钢屋架设计计算书Word文档下载推荐.docx

1、雪荷载标值：屋面积灰荷载： 0.30kN/m2二、屋架型式、尺寸、材料选择和支撑布置由于采用大型屋面板和油毡防水屋面，故选用平坡梯形钢屋架,未考虑起拱时的上弦坡度i=1/10。屋架坡度l=24m,每端支座中线缩 进0.15m，计算跨度1。=1 2X0.15m=23.7m;端部高度取Ho=2m,中 部高度H=3.2m （IJ7.4）;起拱按f=l/500，取50mm,起拱后的上 弦坡度为1/96配合大型屋面板尺寸（1.5X 6m）,采用屋架间距B=6m,上弦节间尺寸1.5m。选用屋架的杆件布置和几何尺寸如图-1。图-1屋架尺寸根据屋架荷载和地区计算温度情况，钢材采用Q235B,要求保证 抗拉强度

2、fu、伸长率S、屈服强度fy、冷弯试验4项机械性能S、P、 C三项化学成分的含量合格。焊条采用E43型焊条，手工焊。C级（粗 制）螺栓和锚栓采用 Q235-A F钢，螺栓M20和锚栓M24。支撑布置：由于房屋长度为72m60m,所以在房屋两端、中间 布置上、下弦横向水平支撑以及两端和中央垂直支撑。 中间各屋架用系杆联系，上、下弦各在两端和中央设三道系杆，其中上弦屋脊处与 下弦支座处共三道为刚性系杆。所有屋架采用同一规格，但因支撑孔和支撑连接板的不同，分为 三个编号： WJ1a, WJ1b, WJ1c三、荷载和杆件内力计算（1）屋架荷载屋面活动荷载按雪荷载（0.40kN/m2 X 1.4）和活荷

3、载（0.50kN/m2 X 1.4）的较大值，取0.50kN/m2 X 1.4。屋架和支撑重按（0.12+0.011L） X 1.2=0.384kN/m2x 1.2;因屋架下弦无其他荷载，为方便认为屋架和 支撑重全部作用于上弦节点。屋面做法和屋面板荷载按屋面倾斜面积计算，但因屋面坡度娇小（起拱后tga =1/9.6, seca =1.0054）,故近似取全部荷载均按水平投影面积计算。屋架全部荷载的设计值为:图一二屋架支撑布置2-2屋架支撑设置（2）屋架杆件内力系数屋架上弦左半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数经计算如图。各节点的单位节点荷载按1.5m水平节间比例推算：节间CH : 1节点A :

4、（1.15+1.35/2）/1.5=0.55节点B:（1.35+1.5）/2/1.5=0.95节点1:（1.5/2）/1.5=0.5图-3屋架的杆件长度和内力系数图一三屋架计算简图及内力系数由于k=kR+kL，所以可仅建立半跨的计算模型，先计算半跨内力系数，然后利用半跨与全跨的关系求出全跨内力系数， 屋架上弦左 半跨单位节点荷载、右半跨单位节点荷载、全跨单位节点荷载作用下 的屋架左半跨赶件的内力系数 、kR、k= kL + kR按图，并已归入表中。（3）杆件内力组合1组合1全部恒、活荷载：全部恒、活荷载：q=5.82kN/m2, F=5.82X 1.5X6=47.52kN,2组合2全跨恒荷载、

5、半跨活荷载（相应于全跨恒、活荷载减去半跨活荷载）：活荷载：q=1.12kN/m2, F=1.12X 1.5X 6=10.08kN,3组合3全跨屋架和支撑重、半跨屋面板重和活荷载：屋架和支撑重：q=0.384 x 1.2=0.46kN/m2, F=0.46 x 1.5 x6=4.14kN,屋面板重和活荷载：q=1.4x 1.2+0.5=2.18kN/m2, F=2.18 x 1.5 x6=19.62kN,内力计算详见表-1四、杆件截面选择1、上弦杆（1）确定内力及已知条件整个上弦采用等截面，按 FG、GH杆件的最大设计内力设计，即 N =-721.3KN ,Q235 钢 f=215N/mm 2;

6、压杆入=150 ; Ly /Lx =2 ;（2）上弦杆计算长度：屋架平面内（取节间轴线长度）：Lx二L0 = 1508mm屋架平面外（取支撑节点间距离）：y =2 1508 = 3016mm（3）截面选择选用两个不等肢角钢，短肢相并（如图所示） ，整体稳定系数 按b类；N=-721.3KN，查表，中间节点板厚度选用 14mm制作节点板厚度选用 16mm设怎-65，查Q235钢稳定系数表，可得 二0.780则需要的截面面积：A= N = 721.3 103 =4301.1mm20.780215需要的回转半径:ix = Lox / =1508/ 65 = 23.2mm , iy = Loy / =

7、 3016/65 = 46.4mm根据需要（A、ix、iy）查角钢规格表，选用厂140x 90x 10,肢背间距a = 12mm,2A=4452mm , ix = 25.6mm, iy = 67.7mm ,（4）截面验算x 二旦二 1508 =58.9，、二= 3016 = 44.55，均满足：长细比-J =150 ix 25.6 y iy 67.7丁九X比九y ,二仅求。yN 721 3 x 103查表 y =0.813V：二= 一. 199.3MPa :： 215MPacpyA 0.813 汉 5280故所选截面合适2、下弦杆N =717.6KN，（1） 确定内力及已知条件整个上弦采用等截

8、面，按最大设计内力杆件的内力值设计，即Q235 钢 f =215N/mm ；压杆 =150 ；y/Lx=2 ；（2） 上弦杆计算长度：x = L0 = 3000mm屋架平面外（取支撑节点间距离）Loy =24000/2 - 150 = 11850mm因跨中有通长系杆，所以 所需截面面积:A,17.6 103 =3337.7mm2 f 215ix=Lx/，=3000/65 =46.15mm140x 90x 8，肢背间距 a = 12mm,iy 二 Ly/ =11850/65 =182.31mm根据需要（A、ix、iy）查角钢规格表，选用1-（A = 3608mm , ix = 25.9mm ,

9、iy 二 67.3mm ,）N 717.610二y 198.89MPa :yA 3608故不考虑截面削弱，所选截面合适3、端斜杆aB（1） 杆件轴力：N =-418.8KN Lox 二 Loy = L = 2543mm-Lox二Loy ,.选用两个不等肢角钢，长肢相并（如图所示）选用厂125X 80 x 8,肢背间距a=12mm,A = 3198mm , ix =40.1mm, iy = 32.7mm , -x -y， 仅求y查表 = 0.703，则:CJ3N 418.8 10yA 一 0.703 3198= 186.5MPa :4、腹杆Fg（1）杆件轴力：最大拉力：N1 =57.8KN最大压

10、力：N2=-8.89KN（2）计算长度L0 二 3127mm屋架平面内：x =0.8L0 =0.8 3127 =2502mm屋架平面外：y = L0 =3127 mm,整体稳定系数 按b类选用两个不等肢角钢，短肢相并（如图所示）选用 2 L56x 5, （ A = 1083mm2, ix = 17.2mm, iy = 26.9mm ,）L0xix250217.2y 3127ly26.9=144.6 ： -150 ,-117.1讥=150 ,查表 =0.324，则：c8.89 10= 25.3MPa : 215MPa A 0.324 1083yA10 = 53.37MPa ： 215MPa 10

11、835、竖杆Gg（1） 杆件内力：N = -47.52KN ,压杆入=150 ;x =2 ；L0 =2900 mmx =0.8L =0.8 2900 =2320mmy =L0 =2900 mm因杆件内力较小，取 二 =150 ,ix = Lx/ =2320/150 =16.6mmiy = Ly / = 2900/150 = 20.7mm根据需要（A ix、iy）查角钢规格表，选用 2厂56x 5,A = 1083mm , ix = 17.2mm, iy = 26.9mm ,L0y旦=2320 =134.1 乞订=150 , ix 17.2-2900 =108.6 乞 =150 ,其余各杆件的截

12、面选择过程不再 列出详见表1-2五、焊缝计算节点处杆件焊缝计算见后附腹杆焊缝计算表。焊缝最小构造尺寸用 580mm。下弦杆焊缝计算表为下弦杆焊缝计算表。由腹杆焊缝要求确定的节点板宽度较大，故下弦杆hf均用构造最小值5mm一般节点）或6mm（端节点和中央拼接接点），表列l w为满足计算的最低要求。上弦杆角钢尖焊缝计算表为上弦杆焊缝计算表。先画节点图，按腹杆焊缝要求确定节点板宽度 I填入表中，再按此求出相应需要的hf2;但中央拼接接点的I比构造要求略予放大，使求得的 hf2太大。上弦节点A、C、E、G的 N=0,表中不列，焊缝按构造确定（hf2=5mm 满焊）。上弦杆角钢背槽焊缝按两条 hf2=t/2=5mm角焊缝承受上弦节 点荷载考虑，强度十分富裕，故计算书不再列出 。六、节点设计节点设计的任务是根据杆件间隙的要求和焊缝要求，画 1/21/5比例尺节点图，以确定杆端切断点位置和节点板尺寸， 并将结果抄入 屋架施工图中。由于所有焊缝尺寸已在附表中确定， 一般节点可直接 按此画图；只有下弦、上弦中央拼接节点和支座节点需作补充计算， 如下：（1）下弦拼接节点i下弦杆为140X 90X 8,拼接角钢用相同规格。角钢t=10mm拼接角钢焊缝位 于角钢尖，用hf=t-2=6mm焊缝按等强度设计：N =Af=3608X 215=775.7 X 10w 3I w= N /（4 X