米梯形钢屋架设计书

一、设计资料天津地区一单跨物资仓库，长96米，跨度为21米，钢筋混泥土柱（400X400）,柱距6米，混凝土标号为C30,采用无橡屋盖体系，梯形钢屋架。屋面檐口离地面高度米，设计温度高丁-20屋面坡度i=1:10，采用x预应力混凝土大型屋面板，标准值为m2；20厚水泥砂浆找平层，标准值为m2;泡沫混凝土保温隔热层，标准值为m2;八层做法卷材屋面防水层，标准值为m2。屋面积灰荷载m2,雪荷载为m2,风荷载为m2。屋架皎支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400m林400mm其他资料参照相关标准规定。根据天津地区的计算温度和荷载性质及连接方法，钢材选用Q235-B。焊条采用E43型,手工焊。二、屋架形式及尺寸无橡屋盖，i=1/10，采用平坡梯形屋架。屋架计算跨度为L0=L-300=20700mm端部高度取H）=1990mm中部高度取H=H）+1/2iL=1990+X2100/2=3040mm屋架杆件几何长度见附图1所示，屋架跨中起拱42mm按L/500考虑）。为使屋架上弦承受节点荷载，配合屋面板的宽度，腹杆体系大部分采用下弦问长为的人字式，仅在跨中考虑到腹杆的适宜倾角，采用再分式。屋架杆件几何长度（单位：mm三、屋盖支撑布置根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置四道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合，为统一支撑规格，厂房两端的横向水平■支撑设在第二柱问。在第一柱间的上弦平面设置刚性系杆保证安装时上弦杆的稳定，第一柱问下弦平面也设置刚性系杆以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱问，丁屋架跨中和两端共设四道垂直支撑。在屋脊节点及支座节点处沿厂房纵向设置通长的刚性系杆，下弦跨中节点处设置一道纵向通长的柔性系杆，支撑布置见附图2。CC1XG2'、'、、、CXG1XG3XG3\CXG11C:XG1XG3XG3飞XG1>C〉CC2XG2XG2"■1JCCC2>厂>xG1XG3XG3-CXG1>广•-~>,XG1XG3XG3/XG1>C^x2CrCC16001XG216000。6000x124XG26000CC1600a6000—6000上弦支撑CC1XG2XG2CC1L60002LCC1600X2ccXG1isXG26000下弦支撑XG2CC11IXG1XG3XG1XG26000x1260006000CCT3600q3CC2EZX__二1-12-2附图2:屋面支撑布置图（单位：mm四、荷载计算与组合1、荷载计算永久荷载设计值：防水层（八层做法）rn2X=m找平■层（20mm厚水泥砂浆）m2X=蒂泡沫混凝土保温层m2x=m预应力混凝土大型屋面板m2x=m钢屋架和支撑自重（+X21）X=nfTOC\o"1-5"\h\z共m2可变荷载设计值：雪荷载m2x=m积灰荷载肘x=m共m2由丁屋面坡度不大，对荷载的影响较小，未予考虑。风荷载为吸力，重屋盖可不考虑。2、荷载组合计算屋架杆内力时，应考虑如下三种荷载组合：使用阶段“全跨包荷载+^跨屋面均布活荷载”和“全跨包荷载+半跨屋面均布活荷载”恒荷载和活荷载引起的节点荷载设计值P叵及玲分别为：Pfe=xx6=kN施工阶段“屋架及支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载”。这时只有屋架及支撑自重是分布丁全跨的包荷载，而屋面板自重及施工荷载(取屋面活荷载数值)即可能出现在左半跨，也可能出现在右半跨，取决丁屋面板的安装顺序。当从屋架两端对称安装屋面板时，则不必考虑此种荷载组合。施工阶段包荷载和活荷载引起的节点荷载设计值Pc；和扁分力U为：?恒=xX6=kN珠=(+)xX6=kN五、内力计算采用图解法计算屋架在左半跨单位集中荷载作用下的杆力系数。根据算得的节点荷载和杆力系数，进行杆件内力组合并求出各杆的最不利内力。杆力组合 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 杆件名称杆力系数内力值计算杆内力组合项目P=1使用阶段施工阶段P恒x3P活X1P活X2P恒X3P活X1P活X2在左半跨在石半跨全跨全跨*在左半跨在石半跨全跨*在左半跨在石半跨123456789上弦AB4+5+6Bel4+5+6CD14+5+6DE4+5+6EF:4+5+6FG'4+5+6GH4+5+6下弦ab4+5+6bc4+5+6cd4+5+6de4+5+6斜杆aB4+5+6Bb4+5+6bD:4+5+6Dc4+5+6cF4+5+6Fd7+87+9dH7+87+9竖Aa4+5+6杆Cb04+5+6Ec:04+5+6Gdl04+5+6He4+5+6六、杆件截面选择1、上弦FGGH整个上弦不变截面，取上弦最大设计杆力计算。N=,10x=1508mml0y=l1=3016mm（按大型屋面板与屋架保证三点焊接考虑，取11为两块屋面板宽）。根据腹杆最大设计杆力Nb=，取中间节点板厚度t=10mm支座节点板厚t=12mm先由非对称轴选择截面，假设入=60,由附表4-2查得=（由双角钢组成的T形和十字形截面均届b类），需要的截面面积:A=N479.0^=2761mriUf0.807215般角钢厚度v15mm届第一组，故取f=215N/mni需要的回转半径为上弦应采用两不等边角钢以短边相连组成的T形截面。根据需要的A’、ixs、iys查附表7-5,yxs10x150.82.51cm6010y301.6ys605.03cm选用2L140X90X10（短边相连）：A=,ix=,iy=（节点板厚10mm,［入］=150验算10xxs.ix也.858.9<［入］,x=2.56NxxA3479.0410139N/mm2vf=215N/mmio0.814240验算对称轴y的稳定承载力:b1/t=14/1=14>宜ix0.56301.61412.06换算长细比ys3.7?（11212l0yt）3.752.7b414301.621（1152.72—）54<［入］=150,查附表4-2,144y=；故,479.04103135N/mrn^fNyA0.8364240•，一•…2=215N/mm。满足要求。,ld=2=<40i=40X=（i为）。垫板每节间放置一块（满足l1范围内不少丁两块）2、下弦cd下弦也不改变截面，米用最大设计杆力计算，N=kN,lox=3000mmloy=20700/2=10350mm需要的净截面面积为-_---3A=N470.7810=2190mm=f215选用2L140X90X10（短边相连）：A=,ix=,i验算：在节点设计时，将位丁下弦杆连接支撑的螺栓孔包在节点板内，且使栓孔中心到节点板近端边缘距离不小丁100cm,故截面验算中不考虑栓孔对截面的削弱，按毛截面验算l0x（［入］=350）300——117<［入］2.56loy1035」——153<［入］iy6.77470.7810322111N/mm1.521.5J而5,1i=l2=8hf+10=8X5+10=50mm表4腹杆杆端焊缝尺寸杆件名称设计内力(kN)肢背焊缝肢尖焊缝11(mmht(mm12(mmht(mmaB1258906Bb1008706bD808606Dc558406表中11、12为取整后数值1、下弦节点“b”按表4所歹UBb、bD杆所需焊缝长度，按比例绘制节点详图，从而确定节点板的形状和尺寸(附图4)。由图中量出下弦与节点板的焊缝长度为480mm焊脚尺寸hf=5mm焊缝承受节点左、右弦杆的内力差△N=Nc-Nab=kN。验算肢背焊缝的强度：K1N20.7hf1w51N/mm2A,满足要求底板承受的实际均布反力3275.31102一q3.0N/mm