(梯形屋架设计--24米.docVIP

24米跨梯形屋架设计 一、设计资料 某车间跨度24米，长度192米，柱距6米。车间内设有两台20/5T中级工作制吊车。计算温度高于-20℃，地震设防烈度为7度。采用3.0×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，8cm厚泡沫混凝土保温层，卷材屋面，屋面坡度为i=1/10。雪荷载为0.4KN/m2，积灰荷载为0.75KN/m2。屋架简支于钢筋混凝土柱上，上柱截面为400×400，混凝土标号为C20。要求设计屋架并绘制屋架施图。 二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置 本例题为无檩屋盖方案，i=1/10，采用平坡梯形屋架。屋架计算跨度为L0=L-300=23700mm，端部高度取H0=1990mm，中部高度取H=2790mm（为L0/8.5）,屋架杆件几何长度见附图1（跨中起拱按L/500考虑）。根据建造地区的计算温度和荷载性质，钢材选用Q235-B。焊条采用E43型，手工焊。根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下、弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆，见附图2。因连接孔和连接零件上的区别图中给出了W1、W2和W3等三种编号。 附图1：屋架杆件几何长度及设计内力 附图2：屋面支撑布置图 三、荷载和内力计算 1、荷载计算： 二毡三油上铺小石子 0.35 KN/m2 找平层（2cm厚） 0.40 KN/m2 泡沫混凝土保温层（8cm厚） 0.50 KN/m2 预应力混凝土大型屋面板（含灌缝） 1.40 KN/m2 悬挂管道 0.10 KN/m2 屋架和支撑自重 （0.12 +0.011L）=0.12+0.011×24=0.384 KN/m2 恒载总和 3.134 KN/m2 活荷载（或雪荷载） 0.50 KN/m2 积灰荷载 0.75 KN/m2 由于屋面坡度不大，对荷载的影响较小，未予考虑。风荷载为吸力，重屋盖可不考虑。 2、荷载组合 一般考虑全跨荷载，对跨中部分斜杆（一般为跨中每侧各两根斜腹杆）可考虑半跨组合，本例题在计算杆件截面时，将这些腹杆均按压杆控制长细比，不必考虑半跨荷载作用情况，只计算全跨满载时的杆件内力。 节点荷载： 组合一： Fd=(1.2×3.134+1.4×0.4+1.4×0.9×0.75)×6×3.0=94.78KN 组合二： Fd=(1.35×3.134+1.4×0.7×0.4+1.4×0.9×0.75) ×6×3.0=100.22KN 节点荷载取100.22KN，支座反力 Rd=4Fd=4×100.22=400.9KN 3、内力计算 用图解法或数解法均可计算出全跨荷载作用下，屋架的杆件内力。其内力设计值见附图1。 四、截面选择 腹杆最大轴力为574.56KN，查表8.4，选用中间节点板厚t=8mm，支座节点板厚t=10mm。 1、上弦 整个上弦不改变截面，按最大内力计算。 Nmax=-738.92KN，lox=301.5cm，loy=301.5cm (l1取两块屋面板宽度)。 选用2L140×10，A=54.7cm2，=4.34cm，=6.05cm 由于 所以 由查b类截面的 填板每节间放一块（满足范围内不少于两块） 2、下弦 整个下弦也不改变截面，按最大内力计算。 Nmax=759.46KN，lox=600.0cm，loy=600cm ，连接支撑的螺栓孔中心至节点板边缘的距离约为100mm（de节间），可不考虑螺栓孔的削弱。 选用2L180×110×10（短肢相并），A=56.8cm2，=3.1