梯形钢屋架钢结构设计屋架设计.doc

目录
一、设计资料 1
二、荷载与内力计算 1
1、荷载计算 1
2、荷载组合 1
3、内力计算 2
三、杆件截面设计 2
2
4
aB 5
eg-gK 6
7
四、节点设计 11
“b” 11
“B” 13
“f” 15
“K” 17
“a” 19
五、填板设计 25
六、材料表 26
附表 28
一、设计资料
1、屋架铰支于钢筋混凝土柱顶,混凝土标号 C25;
2、车间柱网布置:柱距 9m;跨度 L=20m;
3、上弦平面侧向支撑间距为两倍节间长度,下弦平面在柱顶和跨中各设一道纵向系杆;
4、屋面坡度 1:10;
5、钢材采用 Q235B 钢,焊条为 E43XX 系列,手工焊;
6、屋面荷载标准值见表 1
表1 荷载标准值
荷载类型
荷载标准值
永久荷载

可变荷载


7、屋架计算跨度:,屋架形式和几何尺寸如图1 所示。
图1 屋架形式及几何尺寸
二、荷载与内力计算
1、荷载组合
由永久荷载起控制作用:

由可变荷载起控制作用:

3、内力组合
设计屋架时,应考虑以下三种组合:
组合一:全跨永久荷载+全跨可变荷载。根据荷载规范,具体有以下2 种情况


所以组合一屋架上弦节点荷载为

组合二:全跨永久荷载+半跨可变荷载。
全跨永久荷载:


半跨可变荷载:


组合三:全跨屋架及支撑自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷载。
全跨屋架及支撑自重:

半跨屋面板重+半跨屋面活荷载:


3、内力计算
本设计采用数值法计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数(单位节点力分别作用于全跨、左半跨和右半跨),内力计算结果如表 3 所示。
三、杆件截面设计
腹杆最大内力 N =- ,查附表 1,中间节点板厚度选用 12mm,支座节点板厚度选用 14mm。

整个上弦杆采用等截面,按 IJ、JK 杆件的最大内力设计,即
N =-
上弦杆计算长度:
在屋架平面内,计算长度系数为 ,计算长度

在屋架平面外,计算长度系数偏安全地取为 ,计算长度

表3 屋架杆件内力组合表
杆件名称
内力系数(P=1)
组合一 P×①
组合二
组合三
计算内力(kN)
全跨
①
左半跨②
右半跨③
P1×①+
P1×①+
P3×①+
P3×①+
P2×②
P2×③
P4×②
P4×③
上弦杆
AB









BC
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CD
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DE
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EF
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FG
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GH
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HI
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IJ
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JK
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