姓名： 班级：土木工程
学号： 指导老师：
2024年6月11日。
一、 设计说明。
1、 设计某一检修厂房屋盖，跨度为27m，长度为80m，柱距为6m，三角形屋架，钢材为q235—b，焊条采用e43型，屋面为压型钢板，屋面坡度i=1：2.5，屋架铰接于钢筋混凝土柱顶，无吊车，外檐口采用自由排水，采用槽钢檩条，檩条间距为2827.
25mm。
2、 基本风压为0.4knm,屋面离地面高度为12 m，不上人屋面。雪荷载0.6knm
二、 檩条设计。
1、 檩条采用轻型槽钢檩条。
2、 屋面材料为压型钢板，屋面坡度为1：2.5（α=21.
80°）檩条跨度为6m，于跨中设置一道拉条，水平檩距2396.4×cos21.80°=2396.
4×0.93=2228．65mm，坡向斜距2396.4mm
3、 荷载标准值（对水平投影面）
永久荷载：压型钢板（不保温）自重为0.1 knm，檩条（包括拉条和支撑）自重设为0.11 knm
可变荷载：屋面雪荷载ω=0.6knm,基本风压ωo=0.40 knm
4、 内力计算。
永久荷载于屋面活荷载组合。
檩条线荷载。
pk=（0.21+0.6）×2.229=1.805 knm
p=（1.2×0.21+1.4×0.6）×2.229=2.434 knm
px=psin21.80=2.434×0.37=0.901 knm
py=pcos21.80=2.434×0.93=2.264 knm
弯矩设计值：
mx= py l28=2.264×628=10.188kn·m
my= px l232=0.901×6232=1.014kn·m
永久荷载和风荷载的吸力组合。
按《建筑结构荷载规范》gb50009—2001房屋高度为12m 取μz=1.0
按《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》cecs102：2002附录a，风荷载体型系数为：1.
5㏒a-2.9=-1.211 a=2.
22865m×6m=13.72m2
垂直于屋面的风荷载标准值ωk=μsμzω0=-1.211×1.0×（1.05×0.4）=-0.509 knm
檩条线荷载。
pxy=（0.509-0.21×cos21.80）×2.22865
0.314×2.22865=0.070knm
px =0.21×2.229×sin21.8o=0.174 knm
py =1.4×1.211×2.229-0.21×2.229×cos21.80=3.344 knm
弯矩设计值。
mx= pyl28=3.344×628=15.048knm
my= pxl28=0.174×628=0.783knm
截面选择选用。
选用轻型槽钢【20 w=152.2 cm3 wynmax=54.9 cm3 wynmin=20.5 cm3
ix=152.20 cm4 ix=8.07 cm iy=2.20 cm计算截面有孔洞削弱，考虑0.9的折减系数，则净截面模量为：
wnx=0.9×152.2=136.98cm3
wynmax=0.9×54.9=49.41 cm3
wynmin=0.9×20.5=18.45 cm3
屋面能阻止檩条失稳和扭转，截面的塑性发展系数γx=1.05 γy=1.20,按公式计算截面a、b点的强度为（见图）
x = mx(γx wnx)+my(γy wynmin)=15.048×106（1.05×136.
98×103）+0. 783×106（1.2×18.
45×103）=139.99<215nmm2
y = mx(γx wnx)+my(γy wynmax)=15.048×106（1.05×136.
98×103）+0.783×106（1.2×49.
41×103）=117.83<215nmm2
挠度计算。因为支撑压型钢板金属板，有积灰的瓦楞铁和石棉等金属面者，容许挠度为l200
当设置拉条时，只须计算垂直于屋面方向的最大挠度。
vy=(5384)×（3.344×cos21.80×60004）（206×103×1522×104）=16.7mm 构造要求。
λx=6008.07=74.35<200
y=3002.20=136.36<200
故此檩条在平面内外均满足要求。
三、 屋架设计。
屋架结构的几何尺寸如图。
檩条支撑于屋架上弦节点。屋架坡角（上弦与下弦之间的夹角）为 α=21.80°檩距=2.229m
支撑布置。间，屋架下弦跨中设置一通长水平柔性系杆，上弦横向水平支撑在交叉点处与檩条相连，故上弦杆在屋架平面外的计算长度等于其节间几何长度，下弦杆在屋架平面外的计算长度为屋架跨度的一半。
荷载标准值。
1 永久荷载（恒荷载）（对水平投影面）
压型钢板（不保温0.1 knm
檩条自重（不包括拉条支撑） 0.1 knm
屋架及支撑自重0.15 knm
管道条0.05 knm
合计0.40 knm
2 可变荷载（活荷载）（对水平投影面）
雪荷载。knm
风荷载。基本风压ω0=0.4 knm
荷载组合。1 恒荷载+活（或雪）荷载。
2 恒荷载+半跨活（或雪）荷载。
3 恒荷载+风荷载。
4 屋架、檩条自重+半跨（屋面板+0.3 knm安装荷载）
上弦的集中恒荷载及节点荷载。
由檩条传给屋架上限的集中恒荷载和上弦节点恒荷载见图。
由檩条传给屋架上限的集中活荷载和上弦节点活荷载见图。
具体计算过程如下；
1 全跨屋面恒荷载作用下，上弦集中恒荷载标准值p1、=0.40×6×2.229×31012=5.08kn
上弦节点恒荷载p1=p1、=5.08 kn
2 全跨雪荷载作用下p2、=0.60×6×2.229×31012=7.61 kn
上弦节点雪荷载：p2= p2、=7.61 kn
假定基本组合由可变荷载效应控制，则上弦节点荷载设计值为1.2×5.08 +1.
4×7.61 kn=16.75 kn 若基本荷载组合由永久荷载效应控制，则上弦节点荷载设计值为1.
35×5.08+1.4×7.
61=17.512kn
综上可知，本工程屋面荷载组合效应由可变荷载效应控制。
3 风荷载标准值。
风荷载体型系数：背风面μs=-0.5
迎风面μs=-0.47≈-0.5
风压高度变化系数μz(本设计地面粗糙度为b类)屋架下弦标高12.0m h=12+5.082=14.
54m坡度i=12.5 α=21.80°风压高度变化系数μz=1.
02≈1.0 z=1.0
计算主要承重结构：ωk= zμsμzω0
背风面： ωk=1.0×（-0.5）×1.0×0.4=0.2 knm（垂直于屋面）
迎风面： ωk=1.0×（-0.5）×1.0×0.4=0.2 knm（垂直于屋面）
由檩条传给屋架上弦的集中风荷载标准值p3、=ω1、=-0.2×2.229×6=-2.652 kn 上弦节点风荷载标准值p3=ω1=p3、=-2.625 kn
内力计算。内力组合见表。
屋架杆件内力组合表。
⑺ 截面选择。
㈠ 上弦杆截面选择。
上弦杆采用相同截面，以节间1-2的最大轴力n1-2来选择，下弦以节间1-8的最大轴力n1-8来选择，腹杆以节间7-11的最大轴力n7-11来选择。
各杆件的截面尺寸选择如下表。
注：表中焊缝计算长度lw,lw=lwˊ+2hf
上弦接点连接计算。
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