单跨厂房的钢屋盖设计(24米跨度梯形屋架).doc

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1、一、设计题目单跨厂房的钢屋盖设计（24米跨度梯形屋架）二、设计资料（1）该车间有20/5t电动双梁桥式起重机（A3级）、无天窗；（2）钢屋架支承在钢筋混凝土柱顶，钢材采用Q235，混凝土等级为C25；（3）对于梯形屋架，屋面采用1.5mX6.0m的大型屋面板（屋面板可考虑作支撑用）；（4）车间长度为240m，纵向柱距为6m。温度伸缩缝采用双柱。（5）柱网布置图如图一所示：（6）屋架形式及荷载：采用梯形钢屋架、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如图所示：2、荷载永久荷载：采用加气混凝土屋面板1.5×6.0m，重

2、量（标准值）为0.9KN/m2;改性沥青防水卷材，重量（标准值）为0.1KN/m2;屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L计算，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重，所以为0.384KN/m2；可变荷载：施工活荷载标准值为0.5KN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为S0=0.65KN/m2，施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值；一、支撑布置上弦横向水平支撑设置在房屋两端及伸缩缝处第一开间内，并在相应开间屋架跨中设置竖向支撑，在其余开间屋架下弦跨中设置一通长水平柔性系杆，考虑大型屋面板在屋架平面外的支

3、撑作用，取两块屋面板宽；下弦杆在屋架平面外的计算长度为屋架跨度的一半。二、荷载计算沿屋面斜面分布的永久荷载乘以1/cos=（√10*10+1）/10=1.005换算为沿水平投影面分布的荷载。4.1标准永久荷载值加气混凝土屋面板1.5*6m0.9*1.005=0.905KN/m2改性沥青防水卷材0.1*1.005=0.101KN/m2屋架与支撑0.384KN/m2合计1.39KN/m24.2标准可变荷载屋面活荷载与雪荷载两者取大值，从资料可知屋面雪荷载大于活荷载，故取屋面雪荷载作为标准可变荷载。屋面活载0.5KN/m2雪荷载0.65

4、KN/m2合计0.65KN/m24.3三种荷载组合4.3.1全跨永久荷载+全跨可变荷载全跨节点荷载设计值：F1=(1.35*1.39+1.4*0.7*0.65)*1.5*6=22.622KNF2=(1.2*1.39+1.4*0.65)*1.5*6=23.202KNF3=(1.2*1.39+1.4*0.7*0.65)*1.5*6=20.745KN取F2=23.202KN4.3.2在使用过程中全跨永久荷载和半跨使用荷载。全跨永久荷载设计值：对结构不利时：F1.1=1.35*1.39*1.5*6=16.889KN（按永久荷载为主要控制）

5、F1.2=1.2*1.39*1.5*6=15.012KN（按可变荷载为主要控制）对结构有利时：F1.3=1.0*1.39*1.5*6=12.51KN取F1.1=16.889KN半跨节点荷载设计值：F2.1=1.4*（0.7*0.65）*1.5*6=5.733KN（按永久荷载为主要控制）F2.2=1.4*0.65*1.5*6=8.19KN（按可变荷载为主要控制）取F2.2=8.19KN4.3.3在吊装过程中可能出现的半跨屋面板荷载和活载（活载为500N/m2）；（仅对梯形屋架）全跨节点桁架自重设计值：对结构不利时：F3.1=1.2*

6、0.384*1.5*6=4.147KN对结构有利时：F3.2=1.0*0.384*1.5*6=3.456KN取F3.1=4.417KN半跨节点屋面板自重+半跨节点屋面板活荷载设计值：F4=(1.2*0.905+1.4*0.5)*1.5*6=16.074KN取F4=16.074KN五、内力计算屋架在上述3种荷载组合作用下的计算简图见图所示。由已知得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。（a）全跨永久荷载与全跨可变荷载（b）全跨永久荷载与半跨可变荷载（F2

7、可左可右）（c）全跨屋架包括支撑、半跨屋面板自重、半跨屋面活荷载（F4可左可右）桁架内力组合表杆件名称杆件内力系数全跨永久荷载+全跨可变荷载N=F*③全跨永久荷载+半跨可变荷载N=F全*③+F半*①全跨永久荷载+半跨可变荷载N=F全*③+F半*②全跨屋架和支撑自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷载N=F全*③+F半*①或②计算内力F=1(Aa为1/2F)在左半跨在右半跨全跨①②③上弦杆AB00000000BC-8.79-3.77-11.72-271.93-269.93-228.82-193.06-258.96CD-8.79-3.77-

8、11.72-271.93-269.93-228.82-193.06-258.96DE-12.2-6.46-17.23-399.77-390.92-343.90-272.21-378.02EF-12.2-6.46-17.23-399.77-390.9