梯形屋架设计--24米.doc

24米跨梯形屋架设计一、设计资料某车间跨度 24 米,长度 192 米,柱距 6 米。车间内设有两台 20/5T 中级工作制吊车。计算温度高于-20 ℃, 地震设防烈度为 7度。采用 × 6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板, 8cm 厚泡沫混凝土保温层,卷材屋面,屋面坡度为 i=1/10 。雪荷载为 KN/m 2 ,积灰荷载为 KN/m 2。屋架简支于钢筋混凝土柱上, 上柱截面为 400 × 400 , 混凝土标号为 C20 。要求设计屋架并绘制屋架施图。二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置本例题为无檩屋盖方案, i=1/10 ,采用平坡梯形屋架。屋架计算跨度为 L 0=L -300=2 3 700mm , 端部高度取 H 0 =1990mm , 中部高度取 H =27 90mm (为L 0 / ), 屋架杆件几何长度见附图 1( 跨中起拱按 L/500 考虑) 。根据建造地区的计算温度和荷载性质,钢材选用 Q235-B 。焊条采用 E43 型, 手工焊。根据车间长度、屋架跨度和荷载情况, 设置上、下、弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆, 见附图 2 。因连接孔和连接零件上的区别图中给出了 W1、 W2和 W3 等三种编号。附图 1 :屋架杆件几何长度及设计内力附图 2 :屋面支撑布置图三、荷载和内力计算 1 、荷载计算: 二毡三油上铺小石子 KN/m 2 找平层( 2 cm 厚) KN/m 2 泡沫混凝土保温层( 8 cm 厚) KN/m 2 预应力混凝土大型屋面板(含灌缝) KN/m 2 悬挂管道 KN/m 2 屋架和支撑自重( + L) =+ × 24 =0. 384 KN/m 2 恒载总和 KN/m 2 活荷载(或雪荷载) KN/m 2 积灰荷载 KN/m 2 由于屋面坡度不大,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 、荷载组合一般考虑全跨荷载,对跨中部分斜杆(一般为跨中每侧各两根斜腹杆)可考虑半跨组合,本例题在计算杆件截面时, 将这些腹杆均按压杆控制长细比, 不必考虑半跨荷载作用情况, 只计算全跨满载时的杆件内力。节点荷载: 组合一: Fd=( × + × + × × 0. 75)×6× = KN 组合二: Fd=( × 3. 134 + × × + × × )×6× = KN 节点荷载取 KN ,支座反力 Rd= 4 Fd= 4× = KN 3 、内力计算用图解法或数解法均可计算出全跨荷载作用下,屋架的杆件内力。其内力设计值见附图 1。四、截面选择腹杆最大轴力为 KN ,查表 ,选用中间节点板厚 t=8 mm ,支座节点板厚 t= 10 mm 。 1 、上弦整个上弦不改变截面,按最大内力计算。 N max =- KN ,l ox= cm ,l oy= cm (l 1 取两块屋面板宽度)。选用 2L 140 ×10,A= cm 2,xi = 4 cm,yi =6. 05 cm???????? 34 .4 0x xxi l???????? 05 .6 0y yyi l 58 .014 1 14????b lt b y 所以?? 150 14 475 . 475 .01 22 4 220 4?????????????????????????????tl b y y yz 由 yz?查b 类截面的 754 .0? yz?f mm N A N??????? 22 10 754 .0 10 92 .783 ??填板每节间放一块(满足 1l 范围内不少于两块) cm il 31 .440 40 2 ?????? 2 、下弦整个下弦也不改变截面,按最大内力计算。 N max = KN ,l ox= cm ,l oy= 600 cm , 连接支撑的螺栓孔中心至节点板边缘的距离约为 100 mm ( de 节间) ,可不考虑螺栓孔的削弱。选用 2L 180 × 110 × 10 (短肢相并), A= cm 2,xi = cm,yi = cm?? 250 13 .3 600 0??????? x xxi