米梯形钢屋架.docxVIP

设计资料：某单层单跨工业厂房，跨度18m，长度102 m。厂房柱距6 m，钢筋混凝土柱，混凝土强度等级C20，上柱截面尺寸400400，钢屋架支承在柱顶。吊车一台150 T，一台30 T，吊车平台标高+12.000 m。荷载标准值(1)永久荷载： 屋面材料自重： 0.6kN/m2屋架及支撑自重： 按经验公式 kN/m2 计算：0.318kN/m2(2)可变荷载：屋面活荷载标准值： 0.5 kN/m2雪荷载标准值： 0.5 kN/m2积灰荷载标准值： 0.4 kN/m2（3）风荷载： B类地区， , 基本风压：3.0 kN/m2钢材采用Q235-B。焊条采E43型，手工焊。桁架计算跨度：lo=18-20.15=17.7m1.选用屋架的杆件布置和几何尺寸如图-1 图-1桁架支撑布置如图2所示：三.荷载计算由于i=1/10，则：α=5.71°，cosα=0.995。计算竖向节点荷载时，按水平投影面计算。节点荷载即为1.5m*6m内的荷载。1）永久荷载计算： 预应力钢筋混凝土大型屋面板: 1.4/0.995=1.407kN/m2屋面材料自重： 0.6/0.995=0.603kN/m2 屋架自重： 0.318/0.995=0.320kN/m2=2.33kN/m2 2）可变荷载计算：屋面活载标准值 0.5kN/m2雪荷载标准值（屋面水平投影）0.5kN/m2积灰荷载标准值 0.4kN/m2 3)风荷载标准值(垂直于受风表面) (kN/m2) 今：风振系数=1.0；风压高度变化系数=1.099;屋面倾角可得迎风面屋面体型系数=-0.97，背风面=-0.5 风荷载标准值为 迎风面 ==-3.2kN/m2 背风面 ==-1.65kN/m2由于风荷载标准值比较大，桁架应考虑以下四种组合情况：a.全跨永久荷载+全跨可变荷载全跨节点荷载设计值： F=(1.2)=36.504kNb.全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨结点永久荷载设计值：=1.2=25.164kN 半跨结点可变荷载设计值：=1.4=11.34kNc.全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载全跨节点桁架自重设计值：=1.2=3.45kN半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：=(1.2=26.54kNd. 全跨永久荷载+半跨风荷载 全跨结点永久荷载设计值=1.0=20.97kN 半跨结点风荷载设计值=1.4=-40.32kNb为使用阶段荷载情况，c为施工阶段荷载情况。屋架在上述四种荷载组合作用下的相关计算简图如图3所示：四．内力计算五．杆件截面设计 1.上弦杆 整个上弦采用等截面，按FG杆件的最大设计内力设计，即N=-332.26KN 上弦杆计算长度： 在桁架平面内，为节间轴线长度：=1507.5mm 在桁架平面外，根据支撑布置和内力变化情况，取：=2=3015mm 截面宜选用长边外伸的两不等边角钢 由于腹杆最大内力N=-237.35KN，查表得，中间节点板厚度选用8mm，支座节点板选用10mm 设=70，查教材附录1.2得=0.751。 需要截面积： A===2057.38 需要的回转半径：=2.15cm =4.31cm 根据所需要的A、、查角钢规格表，选用2∟100×80×6，A=2127.4、=2.4cm、=4.61cm。 截面验算=70.12,因为=16.67=16.89,近似取=69.95,均满足长细比=150 因为，所以只求 查表得=0.746，则：==209.36MPa215MPa 故所选截面合适2.下弦杆 整个下弦杆采用同一截面，按最大内力所在的eg杆计算 最大拉力