钢。屋 架
设。计。计。算。
书。课程设计名称：梯形钢屋架。
班级：土木81004
姓名：郑大伟。
学号：100008449
日期：2024年1月6日。
目录。一、设计题目与资料3）
二、屋架形式及几何尺寸4）
三、 屋架支撑布置4）
四、荷载计算5）
1.屋面永久荷载和活荷载6）
2.荷载组合7）
五、内力计算7）
六、杆件截面选择10）
1.上弦杆11)
2.下弦杆12)
3.斜腹杆12)
4.竖杆15)
5.各杆件的截面选择计算16)
七、节点设计16)
1. 屋脊节点17)
2. 端部支座节点18)
3.下弦拼接节点19)
4 上弦节点20)
5．下弦节点21)
八、屋架施工图23)
1.设计题目与资料。
题目∶ 某厂房总长度60m，跨度l=21m，纵向柱距6m。
1）.结构形式：
钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为c30，屋面坡度i=1/10；l为屋架跨度。地区计算温度高于-200c，无侵蚀性介质，**设防烈度为7度（0.
15g），屋架下弦标高为18m。
2）.屋架形式及荷载：
屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载p=1.0作用下杆件的内力）如附图所示。
屋架采用的钢材、焊条为：用q235钢，焊条为e43型。
3）.屋盖结构及荷载：
无檩体系：采用1.5m×6.0m预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作用）。
荷载：①屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011l，l为屋架跨度，以m为单。
位，q为屋架及支撑自重，以kn/m2为单位；
屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7kn/m2，雪荷载的基本雪压标准值为s0=0.
35kn/m2，施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值，积灰荷载标准值0.9kn/m2，保温层荷载标准值0.4 kn/m2。
屋面各构造层的荷载标准值：
三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4kn/m2
水泥砂浆找平层0.4kn/m2
保温层0.4kn/m2
一毡二油隔气层0.05kn/m2
预应力混凝土屋面板1.40kn/m2
2. 屋架形式和几何尺寸。
屋面材料为大型屋面板，故采用无檩条体系平坡梯形屋架。屋面计算跨度l。=17700㎜。端部高度取h。=1990㎜，中部高度为2890㎜
21米跨屋架几何尺寸。
3.支撑布置。
由于厂房长度只有60米，故仅在房屋两端部开间设置上下弦横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。其他屋架则在垂直支撑处分别于上下弦设置三道系杆，其中屋脊和两支座处为刚性系杆，其余三道为柔性系杆。
4.荷载计算。
由于屋架的受荷水平投影面积为：，故按《建筑结构荷。
载规范》取屋面活荷载（按上人屋面）标准值为0.7kn/m2，雪荷载为0.35kn/m2，取屋面活荷载与雪荷载中较大值0.7kn/m2。屋架沿水平投影面积分布的自重（包括。
支撑）按经验公式q=0.12+0.011l计算，l为屋架跨度，以m为单位。
1）屋面永久荷载表。
屋面永久荷载。
2）屋面活荷载表。
屋面活荷载。
屋面坡度较小，故对所有荷载均按水平投影计算。
荷载组合：设计桁架时考虑以下几种荷载组合。
全跨永久荷载+全跨可变荷载，桁架上弦节点荷载为：
p=1.5×6×（3.6+0.98）=41.22kn
全跨永久荷载+全跨（0.9活荷载+灰荷载）可变荷载，桁架上弦节点荷载为：p=1.5×6×（0.9×0.7+3.6+0.9）=46.17kn
全跨永久荷载+半跨可变荷载，全跨永久荷载作用时上弦节点荷载为：p=1.5×6×3.6=32.41kn
半跨灰荷载作用时上弦节点荷载为：p=1.5×6×0.9=8.1kn
全跨桁架与支架+半跨屋面板+半跨屋面活荷载，
全跨桁架与支架作用时上弦节点荷载为：p=1.5×6×（0.35×1.2）=3.78kn
半跨屋面板和半跨屋面荷载作用时上弦节点荷载为：p=1.5×6×（1.2×1.4+1.4×0.7）=23.94kn
5.内力计算。
按解析法或电解法均可计算桁架各杆件内力。由单位荷载作用在全跨及半跨各节点时杆件的内力系数，求出当荷载作用于全跨及半跨各节点时的杆件内力，并求出不利荷载组合下的杆件内力，取其中最不利内力（包括正、负最大值）作为设计桁架的依据。
由以下图得f=1时屋架各杆件的内力系数（f=1作用于全跨、左半跨和右半跨）
21米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值。
21米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值。
桁架杆件内力表。
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