梯形钢屋架设计实例.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流梯形钢屋架设计实例.精品文档.梯形钢屋架设计实例1、题号60的已知条件是：梯形钢屋架跨度为30m，长度72m，柱距6m。停车库内无吊车、无振动设备。采用拱形彩色钢板屋面，80mm厚泡沫混凝土保温层，卷材屋面，屋面坡度1/10。不上人屋面活荷载标准值为1.1kPa，雪荷载标准值为0.5kN/，积灰荷载标准值为0.6 kN/。屋架铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm×400mm，混凝土标号为C30。钢材采用Q235B级，焊条采用E43型。要求设计钢屋架并绘制施工图。2、屋架计算跨度：3、跨中及端部高度：本例题设计为无檩屋盖方案，采用平坡梯形屋架，取屋架端部高度，屋架的中间高度：。4、结构型式与布置屋盖结构体系a、无檩设计方案在钢屋架上直接放置预应力钢筋混凝土大型屋面板，其上铺设保温层和防水层。这种方案最突出的优点是屋盖的横向刚度大，整体性好，所以对结构的横向刚度要求高的厂房宜采用无檩设计方案。但因屋面板的自重大，屋盖结构自重大，抗震性能较差。b、有檩设计方案在钢屋架上设置檩条，檩条上面再铺设轻型屋面材料，如石棉瓦、压型钢板等。对于横向刚度要求不高，特别是不需要做保温层的中小型厂房，宜采用有檩设计方案。本方案采用有檩屋盖，屋架型式及几何尺寸如图1、图2所示。图1 半跨梯形钢屋架形式和几何尺寸图2 全跨梯形钢屋架形式和几何尺寸根据厂房长度（72m>60m）、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。梯形钢屋架支撑布置如图3所示。图3.1 桁架上弦支撑布置图图3.2 桁架下弦支撑布置图图3.3垂直支撑1-1垂直支撑2-2SC上弦支撑；XC下弦支撑；CC垂直支撑；GG刚性系杆；LG柔性系杆图3.4 梯形钢屋架支撑布置5、荷载计算屋面和荷载与雪荷载不会同时出现，计算时，取较大的荷载标准值进行计算。故取屋面活荷载1.1kN/进行计算。檩条采用卷边C型，型号180×70×20×2.5，自重为7.05kg/m。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，跨度单位为m。表1 荷载计算表荷载名称标准值拱形彩色钢板0.3（kN/）80mm厚泡沫混凝土保温层0.08×54（kN/）屋架和支撑自重0.45（kN/）檩条70.5（kN/m）永久荷载总和F1=465.95 kN屋面活荷载11（kN/）可变荷载总和F2=9.9 kN设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合：（1） 全跨永久荷载+全跨可变荷载（2） 全跨永久荷载+半跨可变荷载（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6、内力计算屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如图7所示。(a)左半跨(b)右半跨(c)全跨图4 屋架计算简图由图解法或数解法解得F1的屋架各杆件的内力系数（F1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2.2。表2 屋架杆件内力组合表杆件名称内力系数（F=1）第一种组合F×第二种组合第三种组合计算杆件内力/kN全跨左半跨右半跨×+××+××+××+×上弦lmmnnooppqqrrssttuuvvwwxxyyzza1a1b1b1c1c1d1d1e1e1f10-8.85-8.85-13.34-13.34-14.81-14.81-14.13-14.13-11.84-11.84-10.36-10.36-8.58-8.58-6.38-6.38-3.60-3.6000-3.60-3.60-6.38-6.38-8.58-8.58-10.36-10.36-11.84-11.84-14.13-14.13-14.81-14.81-13.34-13.34-8.85-8.850下弦ab bccddeeffgghhiijjk5.0611.4814.3214.6313.1011.089.477.505.051.921.925.057.509.4711.0813.1014.6314.3211.485.06斜腹杆ammbboOcCqqddsseeuuffwwggyyhha1a1iic1c1jje1e1k-8.846.55-5.123.43-2.190.880.25-1.292.36-3.211.72-1.781.92-2.112.16-2.412.48-2.802.92-3.35-3.352.92-2.802.48-2.412.16-2.111.92-1.781.72-3.212.36-1.290.250.88-2.193.43-5.126.55-8.84竖杆albncpdretfvgxhzib1jd1kf1-0.5-1.0-1.0-1.0-1.01.3600000000001.36-1.0-1.0-1.0-1.0-0.5