郑州某工业厂房,车间内设有两台20/5t中级工作制桥式吊车。拟采用屋面坡度为1:10的普通梯形钢屋架,无檩屋盖设计方案。
屋架间距6m,两端铰支于钢筋混凝土阶梯住上。上柱界面为400mm400mm,c30混凝土。屋面采用1.
5m6m预应力钢筋混凝土大型屋面板(1.4kn/m2,标准值,下同)。板面以上依次为:
三毡四油防水层(0.4kn/mmm厚水泥砂浆找平层(0.4kn/mmm厚泡沫混凝土保温层(0.
48kn/m2),屋面离地面高度约为20m。屋面活荷载标准值为0.5kn/m2,屋面雪荷载标准值为0.
4kn/m2。厂房长度:90m,屋架跨度:
24m,屋面积灰荷载标准值:1.0kn/m2。
根据结构重要性,荷载特征(静载),连接方法(焊接)及建设场地屋架工作温度,钢材采用q235b级,焊条采用e43型。
拟采用屋面坡度力1:10的普通梯形钢屋架,无檩屋盖设计方案。
屋架计算跨度:l0 = l-300 = 24000 – 300 = 23700(mm)
端部高度取 h = 1990mm,中部高度取 h =3190mm
h/l = 3190/24000 = 1/7.4
屋架几何尺寸如图。
图:24米跨屋架几何尺寸。
由于房屋长度取90米,故在房屋两端及中间设置上下横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑,其它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。
布置如图:1) 5荷载和内力计算。
1) 荷载计算:
荷载计算及汇总见表。
计算屋架时考虑下列三种荷载组合情况:
1) 满载(全跨静荷载加全跨活荷载)
节点荷载。1 由永久荷载效应控制的组合计算:取永久荷载γg=1.
35,屋面活荷载γq1=1.4、ψ1=0.7,屋面集灰荷载γq2=1.
4,ψ2=0.9,则节点荷载设计值为:
f=(1.353.06+1.40.50.70+1.40.91.0)1.56=52.93
2 由可变荷载效应控制的组合计算:取永久荷载γg=1.2,屋面活荷载γq1=1.4,屋面集灰荷载γq2=1.4,ψ2=0.9,则节点荷载设计值为。
f` =1.23.06+1.40.5+1.40.91.0)1.56=50.69
2) 全跨静荷载和(左)半跨活荷。
1 由永久荷载效应控制的组合计算:取永久荷载γg=1.35,屋面活荷载γq1=1.4,ψ1=0.7,屋面集灰荷载γq2=1.4,ψ2=0.9
全垮节点永久荷载。
f1.1=(1.353.06)1.56=37.18
半垮节点可变荷载。
f2.1=(1.40.50.70+1.40.91.0)1.56=15.75
2 由可变荷载效应控制的组合计算:取永久荷载γg=1.2,屋面活荷载γq1=1.4,屋面集灰荷载γq2=1.4,ψ2=0.9
全垮节点永久荷载。
f1.2=(1.23.06)1.56=33.05
半垮节点可变荷载。
f2.2=1.4(0.5+0.91.0)1.56=17.64
3) 全跨屋架和支撑自重、(左)半跨屋面板荷载、(左)半跨活荷载+集灰荷载(按可变荷载效应控制的组合)
由可变荷载效应控制的组合计算:取永久荷载γg=1.2,屋面活荷载γq1=1.4,屋面集灰荷载γq2=1.4,ψ2=0.9
全跨屋架和支撑自重。
f3.1=1.20.3841.56=4.15
半跨屋面板自重及半跨活荷载。
f4=(1.21.4+0.51.4)1.56=21.42
2) 内力计算。
见下内力表。
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