2022年梯形钢屋架设计实例 .pdf

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1、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i1/10。不上人屋面活荷载标准值为kPa，雪荷载标准值为2m，积灰荷载标准值为0.6 kN/2m。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：03020.1529.7lmmm3、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02000hmm，屋架的

2、中间高度：3500hmm。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

3、72m60m 、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，以传递山墙精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 5 页风荷载。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垂直支撑 1-1 垂直支撑2-2SC上弦支

4、撑； XC下弦支撑； CC垂直支撑； GG刚性系杆； LG 柔性系杆图 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kN/2m进行计算。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 5 页檩条采用卷边C 型，型号1807020 /m。屋架沿水平投影面积分布的自重包括支撑按经验公式P0.120.011L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kN/2m80mm 厚泡沫混凝土保温层0.08 54kN/2m屋架和支撑自重0.120.011 300.4

5、5kN/2m檩条70.5kN/m永久荷载总和F1 kN屋面活荷载11kN/2m可变荷载总和F2 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)右半跨精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 5 页(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

6、的内力进行组合，计算结果见表。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1F +2F 1F +2F 3F +4F 3F +4F 上弦lm mn no op pq qr rs st tu uv vw wx xy yz za1a1b1b1c1 c1d1d1e1e1f10 0 0 0 下弦ab bc cd de ef fg gh hi ij jk 斜腹杆am mb bo Oc Cq qd ds se 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 5 页eu uf fw wg gy yh ha1a1i ic1c1j je1e1k 竖杆al bn cp dr et fv gx hz ib1jd1kf10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 5 页