二油隔气层0.050.05×1.2＝0.06水泥砂浆找平层0.40.1×1.35＝0.135永久荷载总和3.123.26雪荷载0.550.55×1.4＝0.77积灰荷载0.20.2×1.4＝0.28可变荷载总和0.75

6、1.053.2荷载组合设计屋架时应考虑以下三种荷载组合情况：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：②全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载：半跨节点可变荷载：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：半跨节点屋面板自重及活荷载：①、②为使用节点荷载情况，③为施工阶段荷载情况。专业.专注.......4内力计算由图解法或数解法解得F＝1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）。然后求出各种荷载情况下的内力进行组合，计算结果见表2。表2屋架杆件内力组合表杆件名称内力

7、系数（F=1）内力组合值计算杆内力(kN)全跨①左半跨②右半跨③第一种组合F×①第二种组合第三种组合F1×①+F2×②F1×①+F2×③F3×①+F4×②F3×①+F4×③上弦AB000000000BC-6.221-4.371-1.85-241.31-223.83-200.01-131.5-69.5-241.31CD-6.221-4.371-1.85-241.31-223.83-200.01-131.5-69.5-241.31DE-8.993-5.636-3.357-348.84-317.12-295.58-173.3-117.3-34

8、8.84EF-8.993-5.636-3.357-348.84-317.12-295.58-173.3-117.3-348.84FG-9.102-4.551-4.551-353.07-310.06-310.