60米方钢屋架计算书.docx

L=60m方管截面双坡钢屋架

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第一篇钢结构构件设计计算第一章钢结构屋盖系统

18跨度L=60m方钢管双坡钢屋架

一、设计资料

1.工程概述

⑧OED◎⑧⑥某工程厂房，平面尺寸为60m×41.2m,屋架下弦中心标高12.70m,厂房屋盖为方钢管双坡平面钢桁架。屋面材料为压型钢板、玻璃丝棉保温层，屋面檩条为冷弯薄壁型钢。结构

⑧

O

E

D

◎

⑧

⑥

2l

全

8

x

8

x

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x

8

1

1

…1

-

8

5

8

N

8

N

eN

0

0

2

2

600

620

600

2

6x

6

20

0

①②③

④⑤⑥D⑤⑨O⑩

1-1

2-2

图18.1屋架及上弦支撑布置图

L=60m方管截面双坡钢屋架

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2.设计基本条件

1)建筑结构的安全等级为二级，设计使用年限为50年；

2)抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第二组；

建筑抗震设防类别丙类；

3)建筑场地土类别Ⅲ类。

二、荷载及荷载效应组合

1.荷载标准值

1)永久荷载(屋面恒荷载)标准值(不包括钢屋架自重)屋面彩色压型钢板：0.2kN/m2

玻璃丝棉保温层：0.1kN/m2

支托及檩条：0.2kN/m2

合计：0.5kN/m2

2)可变荷载标准值

①屋面活荷载：0.5kN/m2(水平投影);

②基本雪压：0.2kN/m2(水平投影),屋面积雪分布系数μ=1.0

③基本风压：0.55KN/m2(地面粗糙度类别为B类)

2.荷载效应组合见《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第3.2.3条

1)1.2永久荷载+1.4活荷载(或者雪荷载)

2)1.35永久荷载+0.7x1.4活荷载3)1.2永久荷载+1.4半跨雪荷载4)1.0永久荷载+1.4风荷载

在风的吸力作用下，恒荷载对结构有利，故恒荷载分项系数取1.0

抗震设防烈度为7度，按《建筑抗震设计规范》GB50011-2001第5.3.2条，可不进行

抗震验算。

三、桁架设计

1.材料选用按《钢结构设计规范》GB50017-2003第10.1.2、10.1.3条；

钢材采用Q235B钢，屈强比≤0.8;

桁架杆件采用方钢管，钢管的宽厚比满足：

b/t≤40×√235/fy;

2.桁架形式及几何尺寸按《钢结构设计规范》

GB50017-2003第10.2.1条；

L=60m方管截面双坡钢屋架

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高跨比：4961/60000≈1/12(满足经验要求1/15~1/10);

腹杆间最小夹角31°≥30°,见《钢结构设计规范》GB50017-2003第10.2.1条；

节间中心长度：3000mm

3.节点荷载计算

1)上弦节间长度为3004,近似按3000考虑。

上弦单个节点永久荷载标准值：P1=0.5×3×6=9kN永久荷载作用如图18.2所示：

图18.2屋面永久荷载示意图

2)上弦单个节点屋面活荷载标准值：P?=0.5×3×6=9kN

屋面活载作用如图18.3所示：

图18.3屋面活载示意图

3)屋面雪荷载：由于基本雪压为(0.2kN/m2屋面活荷载=0.5kN/m2,雪载和屋面活载不同时组合，故仅考虑屋面活载的作用。

4)屋面风荷载标准值：

风载体形系数：背风面μs=-0.6

迎风面μs=-0.6

风压高度变化系数：h=16m,B类地区，μ=1.16,

本算例风振系数取：β?=1.0。

wk=β?H?w?

L=60m方管截面双坡钢屋架

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背风面w?=1.0×(-0.6)×1.16×0.55=-0.38

kN/m2(风吸力)

单个节点F?=-0.38×3.0×6.0=-6.84kN

(垂直表面向上)

迎风面w?=1.0×(-0.6)×1.16×0.55=-0.38

kN/m2(风吸力)

单个节点F?=0.38×3.0×6.0=-6.84kN

(垂直表面向上)

见图18.4。

1050

1

050

a

500

500

65020

3000

05

图18.4屋面风载示意图

4.桁架内力计算

桁架内力采用SAP2000程序计算，计算模型中节