《单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计》.doc

PAGE  PAGE 39 目录 1.设计资料： 2 2.结构形式与布置： 2 3.荷载计算 5 3.1.全跨永久荷载 + 全跨可变荷载 5 3.2.全跨永久荷载 + 半跨可变荷载 6 3.3.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 4.内力计算 6 5.杆件设计 9 5.1上弦杆： 9 5.2下弦杆： 11 5.3斜腹杆 12 5.4竖杆： 16 6.节点设计 19 6.1下弦设计： ………………………………………………………………19 6.2上弦设计 23 6.3屋脊节点K 35 6.4支座节点a 36 单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计 1.设计资料： （1）某地一机械加工车间，长84m，跨度24m，柱距6m，车间内设有两台35/10T中级工作制桥式吊车，轨顶标高16.5m，柱顶标高25m，地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架，封闭结合，1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/m2），上铺120mm珍珠岩制品保温层（容重为1KN/m3），二毡三油上铺小石子防水层（0.4KN/m2），找平层2cm厚（0.4KN/m2），卷材屋面，屋面坡度i=1/8，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400×400mm。钢材选用Q235B，焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.8KN/m2，积灰荷载标准值0.55KN/m2，雪荷载及风荷载见下表，7位同学依次按序号进行选取。 活载KN/m212345678基本雪压0.350.750.100.200.450.500.350.40基本风压0.350.550.250.550.300.500.450.55（2）屋架计算跨度 （3）跨中及端部高度：设计为无檩屋盖方案，采用平坡梯形屋架，端部高度中部高度（为），屋架跨中起拱考虑，取48m. 2.结构形式与布置 屋架 图1.梯形钢屋架形式和几何尺寸 根据厂房长度（84m60m）、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下图所示： 屋架上弦支撑 屋架下旋支撑 图4.垂直支撑1-1 图5.垂直支撑2-2 SC-上弦支撑；XC-下弦支撑；CC-垂直支撑；GC-刚性系杆；LG-柔性系杆 3.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0.8kN/进行计算。 表 1 荷 载 计 算 表 荷载名称标准值（kN/）设计值（kN/）预应力混凝土大型屋面板1.41.4×1.35＝1.89二毡三油防水层（上铺小石子）0.40.4×1.35＝0.54找平层（厚2cm）0.40.4×1.35＝0.54悬挂管道0.10.1×0.35=0.135120mm珍珠岩制品保温层1×0.12＝0.120.12×1.35＝0.162屋架和支撑自重0.12+0.011×24=0.3840.384×1.35＝0.5184永久荷载总和2.8043.7854屋面活荷载0.80.8×1.4＝1.12积灰荷载0.550.55×1.4＝0.77可变荷载总和1.351.89 设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合： 3.1.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： 3.2.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： 3.3.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。 4.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所示： 图6 屋架计算简图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