一、 设计资料及有关规定。
1、跨度l=15m 。柱距（屋架间距）为6m；长度为84m 。
2、屋面为彩色涂层压型钢板复合保温板（含檩条） 0.25 kn/m2
屋架及支撑0.12+0.011×l（m）kn/m2
3、雪荷载0.50kn/m2
4、钢材为q235（3号钢）,焊条采用e43型。
5、屋面坡度i=1/3
6、悬挂荷载0.3 kn/m2
7、屋盖承重结构采用三角形钢屋架。
8、令钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上。上柱截面为400mm×400mm，所用混凝土为c25,轴心抗压强度设计值。
二、 屋架尺寸及檩条设置。
1、屋架几何长度及节点编号如图所示，运输单元如图半跨7.5m运输，最大高度3m。
起拱高度f =l/500=15000/500=30mm
2、檩条支承于屋架上弦节点处。故采用檩条间距为2.646m。檩条跨度6m。在檩条间跨中位置设置拉条，圆钢拉条10mm。屋脊和屋檐处都设置斜拉条及撑杆。
三、 支撑布置。
1. 根据厂房长度(84m>60m)、跨度15m及荷载等情况，设置上弦横向水平支撑3道，下弦横向水平支撑3道，防止屋架水平方向振动。仅在跨度**设置一道垂直支撑。
上弦平面内在屋脊处设置刚性系杆及两端设置柔性系杆；下弦平面内在跨中设置刚性系杆及两端设置柔性系杆。
梯形钢屋架支撑布置如图所示：
四、 杆件内力计算。
1.荷载计算。
永久荷载标准值：
屋架及支撑0.12+0.011×l=0.285 (水平)
屋面及保温（檩条0.25
悬挂荷载0.3
总计0.835
可变荷载标准值：
雪荷载0.8
总计0.8永久荷载设计值1.2×0.835=1.002 kn/㎡
可变荷载设计值1.4×0.8=1.12 kn/㎡
风荷载不考虑。
2.荷载组合。
设计屋架时，应考虑以下三种组合：
组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载
屋架上弦节点荷载 p=(1.002+1.12) ×2.7×6=34.376 kn
组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载。
屋架上弦节点荷载 p1 =1.002×2.7×6=16.232 kn
p2 =1.12×2.7×6=18.144 kn
组合三全跨屋架及支撑自重+半跨屋面结构材料+半跨施工荷载。
屋架上弦节点荷载 p3=1.2×0.285×2.7×6=5.54kn
p4=1.2×0.55×2.7×6=10.692 kn
p5=1.4×1.0=1.4 kn
3.杆件内力计算。
本设计使用结构力学求解器，计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数。然后乘以实际的节点荷载。上弦杆不承受节间荷载。
屋架构件内力组合表。
注：表内负值表示压力；正值表示拉力。
五、 屋架节点板厚度确定、杆件截面选择和填板设置。
1.钢材选用q235(3号钢)杆件内力最大值为-231.35 kn，查表7.4，可选用中间节点板厚度8mm。支座节点板厚度也为10mm。
2.杆件截面选择。
1）.上弦杆。
受压杆，整个上弦杆采用相同一截面，按最大内力计算，n=-231.35kn。
计算长度： 屋架平面内取节间轴线长度
屋架平面外取上弦横向水平支撑的节间长度：
由等稳条件λx=λy得，。
故截面宜选用两不等肢角钢，短肢相并的t型断面。
设λ=140，由查轴心受压构件稳定系数表得：=0.345
需要截面积。
需要回转半径；
据a、、。查角钢型钢表得：
初选 2 ∟1107010。a=34.4cm2， =1.96cm ， 5.30㎝。验算： ；
综上：，只需由，查表得，
故 ∴所选截面满足要求。
2）.下弦杆。
受拉杆，整个下弦杆受用相同截面，按最大内力计算。
计算长度： 截面采用两个等边角钢截面，初选 2 ∟758， a=23cm2， =2.28cm ， 3.42㎝。
3）腹杆选择。
杆件b-b:n=41.595kn,
选用2 ∟638（t型）。 a=19.03cm2， =1.90cm ， 2.95㎝。
杆件d-b：n=85.94kn，
选用2 ∟758（t型）。 a=23cm2， =2.28cm ， 3.42㎝。
杆件d-d:
选用2 ∟456（t型）。 a=10.152cm2， =1.71cm ， 2.20㎝。
杆件选择一览表。
3.填板选择。
填板尺寸为：t型截面时，填板比角钢肢宽伸出10㎜以便焊接。
十字型截面时，填板比角钢肢宽缩进10㎜。
填板最大间距，对压杆取≤40i、对拉杆取≤80i。
六、 节点设计。
用e43焊条时，角焊缝的强度设计值，除特殊说明，所有焊缝均满焊（无引弧板）。
1.支座节点a
支座节点a构造如图所示。
1） 支座底板计算：
钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上。上柱截面为400mm×400mm，所用混凝土为c25,轴心抗压强度设计值。
支座反力。取纵向加劲肋的宽度为80mm，取底板尺寸为280mm 360mm。
考虑底板上开孔，仅取有加劲肋部份的底板承受支座反力，则承压面积为：
验算柱顶混凝土的抗压强度：
(满足)底板的厚度按支座反力作用下的弯矩计算，节点板和加劲肋将底板分为四块，每块板为两边支承而另两块相邻边自由的板，每块板的单位宽度的最大弯矩为
式中---底板下的平均应力， =1.87
---两边支承对角线长， =
---系数，由决定。为两边支承的焦点到对角线的垂直距离。由相似三角形的关系，得， =0.450，查表得＝0.0576
m= 0.05761.87×157.8＝2682.1
底板厚度， 取t=12mm。
2）加劲肋与节点板的连接焊缝计算：
偏安全地假定一个加劲肋的受力为支座反力的1/4，则焊缝受力。
设焊脚尺寸为，焊缝计算长度，
加劲肋高度为200mm满足要求。
3）节点板加劲肋与底板的连接焊缝计算：
设底板连接焊缝传递全部支座反力r=137.504kn
节点板、加劲肋与底板连接焊缝总计算长度：
采用。4）下弦杆、上弦杆与节点板的连接焊缝计算：
焊缝尺寸可按构造确定，焊脚尺寸，焊缝长度。
上弦杆与节点板的连接焊缝计算：
n=-148.3kn，所需焊缝长度为。
肢背：，取。
肢尖：,取。
下弦杆与节点板的连接焊缝计算：
n=49.34kn，所需焊缝长度为。
肢背：，取。
肢尖：，取。
所有焊缝均满焊，构造焊缝长度均大于所需焊缝长度。
2. 下弦节点“b”
节点b构造如图所示。
腹杆与节点的连接焊缝，b-b杆肢背及肢尖焊缝的焊脚尺寸取，则所需焊缝长度：
肢背：，取。
肢尖：，取。
腹杆d-b和c-d的杆端焊缝同理按构造采用。
验算下弦杆与节点板连接焊缝，内力差，由斜腹杆焊缝决定的节点板尺寸，取实际节点板尺寸为50cm,角焊缝计算长度。
采用，肢背焊缝应力为。
3.上弦节点“b”
节点b构造如图所示。
上弦杆与节点板的链接焊缝，焊脚尺寸取，则所需焊缝长度：
肢背：，取。
肢尖：，取。
验算上弦杆与节点板连接焊缝，内力差，取实际节点板尺寸为30cm，角焊缝计算长度为，采用，肢背焊缝应力为。
4.屋脊节点“d”
节点d构造如图所示。
拼接角钢采用与上弦相同截面2 ∟110×70×8，竖肢需切去mm,取。
共四条焊缝，认为平均受力，每条焊缝实际长度，取。
拼接角钢总长度为，取。
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