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(完整版)18m 钢结构课程设计之三角形钢屋架设计 18m 三角形钢屋架设计 设计资料及说明 设计一位于惠州市郊区的单跨屋架结构（封闭式)，主要参数如下： 1、单跨屋架，平面尺寸为36m×18m,S=4m，即单跨屋架结构总长度为 36m,跨度为 18m,柱距为 4m。 2、屋面材料为规格 1820×725×8 的波形石棉瓦。 3、屋面坡度 i=1:3。恒载为 0.3kN/m2 ，活（雪）载为 0。60.3kN/m2. 4、屋架支承在钢筋混凝土柱顶，混凝土标号 C20,柱顶标高 6m。 5、钢材标号为 Q235—B。F,其设计强度值为 f=215N/mm2。 6、焊条型号为 E43 型。 7、荷载计算按全跨永久荷载+全跨可变荷载(不包括风荷载）考虑，荷载分项系数取：γ =1.2， G Qγ =1。4。 Q 屋架杆件几何尺寸的计算 根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数，采用芬克式三角形屋架。屋面坡度为 i=1：3， 屋面倾角 α=arctg(1/3）=18.435°，sinα=0。3162，cosα=0。9487 屋架计算跨度 l 0 =l－300＝18000－300=17700mm 屋架跨中高度 h= l ×i/2=17700/(2×3)=2950mm 0 上弦长度 L=l /2cosα≈9329mm 0 节间长度 a=L/6=9329/6≈1555mm 节间水平段投影尺寸长度 a＇=acosα=1555×0。9487=1475mm 根据几何关系,得屋架各杆件的几何尺寸如图 1 所示 图 1 屋架形式及几何尺寸 屋架支撑布置 3。1 屋架支撑 1、在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑. 2、因为屋架是有檩屋架,为了与其他支撑相协调，在屋架的下弦节点设计三道柔性水平系 1 (完整版)18m 钢结构课程设计之三角形钢屋架设计 杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。 3、根据厂房长度 36m，跨度为 4m，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑,下弦横向水平支撑及垂直支撑。如图 2 所示. 图 2 屋盖支撑布置 屋面檩条及其支撑 波形石棉瓦长 1820mm,要求搭接长度≥150mm，且每张瓦至少要有三个支撑点，因此最大檩条间距为 半跨屋面所需檩条数 a ? p max 1820 ?150 3 ?1 ? 835mm 1555 ? 6 np ? 835 ?1 ? 12.1根 考虑到上弦平面横向支撑节点处必须设置檩条，为了便于布置，实际取半跨屋面檩条数 13 根,则檩条间距为: 可以满足要求。 1555? 6 pa ? 13 ?1 p ? 778＜a ? 835mm p max 2 (完整版)18m 钢结构课程设计之三角形钢屋架设计 截面选择  图 3 屋面檩条及其支撑布置示意图 试选用普通槽钢［8，查表得 m =0。08kN/m,Ix=101cm4，Wx=25。3cm3，Wy=5。8cm3； 性发展系数为 γ =1。05,γ =1.2。 截面塑 x y 恒载 0。3×0.778=0。233（kN/m） 石棉瓦 0。2×0。778=0。156（kN/m） 檩条和拉条 0.080(kN/m） 合计 g =0。469(kN/m） k 可变荷载 q =0.600×0.778=0。467（kN/m) k 檩条的均布荷载设计值 q= ? g + ? G k q =1。2×0.469+1.4×0。467=1.217kN/m Q k 3。2.2 强度计算檩条的跨中弯距 1 M ?  q l 2 ? q =qsin? =1。217×0.3162=0。379kN/m x q =qcos? =1。217×0.9487=1.155kN/m y 1 ?1.155 ? 42 ? 2.310kN ? m X 方向： x 8 y 8 Y 方向： 1 M y ? 32 q l 2 ? x 1 32 ? 0.379 ? 42 ? 0.190kN ? m （在跨中设了一道拉条) 檩条的最大拉力（拉应力)位于槽钢下翼缘的肢尖处 3 (完整版 (完整版)18m 钢结构课程设计之三角形钢屋架设计 PAGE PAGE 4 M б? Mx ? y 2.310 ?106 0.190 ?106 ? ? ? 138＜f ? 215N / mm2 ?［б］ γW γ W 1.05? 25.3?103 1.2 ? 5.79 ?103 满足要求。 x x y y 3。2。3 强度验算载荷标准值 q ? (g y k q )a k p cosα=(0.469+0.467)? 0.778 ? 0.9487=0.691kN/m 沿屋面方向有拉条，所以只验算垂直于屋面方向的挠