修改梯形钢屋架设计书

【摘要】由于钢结构具有承载力高、抗震性能好、自重轻和建设周期短等优点，因而在重

型或大型厂房、大跨度的公共建筑中，已愈来愈多地使用钢屋架结构。本文设计的是两端铰接的梯形钢屋架。梯形钢屋架是由双梯形合并而成，它的外形和荷载引起的弯矩图形比较相近，因而弦杆内力沿跨度分布比较均匀，材料比较经济。这种屋架在支座处有一定的高度，既可以与钢筋混凝土柱铰接，也可以与钢柱做成固接，因而是采用无檐设计的工业厂房屋盖中应用最广泛的一种屋架形式。屋架中的腹杆体系可采用人字式、再分式和单斜式，可根据实际情况灵活采用（本设计中主要是采用人字形腹杆）。

【关键词】梯形钢屋架、结构形式、弦杆内力、节点。

目录

一．设计数据???????????????????????1 二．设计内容???????????????????????1 三．结构形式与布置????????????????????1 四．荷载计算???????????????????????1 五．内力计算???????????????????????3 六．杆件计算???????????????????????5

1．上弦杆 ??????????????????????5 2．下弦杆 ??????????????????????5 3．端斜杆aB?????????????????????5 4．竖杆Cc??????????????????????6 5．腹杆Fg??????????????????????6 七．节点设计???????????????????????7

1．下弦节点C ????????????????????7 2．上弦节点B ????????????????????7 3．屋脊节点G ????????????????????9 4．支座节点A????????????????????10 八．参考文献 ??????????????????????11 附图：钢屋架施工图 ???????????????????12

一．设计数据

某厂房总长度102m，跨度18m，纵向柱距6m。

1. 结构形式：钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=1/10；地区计算温度高于－200℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度；厂房内设有2台200/50KN中级工作制吊车，轨顶标高为8.500m。

2. 屋架形式及荷载：屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如附图所示。屋架采用的钢材、焊条为：Q235钢，焊条为E43型。3. 屋盖结构及荷载：

（1）无檩体系：采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作用）； （2）荷 载：

①屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重，以KN/m2为单位；

②屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7KN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为S0=0.35KN/m2，施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值；积灰荷载0.7KN/ m2。

③屋面各构造层的荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 水泥砂浆找平层 保温层 一毡二油隔气层 水泥砂浆找平层 预应力混凝土屋面板

0.4KN/m2 0.4KN/m2 0.7KN/m2 0.05KN/m2 0.3KN/m2 1.45KN/m2

二．设计内容

1. 作屋盖结构及支撑的布置图；

2. 对钢屋架进行内力、杆件截面尺寸的计算；设计一个下弦节点、一个上弦节点、屋脊节点、支座节点；

3. 绘制运输单元的施工图，设计的节点应尺寸齐备，满足构造要求。

三．结构形式与布置

屋架的形式及尺寸如图1所示。

根据厂房长度（102m>60m）、跨度及荷载情况，设置三道上、下弦横向水平支撑。在设置横向水平的柱间，于屋架跨中和两端各设置一道垂直支撑。梯形钢屋架的支撑布置如图2所示。

四．荷载计算

施工活荷载标准值为0.7KN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为S0=0.35KN/m2，施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值，故取屋面荷载为施工活荷载0.7KN/m2进行计算。

屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重，以KN/m2为单位；

1

2590312422902864199025150a1350ce2890g 6000CC1507.51507.511507.5DCAB1507.51507.5150F7.5G303128261324图1屋架几何尺寸

6000500CC16000*15GG1GG1CC3GG1GG1500LG1LG2GG2LG2LG2GG2LG2LG3CC4LG3SC2SC2CC2LG1GG2LG2GG2LG2CC2LG1SC1SC1CC1GG1GG1CC3上弦支撑GG1GG1CC16000*15LG4LG4LG3LG4LG46000LG1500SC2SC21LG2LG2LG1126000500LG1XC1XC1LG1LG3LG5LG5CC4LG3LG4LG4LG3下弦支撑LG4LG4LG5LG5LG1CC2LG1LG1CC2LG1LG1600019902890XC11-12-2图2 屋架支撑布置图

SC-上弦支撑；XC-下弦支撑；CC-垂直支撑；GG-刚性杆系；LG-柔性杆系

2

XC130003000600018000XC2XC2XC2XC2600030003000600018000264SC1SC1

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