单跨厂房的钢屋盖设计（24米跨度梯形屋架）精品.doc

设计题目 单跨厂房的钢屋盖设计（24米跨度梯形屋架） 设计资料 （1）该车间有20/5t电动双梁桥式起重机（A3级）、无天窗； （2）钢屋架支承在钢筋混凝土柱顶，钢材采用Q235，混凝土等级为C25； （3）对于梯形屋架，屋面采用1.5mX6.0m的大型屋面板（屋面板可考虑作支撑用）； （4）车间长度为240m，纵向柱距为6m。温度伸缩缝采用双柱。 （5）柱网布置图如图一所示： （6）屋架形式及荷载：采用梯形钢屋架、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如图所示： 2、荷载 永久荷载：采用加气混凝土屋面板1.5×6.0m，重量（标准值）为0.9 KN/m2; 改性沥青防水卷材，重量（标准值）为0.1 KN/m2; 屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L计算，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重，所以为0.384KN/m2； 可变荷载：施工活荷载标准值为0.5KN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为S0=0.65KN/m2，施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值； 支撑布置 上弦横向水平支撑设置在房屋两端及伸缩缝处第一开间内，并在相应开间屋架跨中设置竖向支撑，在其余开间屋架下弦跨中设置一通长水平柔性系杆，考虑大型屋面板在屋架平面外的支撑作用，取两块屋面板宽；下弦杆在屋架平面外的计算长度为屋架跨度的一半。 荷载计算 沿屋面斜面分布的永久荷载乘以1/cos=（√10*10+1）/10=1.005换算为沿水平投影面分布的荷载。 4.1标准永久荷载值 加气混凝土屋面板1.5*6m 0.9*1.005=0.905 KN/m2 改性沥青防水卷材 0.1*1.005=0.101KN/m2 屋架与支撑 0.384KN/m2 合计 1.39 KN/m2 4.2标准可变荷载 屋面活荷载与雪荷载两者取大值，从资料可知屋面雪荷载大于活荷载，故取屋面雪荷载作为标准可变荷载。 屋面活载 0.5 KN/m2 雪荷载 0.65 KN/m2 合计 0.65 KN/m2 4.3三种荷载组合 4.3.1全跨永久荷载+全跨可变荷载 全跨节点荷载设计值： F1=(1.35*1.39+1.4*0.7*0.65)*1.5*6=22.622 KN F2=(1.2*1.39+1.4*0.65)*1.5*6=23.202KN F3=(1.2*1.39+1.4*0.7*0.65)*1.5*6=20.745 KN 取F2=23.202KN 4.3.2在使用过程中全跨永久荷载和半跨使用荷载。 全跨永久荷载设计值： 对结构不利时： F1.1=1.35*1.39*1.5*6=16.889KN（按永久荷载为主要控制） F1.2=1.2*1.39*1.5*6= 15.012KN（按可变荷载为主要控制） 对结构有利时： F1.3=1.0*1.39*1.5*6=12.51 KN 取F1.1=16.889KN 半跨节点荷载设计值： F2.1=1.4*（0.7*0.65）*1.5*6= 5.733KN（按永久荷载为主要控制） F2.2=1.4*0.65*1.5*6= 8.19KN（按可变荷载为主要控制） 取F2.2=8.19KN 4.3.3在吊装过程中可能出现的半跨屋面板荷载和活载（活载为500N/m2）；（仅对梯形屋架） 全跨节点桁架自重设计值： 对结构不利时：F3.1=1.2*0.384*1.5*6=4.147 KN 对结构有利时：F3.2=1.0*0.384*1.5*6=3.456 KN 取F3.1=4.417KN 半跨节点屋面板自重+半跨节点屋面板活荷载设计值： F4=(1.2*0.905+1.4*0.5)*1.5*6=16.074 KN 取F4=16.074KN 五、内力计算 屋架在上述3种荷载组合作用下的计算简图见图所示。由已知得F=1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