梯形鋼屋架設計實例

1、梯形鋼屋架設計實例1、題號60的已知條件是：梯形鋼屋架跨度為30m，長度72m，柱距6m。停車庫內無吊車、無振動設備。采用拱形彩色鋼板屋面，80mm厚泡沫混凝土保溫層，卷材屋面，屋面坡度1/10。不上人屋面活荷載標準值為1.1kPa，雪荷載標準值為0.5kN/，積灰荷載標準值為0.6 kN/。屋架鉸支在鋼筋混凝土柱上，上柱截面為400mm×400mm，混凝土標號為C30。鋼材采用Q235B級，焊條采用E43型。要求設計鋼屋架并繪制施工圖。2、屋架計算跨度：3、跨中及端部高度：本例題設計為無檁屋蓋方案，采用平坡梯形屋架，取屋架端部高度，屋架的中間高度：。4、結構型式與布置屋蓋結構體系a

2、、無檁設計方案在鋼屋架上直接放置預應力鋼筋混凝土大型屋面板，其上鋪設保溫層和防水層。這種方案最突出的優(yōu)點是屋蓋的橫向剛度大，整體性好，所以對結構的橫向剛度要求高的廠房宜采用無檁設計方案。但因屋面板的自重大，屋蓋結構自重大，抗震性能較差。b、有檁設計方案在鋼屋架上設置檁條，檁條上面再鋪設輕型屋面材料，如石棉瓦、壓型鋼板等。對于橫向剛度要求不高，特別是不需要做保溫層的中小型廠房，宜采用有檁設計方案。本方案采用有檁屋蓋，屋架型式及幾何尺寸如圖1、圖2所示。圖1 半跨梯形鋼屋架形式和幾何尺寸圖2 全跨梯形鋼屋架形式和幾何尺寸根據廠房長度（72m>60m）、跨度及荷載情況，設置三道上、下弦橫向水平

3、支撐。因柱網采用封閉結合，廠房兩端的橫向水平支撐設在第一柱間，該水平支撐的規(guī)格與中間柱間支撐的規(guī)格有所不同。在所有柱間的上弦平面設置了剛性與柔性系桿，以保證安裝時上弦桿的穩(wěn)定，在各柱間下弦平面的跨中及端部設置了柔性系桿，以傳遞山墻風荷載。在設置橫向水平支撐的柱間，于屋架跨中和兩端各設一道垂直支撐。梯形鋼屋架支撐布置如圖3所示。圖3.1 桁架上弦支撐布置圖圖3.2 桁架下弦支撐布置圖圖3.3垂直支撐1-1垂直支撐2-2SC上弦支撐；XC下弦支撐；CC垂直支撐；GG剛性系桿；LG柔性系桿圖3.4 梯形鋼屋架支撐布置5、荷載計算屋面和荷載與雪荷載不會同時出現，計算時，取較大的荷載標準值進行計算。故取

4、屋面活荷載1.1kN/進行計算。檁條采用卷邊C型，型號180×70×20×2.5，自重為7.05kg/m。屋架沿水平投影面積分布的自重（包括支撐）按經驗公式（）計算，跨度單位為m。表1 荷載計算表荷載名稱標準值拱形彩色鋼板0.3（kN/）80mm厚泡沫混凝土保溫層0.08×54（kN/）屋架和支撐自重0.45（kN/）檁條70.5（kN/m）永久荷載總和F1=465.95 kN屋面活荷載11（kN/）可變荷載總和F2=9.9 kN設計屋架時，應考慮以下三種荷載組合：（1） 全跨永久荷載+全跨可變荷載（2） 全跨永久荷載+半跨可變荷載（3） 全跨屋架（包括

5、支撐）自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷載6、內力計算屋架在上述三種荷載組合作用下的計算簡圖如圖7所示。 (a)左半跨 (b)右半跨(c)全跨圖4 屋架計算簡圖由圖解法或數解法解得F1的屋架各桿件的內力系數（F1作用于全跨、左半跨和右半跨）。然后求出各種荷載情況下的內力進行組合，計算結果見表2.2。表2 屋架桿件內力組合表桿件名稱內力系數（F=1）第一種組合F×第二種組合第三種組合計算桿件內力/kN全跨左半跨右半跨×+××+××+××+×上弦lmmnnooppqqrrssttuuvvwwxxyyzza1a

6、1b1b1c1c1d1d1e1e1f10-8.85-8.85-13.34-13.34-14.81-14.81-14.13-14.13-11.84-11.84-10.36-10.36-8.58-8.58-6.38-6.38-3.60-3.6000-3.60-3.60-6.38-6.38-8.58-8.58-10.36-10.36-11.84-11.84-14.13-14.13-14.81-14.81-13.34-13.34-8.85-8.850下弦ab bccddeeffgghhiijjk5.0611.4814.3214.6313.1011.089.477.505.051.921.925.057.509.4711.0813.1014.6314.3211.485.06斜腹桿ammbboOcCqqddsseeuuffwwggyyhha1a1iic1c1jje1e1k-8.846.55-5.123.43-2.190.880.25-1.292.36-3.211.72-1.781.92-2.112.16-2.412.48-2.802.92-3.35-3.352.92-2.802.48-2.412.16-2.111.92-1.781.72-3.212.36-1.290.250.88-