钢筋结构屋架设计计算书.doc

1. 设计资料某车间厂房总长度约为108米,跨度为18m车间设有两台30吨中级工作制吊车车间无腐蚀性的介质该车间为单跨双坡封闭式厂房,屋架采用三角形豪式钢屋架屋面坡度为1：3，屋架间距为6m,屋架下弦标高为9米，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为,混泥土强度等级为C20屋面采用彩色压型钢屋板加保温层屋面，C型檩条，檩距为1.5～2.1米结构的重要度系数为，屋面的恒荷载的标准值为屋面的活荷载为，雪荷载为，不考虑积灰荷载、风荷载，不考虑全跨荷载积雪不均匀分布状况屋架采用Q235B，焊条采用E43型2. 屋架形式及几何尺寸屋架形式及几何尺寸如图檩条支承于屋架上弦节点屋架坡角为,檩距为1.866m图1 屋架形式和几何尺寸3. 支撑的布置上、下弦横向水平支撑设置在厂房两端和中部的同一柱间，并在相应开间的屋架跨中设置垂直支撑，在其余开间的屋架上弦跨中设置一道通长的刚性细杆，下弦跨中设置一道通长的柔性细杆在下弦两端设纵向水平支撑支撑的布置见图2 图2 支撑的布置图4. 檩条布置檩条设置在屋架上弦的每个节点上，间距1.866m因屋架间距为6m，所以在檩条跨中设一道直拉条。

在屋脊和屋檐分别设置斜拉条和撑杆5. 荷载标准值上弦节点恒荷载标准值上弦节点雪荷载标准值由檩条传给屋架上弦节点的恒荷载如图3图3 上弦节点恒荷载由檩条传给屋架上弦节点的雪荷载如图4图4 上弦节点雪荷载6. 力组合力组合见表—1屋架杆件力组合表 表—1杆件名称杆件编号恒荷载及雪荷载半跨雪荷载力组合最不利荷载（kN）力系数恒载 力（kN）雪载 力 （kN）力系数半跨雪载力（kN）1.2恒+1.4雪（kN）1.2恒+1.4半跨雪（kN）123452+32+5上弦杆1-2-14.23-75.56-52.94-10.28-38.24-164.78-144.21-164.782-3-12.65-67.17-47.06-8.7-32.36-146.49-125.92-146.493-4-11.07-58.78-41.18-7.11-26.45-128.19-107.57-128.194-5-9.49-50.39-35.30-5.53-20.57-109.89-89.27-109.895-6-7.91-42.00-29.43-3.95-14.69-91.60-70.97-91.60下弦杆1-713.571.6950.229.7536.27156.33136.8156.337-813.571.6950.229.7536.27156.33136.8156.338-91263.7244.648.2530.69138.96119.43138.969-1010.555.7639.066.7525.11121.59102.06121.5910-11947.7933.485.2519.53104.2284.69104.22竖直腹杆2-7000000003-80.52.661.860.51.865.795.795.794-915.313.7213.7211.5811.5811.585-101.57.975.581.55.5817.3717.3717.376-11421.2414.8827.4446.3235.9046.32斜腹杆2-8-1.58-8.39-5.88-1.58-5.88-18.30-18.30-18.303-9-1.8-9.56-6.70-1.8-6.70-20.84-20.84-20.844-10-2.12-11.26-7.89-2.12-7.89-24.55-24.55-24.555-11-2.5-13.28-9.3-2.5-9.3-28.95-28.95-28.957. 截面的选择屋架杆件的选择验算表 表-28. 节点设计8.1杆件焊缝尺寸的计算 屋架杆件的焊缝计算 表-3杆件名称杆件编号截面规格（mm）杆件力（kN）肢背焊缝尺寸肢背焊角长度肢尖焊角尺寸肢尖焊缝长度上弦杆1-22L90X8-164.786100660下弦杆1-72L80X7156.336100660竖腹杆2-7L56X405404403-8L56X45.795404404-92L56X411.585404405-102L56X417.375404406-112L56X446.32540440斜腹杆2-8L56X4-18.305404403-92L56X4-20.845404404-102L56X4-24.555404405-112L56X4-28.95540440注：表中焊缝的计算长度 。

不小于和40mm其中较小值8.2 形心距离的确定屋架各杆件的角钢背面的距离如图表-4，表中为杆件重心线至角钢背面的距离 屋架各杆件的角钢背面的距离 表-4杆件名称杆件截面重心距离轴线距离备注上弦杆2L90X825.225下弦杆2L80X722.325腹杆2-7L56X415.3153-8L56X415.3154-92L56X415.3155-102L56X415.3156-112L56X415.3152-8L56X415.3153-92L56X415..3154-102L56X415.3155-112L56X415.3158.3 节点的设计 8.3.1 支座节点 图5 支座节点”1”(1) 上弦杆的节点连接计算A. 支座底板的计算支座反力 设a,b取12cm,则 底板的承压面积 底板下的应力 底板的最大弯矩 , 由于,则 支座厚度 B. 加劲肋计算加劲肋厚度取与节点相同加劲肋与节点板的连接焊缝的计算：假定一块加劲肋承受屋架支座反力的四分之一,即 焊缝受剪力,弯矩, 设焊缝, 焊缝计算长度： 由焊缝的应力公式得 = =25.41

D. 上弦杆与节点板的连接焊缝 上弦杆与节点板的连接焊缝: 节点板与上弦角钢肢背采用槽焊缝连接,假定槽焊缝只承受屋面的集中荷载 .节点板与上弦角钢肢尖采用双面角焊缝连接,承担上弦的力差节点1的槽焊缝,其中为节点板的厚度 由公式 ,可见塞焊缝一般不控制,仅需验算肢尖焊缝 角钢肢尖角焊缝的焊角尺寸,计算长度 上弦杆的力差N=-164.78KN,偏心距,则由公式得, 他 可见,肢尖焊缝满足要求2) 上弦弦间节点板的计算为便于上弦节点搁置屋面板,节点板的上边缘缩进肢背10mm，采用塞焊缝，按 2条角焊缝计算计算时可略去屋架上弦坡度的影响,而假定集中荷载与上弦垂直对于上弦节点”5” 图6 上弦节点”5”A. 上弦杆肢背与节点板的连接焊缝节点板与上弦角钢肢背采用塞焊缝连接,假定塞焊缝只承受屋面的集中荷载 节点板与上弦角钢肢尖采用双面角焊缝连接,承担上弦的力差节点1的槽焊缝,其中为节点板的厚度 由公式 可见塞焊缝一般不控制。

B. 上弦杆肢尖与节点板的连接焊缝角焊缝的焊角尺寸,计算长度 上弦杆的力差N=-18.29KN,偏心距,则由公式得, 可见,肢尖焊缝满足要求对于其他2,3,4,5上弦节点,由于节点板的尺寸长均不小于"5"号节点,而其所受的节点集中力和弦杆轴向力差都相等,故其余上弦节点只要在上弦杆的肢背和肢间处采用满焊即可3) 下弦节点”10” 图7 下弦节点”10”A. 下弦杆与节点板的连接焊缝下弦与节点板连接的焊缝长度为300mm,, 力差N=-17.37KN受力较大的肢背处焊缝应力为故按构造满焊即可由于下弦节点7,8,9的节点板尺寸长均不小于"10"号节点板,故其所受的弦杆轴向力力差都相等, 故其余上弦节点只要在上弦杆的肢背和肢间处采用满焊即可4) 上弦节点”6” 图8 上弦节点”6”A. 上弦杆肢背与节点板的连接焊缝 上弦杆与节点板的连接焊缝: 节点板与上弦角钢肢背采用塞焊缝连接,假定塞焊缝只承受屋面的集中荷载 。

节点1的塞焊缝,其中为节点板的厚度 由公式 ,可见塞焊缝一般不控制B. 上弦杆肢尖与节点板的连接焊缝肢尖角焊缝的焊角尺寸, 计算长度上弦杆与节点板的连接焊缝计算按肢间焊缝承受上弦杆力的15%计算力差KN,偏心距, 则由公式得： 。