24m梯形钢屋架结构设计说明书.doc

24m梯形钢屋架结构设计说明书 一、设计资料 结构形式 某城防跨度24m总厂90m柱距6m采用提醒钢屋架，1.5×6.0m预应力混凝土大型屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上主界面400mm×400mm混凝土强度等级为c30，无卖弄坡度为i=1:10.地区计算温度高于-20°c，无寝室介质，地震设防烈度为7度，屋架下弦表保卫18m；厂房内设中级（A5）级桥式吊车。 屋架形式及炫彩 屋架形式为梯形、几何尺寸及内力系数另制定。屋架采用的钢材及焊条为：Q345B钢E50焊条。 3.荷载标准值（水平投影面积） ①永久荷载： 二毡三油（上铺绿豆沙）防水层 0.4kN/m2 水泥砂浆找平层 0.4kN/m2 保温层 0.4kN/m2 冷底子油、热沥青各一道 0.05kN/m2 预应力混凝土大型屋面板和灌缝 1.4kN/m2 屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L计算：0.45kN/m2 悬挂管道 ②可变荷载： 屋面活荷载标准值 0. 50kN/m2 雪荷载标准值 0.60kN/m2 积灰荷载标准值 0.20kN/m2 二、荷载计算 根据《建筑结构荷载规范》，屋面和荷载与雪荷载不会同时出现，计算时，取较大的荷载标准值进行计算。故取雪荷载0.60kN/m2进行计算。 荷 载 计 算 表 荷载名称 标准值（kN/） 设计值（kN/） 预应力混凝土大型屋面板 1.4 1.4×1.35＝1.89 三毡四油防水层 0.4 0.4×1.35＝0.54 找平层（厚2cm） 0.4 0.3×1.35＝0.54 冷底子油、热沥青各一道 0.05 0.1×1.35＝0.065 屋架和支撑自重 0.12+0.011×30=0.45 0.45×1.35＝0.6075 永久荷载总和 2.7 3.645 雪荷载 0.6 0.6×1.4＝0.84 积灰荷载 0.2 0.2×1.4＝0.28 可变荷载总和 0.8 1.12 设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合： 3.1.全跨永久荷载 + 全跨可变荷载 全跨节点永久荷载及可变荷载：F=(3.645+0.84+0.28×0.9)×1.5×6.0=42.633kN 3.2.全跨永久荷载 + 半跨可变荷载 全跨节点永久荷载：F1=3.645×1.5×6=32.805kN 半跨节点可变荷载：F2=1.12×1.5×6=10.08kN 3.3.全跨屋架（包括支撑）自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载: 全跨节点屋架自重：F3=0.6075×1.5×6=4.4675kN 半跨节点屋面板自重及活荷载：F4=1.89+0.84×1.5×6=9.45kN 三、内力计算 屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如图所示：  四、杆件设计 腹杆最大内力366.6438kN，选用中间节点板厚度为t=12mm，支座节点板厚度14mm 1上弦杆： 整个上弦采用等截面，按FG、GH杆件的最大设计内力设计。 Nmax＝-643.7583kN、l0x=1505mm、 l0y=3000mm 根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦截面选用两个不等肢角钢短肢相并。 设λ=60，查Q235钢的稳定系数表，可得φ=0.807，则需要的截面积： A==3710.3mm2 需要的回转半径：ix=lox/λ=1505/60=25.08 iy=loy/λ=3000/60=50 根据需要A、查角钢规格表，选用2L140×90×10，肢背间距a＝12mm，则 A＝44.6cm2，， 按所选角钢进行验算： 满足长细比≤ [λ]＝150的要求。 由于，只需求。查表＝0.744，则 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de杆计算。 ， （因跨中有通长系杆），所需截面积为: 选用2L100×80×10相并，短肢相并，肢背间距a＝12mm A＝34.4030.54，， 取 =1，则： 所以满足要求。 3端斜杆 ①aB: 杆件轴力： 计算长度： 因为，故采用等肢角钢相并。选用2L90×8，肢背间距a=12mm。则: A＝27.88cm2，， 由于，只需求。查表＝0.448，则: 所选截面合适。 ②Bb 杆件轴力： 计算长度： 因为，故采用等肢角钢相并。选用2L90×8，肢背间距a=12mm。则: A＝27.88cm2，， 由于，只需求。查表＝0.467，则: 所选截面合适。 ③bD N =--230.218kN ，l