单层工业厂房屋盖结构梯形钢屋架设计定稿.docx

单层工业厂房屋盖结构一一梯形钢屋架设计定稿 单层工业厂房屋盖结构??梯形钢屋架设计 1?设计资料： 1由设计任务书的已知条件:某地一机械加工车间，长102m,跨度30叫柱 距6m,车间内设有两台40/10T中级工作制桥式吊车，轨顶标高18. 5m,柱顶标高 27m,地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架，封闭结合，1?5X6m预应力钢筋混凝土 大型屋面板(1. 4),上铺100mm厚泡沫混凝土保温层(容重为1),三毡四油(上铺绿 豆砂)防水层(0. 4),找平层2cm厚(0.3),卷材屋面，屋面坡度il/10,屋架简支与 钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20,上柱截面400X400nmi。钢筋选用Q235B, 焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0. 7,积灰荷载标准值0. 6,雪荷载为:0. 35, 风荷载为:0. 45 o 1?2屋架计算跨度： 1.3跨中及端部高度： 本题设计为无梯屋盖方案，采用平坡梯形屋架，取屋架在30m轴线处的端 部高度，屋架的中间高度：(为)，则屋架在29. 7处，两端的高度为。屋架跨中起拱 按考虑，取60mmo 结构形式与布置： 屋架形式及儿何尺寸如图所示: 图1.梯形钢屋架形式和几何尺寸 根据厂房长度(102m60m)、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 柱间的上弦平而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，于屋架跨屮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： 图2.桁架上弦支撑布置图 桁 图3.架下弦支撑布置图 图4.垂直支撑1-1 图5.乖直支撑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 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. 7kN/进行计算。 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 o 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1.4 1.4X1. 35=1. 89 找平层（厚 2cm） 0.3 0.3X 1. 35=0. 405 10mm厚泡沫混凝土保温层0. 1 0. 1X1. 35=0. 35 屋架和支撑自重 0. 117+0.011X300. 447 0. 447X1.35=0. 603 永久荷载总和2. 647 3. 573 屋面活荷载 0. 7 0. 7X 1. 4二0. 98 积灰荷载 0.6 0.6X1.4=0. 84 可变荷载总和1.3 1.82 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 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t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。 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二1的屋架各杆件的内力系数(F二1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 杆件名称内力系数(F1)第一种组合FX① 第二种组合第三种组合计 算杆件内力(kN) 全跨①左半跨② 右半跨③X①+X②X①+X③X①+X②X①+X③ 上 弦AB BC、CD DE、EF FG、GH Hl IJ、JKO -11.35 -18. 19 -21.53 -22. 36 -22.73 0 -14. 62 -13. 98 -14. 39 -0.01 -3. 45 -6. 25 - 46 -10. 25 -10. 20 0 -542.31 -869. 14 -1028.72 -106 38 -1086.060 -504. 05 -799. 19 -931.82 -948.02 -966. 64 -0. 17 -687. 31 -830. 92 -886. 93 -898.01 0 -280. 89 -436. 57 -494. 47 -482.45 -495. 05 -0. 26 -150. 71 -260. 16 -335. 37 -386. 11 -386. 82 -0. 26 -542.31 -869. 14 -1028.72 -1068.38 -1086.06 弦ab be cd de ef 6. 33 15. 36 20.21 22. 12 21.23