一、设计资料
厂房的跨度取l8m，长度为60m，柱距6m。车间内设有两台30／5吨中级工作制吊车。梯形屋架，屋架端高分别为1.
6m、1.7m、1.8m、1.
9m、2.0m，屋面坡度分别为i/12，屋架支撑在钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400mm，混凝土标号为c25；计算温度最低－20℃．采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面。
屋面做法：三毡四油绿豆砂防水层，20厚1：3水泥砂浆找平层，80厚泡沫混凝土保温层。
屋面活荷载标准值0.5kn/m2，雪荷载标准值0.5kn/m2，积灰荷载标准值0.
5kn/m2。由于屋面坡度小、重型屋面，不考虑风荷载。
二、屋架形式及尺寸。
无檩屋盖，i＝1/10，采用平坡梯形屋架。
屋架计算跨度为l0＝l-300＝20700mm，端部高度取h0＝1800mm，中部高度取h＝h0+ il/2＝1800+0.1×21000/2＝2850mm，为使屋架上弦承受节点荷载，配合屋面板1.5m的宽度，腹杆体系大部分采用下弦间长为3.
0m的人字式。
附图1：屋架杆件几何长度（单位：mm）
附图2：屋面支撑布置图（单位：mm）
三、屋盖支撑布置。
根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置四道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合，为统一支撑规格，厂房两端的横向水平支撑设在第二柱间。在第一柱间的上弦平面设置刚性系杆保证安装时上弦杆的稳定，第一柱间下弦平面也设置刚性系杆以传递山墙风荷载。
在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端共设四道垂直支撑。在屋脊节点及支座节点处沿厂房纵向设置通长的刚性系杆，下弦跨中节点处设置一道纵向通长的柔性系杆，支撑布置见附图2。
四、荷载计算与组合。
1、荷载计算。
表1： 荷载计算表。
由于屋面坡度不大，对荷载的影响较小，风荷载为吸力，重屋盖可不考虑。
2、荷载组合。
计算屋架杆内力时，应考虑如下三种荷载组合：
使用阶段“全跨恒荷载+全跨屋面均布活荷载”和“全跨恒荷载+半跨屋面均布活荷载”。恒荷载和活荷载引起的节点荷载设计值f1及f2分别为：
f1＝4.091×1.5×6＝36.82 kn
f2＝1.4×1.5×6＝12.60kn
施工阶段“屋架及支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载”。这时只有屋架及支撑自重是分布于全跨的恒荷载，而屋面板自重及施工荷载（取屋面活荷载数值）即可能出现在左半跨，也可能出现在右半跨，取决于屋面板的安装顺序。当从屋架两端对称安装屋面板时，则不必考虑此种荷载组合。
施工阶段恒荷载和活荷载引起的节点荷载设计值f1和f2分别为：
f3＝0.474×1.5×6＝4.27 kn
f4＝（1.89+0.5）×1.5×6＝21.51 kn
五、内力计算。
采用**法计算屋架在左半跨单位集中荷载作用下的杆力系数。根据算得的节点荷载和杆力系数，进行杆件内力组合并求出各杆的最不利内力。
表2： 屋架杆件内力组合表。
六、杆件截面选择。
1、上弦fg、gh
整个上弦不变截面，取上弦最大设计杆力计算。nmax＝-485.8 kn，l0x＝150.
8 cm， l0y＝l1＝300.0 cm（按大型屋面板与屋架保证三点焊接考虑，取l1为两块屋面板宽）。根据腹杆最大设计杆力nmax＝-649.
38 kn，取中间节点板厚度t＝12mm，支座节点板厚t＝14mm。
先由非对称轴选择截面，假设λ＝60，由附表4-2查得＝0.807（由双角钢组成的t形截面属b类），需要的截面面积：
a＝＝2799 mm2＝28 cm2
一般角钢厚度≤15mm，属第一组，故取＝215 n/mm2。需要的回转半径为。cmcm
上弦应采用两不等边角钢以短边相连组成的t形截面。根据需要的、、查附表7-5，选用2l140×90×10（短边相连）：a＝44.
6cm2，＝2.56cm，＝6.85cm（节点板厚12mm），[150。
验算对称轴x的稳定承载力：
故 n/mm2≤＝215 n/mm2。
满足要求。验算对称轴y的稳定承载力：
b1/t＝14/1＝14＞0.56
换算长细比＜[λ150，查附表4-2， ＝0.838；故， n/mm2≤＝215 n/mm2。
满足要求。垫板每节间放置一块（满足l1范围内不少于两块），ld＝150.8/2＝75.4cm＜40i＝40×4.47＝178.8cm（i为4.47cm）。
2、下弦cd
下弦也不改变截面，采用最大设计杆力计算，nmax＝497.17 kn，l0x＝300.0 cml0y＝20700/2＝1035 cm，需要的净截面面积为。
an＝＝2312 mm2＝23.12 cm2
选用2l125×80×8（短边相连）：a＝32.0cm2，＝2.29cm，＝6.14cm（节点板厚12mm）。
验算：在节点设计时，将位于下弦杆连接支撑的螺栓孔包在节点板内，且使栓孔中心到节点板近端边缘距离不小于100cm，故截面验算中不考虑栓孔对截面的削弱，按毛截面验算（[λ350） `
故n/mm2≤＝215 n/mm2。
满足要求。垫板每节间放置一块，ld＝150cm＜80i＝80×4.01＝300.8cm（i为4.47cm）。
3、端斜杆ab
n＝-337.04 kn，l0x＝240.9 cm，l0y＝240.9 cm，需要的净截面面积为。
a＝＝1567 mm2＝15.67 cm
选用2l125×80×8（长边相连）：a＝32.0 cm2，＝4.01 cm，＝3.27cm（节点板厚10mm），[150
验算对称轴x的稳定承载力：
故 n/mm2≤＝215 n/mm2
满足要求。验算对称轴y的稳定承载力：
b2/t＝8/0.8＝10＜0.48，
换算长细比＜[λ150，查附表4-2，
0.668；故， n/mm2≤＝215 n/mm2。
满足要求。设两块垫板，ld＝80.3cm＜40i＝40×2.29＝91.6cm（i为2.29cm）。
4、斜腹杆cf
n＝35.5 kn，l0x＝0.8l=0.8×320.7=256.6 cm，l0y＝320.7 cm，需要的净截面面积为。
an＝＝275 mm2＝2.75 cm2
选用2l70×5：a＝9.80 cm2，＝2.16cm，＝3.16 cm，（节点板厚8mm）
验算对称轴x的稳定承载力：
故 n/mm2≤＝215 n/mm2
满足要求。验算对称轴x的稳定承载力：
b/t＝7/0.5＝14＜0.58，
换算长细比＜[λ150，查附表4-2， ＝0.601；故， n/mm2≤＝215 n/mm2。
满足要求。设两块垫板，ld＝85.5 cm＜40i＝40×3.16＝126.4cm（i为3.16cm）。
5、竖杆gd
竖杆不改变截面尺寸(除**竖杆外)，n＝-49.42 kn，l0x＝0.8l＝0.8×183.5＝226.8 cm，l0y＝283.5 cm
选用2l70×5：a＝9.8cm2，＝2.16cm，＝3.16cm，（节点板厚8mm150
验算对称轴x的稳定承载力：
故 n/mm2≤＝215 n/mm2
b/t＝70/5＝14＜0.58，
换算长细比＜[λ150，查附表4-2， ＝0.628；故， n/mm2≤＝215 n/mm2。
满足要求。设两块垫板，ld＝75.6cm＜40i＝40×3.16＝126.4cm（i为3.16cm）。
其余各杆的截面选择见表。需注意连接垂直支撑的**竖杆采用十字形截面，其斜平面计算长度为l0＝0.9l，其它腹杆除aa和ba外，l0x＝0.8l。
表3屋架杆件截面选择表。
注：表中角钢规格共4种 , 为了采购及施工方便，bb杆件也可选为2l80×6，此时角钢规格共3种，且造价不会有太大提高。
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课程名称 钢结构课程设计 设计题目 钢结构平台设计 院系 土木工程系 专业 土木工程 年级2009 姓名。指导教师。2011年12月19日。目录。1总体设计 1 2 平台次梁设计 2 2.1 次梁内力分布 2 2.2 次梁高度 2 2.3 截面选择 3 2.4 截面验算 3 3 平台主梁设计 3 3...
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