24m跨厂房普通钢屋架设计

河南工程学院《钢结构》课程设计

24m跨厂房普通钢屋架设计

|

学生姓名：**

学号： 0122

学院：土木工程学院

;

专业班级：土木工程1341班

专业课程：钢结构

任课教师：韩瑞芳

201 6年6月13日

目录

一、设计资料 (3)

]

1.基础资料 (4)

2.荷载 (4)

二、钢屋架设计计算 (5)

1.材料选择 (5)

2.屋架形式及几何尺寸 (5)

3.支撑布置 (6)

4. 支撑布置情况 (6)

三、荷载和内力计算 (8)

/

1.荷载计算 (8)

2.荷载组合 (9)

3.内力计算 (9)

四、截面选择 (10)

1.上弦 (10)

2.下弦 (11)

3.斜腹杆 (12)

五、节点设计 (21)

-

1.下弦设计 (21)

2上弦节点“B” (22)

3.屋脊节点K (24)

4.支座节点“a” (25)

六、绘制施工图 (28)

：

24m跨厂房普通钢屋架设计

一、设计资料

1.基础资料

某单跨单层厂房，跨度L=24，长度54m，柱距6m，厂房内无吊车、无振动设备，屋架采用梯形钢桁架，铰接于混凝土柱上，上柱截面尺寸为400*400，屋面采用×太空轻质大型屋面板。屋面坡度i=1/9，雪荷载为m2，钢材采用Q235-BF，焊条采用E43型，手工焊。柱网布置如图1所示，

杆件容许长细比：屋架压杆[λ]=150，屋架拉杆[λ]=350。

【

2.荷载

（1）永久荷载（标准值）-

550060006000

600060060006

000`6000500

500

1345789101112 2；B

图1 柱网布置图

~

大型屋面板 622.0122001.050.0=⨯+kN/m 2 防水层 m 2

屋架及支撑自重 +=+⨯=m 2 悬挂管道 m 2

（2）可变荷载（标准值）

屋面活荷载 编号35，应选择m 2；

雪荷载 m 2

|

二、钢屋架设计计算

1.材料选择

根据荷载性质，钢材可采用Q235-BF ，要求保证屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯试验及碳、硫、磷含量合格。屋架连接方法采用焊接，焊条可选用E43型，手工焊。

2.屋架形式及几何尺寸

根据编组情况，编号35应选择跨度,24m l =屋面坡度9/1=i

因屋面采用大型屋面板，屋面坡屋i ＝1／9，故宜采用梯形屋架。 屋架计算跨度应取mm l l 237003002400015020=-=⨯-=

屋架端部高度H 。与屋架中部高度及屋面坡度相关，当梯形屋架与柱铰接时，屋架端部高度取~,本设计取,中部高度根据坡度计算得

（

m h 9.26.19

12

=+=

为使屋架上弦只受节点荷载，腹杆体系采用节间为3m的人字形式，屋面板传来的荷载，正好作用在节点上，使之传力更好。

屋架跨中起拱mm

500

/=

=。

/

L48

500

24000

3.支撑布置

根据车间长度、屋架跨度、荷载情况以及吊车设置情况，布置上、下弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆，屋脊节点及屋架支座处沿厂房通长设置刚性系杆，屋架下弦沿跨中通长设一道柔性系杆。凡与支撑连接的屋架可编号为GWJ—2，其它编号均为GWJ—l。

4.支撑布置情况

根据厂房长度（54<60m）、跨度及荷载情况，设置两道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合，厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间，该水平支撑的规格与中间柱间支撑的规格有所不同。在所有柱间的上弦平面设置了刚性与柔性系杆，以保证安装时上弦杆的稳定，在各柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆，以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑。梯形钢屋架支撑布置如图下图所示：

\

图2 上弦横向水平支撑布置图

图3 屋架下弦水平支撑布置图

图4 1-1、2-2剖面图

三、荷载和内力计算

（

一般考虑全跨荷载，对跨中部分斜杆可考虑半跨组合，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。

1.荷载计算

大型屋面板 m2

防水层 m2

屋架及支撑自重 m2

悬挂管道 m2

恒荷载总和 m2

屋面活荷载 m2

荷载计算中，因屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，对重屋盖可不考虑

2.荷载组合

一般考虑全跨荷载，对跨中的部分斜杆可考虑半跨荷载，本设计在设计杆件截面时，将跨度中央每侧各两根斜腹杆均按压杆控制其长细比，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。

节点荷载设计值： 按可变荷载效应控制组合：

KN F d 95.1965.1)58.04.117.12.1(=⨯⨯⨯+⨯= , 其中，永久荷载，荷载分项系数2.11=Q γ

$

屋面活荷载，荷载分项系数4.11=Q γ 组合系数7.01=ψ；

按永久荷载效应控制的组合：

KN F d 34.1965.1)7.058.04.117.135.1(=⨯⨯⨯⨯+⨯= 其中，永久荷载，荷载分项系数35.1=G γ

组合系数 7.01=ψ

故节点荷载取为，支座反力为KN F R d d 6.1598== 3.内力计算

、

用结构力学求解器可算出全跨荷载作用下屋架杆件的内力，其内力设计值见