鋼屋架設(shè)計算例

1、梯形鋼屋架設(shè)計梯形鋼屋架設(shè)計張楊2011 12 19一、算例設(shè)計資料一、算例設(shè)計資料1 、車間柱網(wǎng)布置：長度54m；柱距6m；跨度L=21m。 2 、屋面坡度1103 、屋面材料：預(yù)應(yīng)力大型屋面板4 、荷載：1）靜載：屋架及支撐自重0.42kN/m2 ；屋面防水層 0.4kN/m2 ；找平層0.4kN/m2； 大型屋面板自重（包括灌縫）1.4kN/m2 ； 泡沫混凝土保溫層0.3kN/m2 。2）活載：屋面活荷載0.3kN/m2 ；雪荷載0.4 kN/m2； 積灰荷載0.45kN/m2； 5、材質(zhì)：鋼材采用Q235B鋼，焊條為E43型，手工焊。6、結(jié)構(gòu)形式與選型標(biāo)志跨度與計算跨度：標(biāo)志跨度是柱

2、網(wǎng)軸線的橫向間距，以3m為模數(shù)，計算跨度是屋架兩端支座反力的距離，對于封閉結(jié)合，計算跨度標(biāo)志跨度2(150200)。封閉結(jié)合：邊柱外緣和墻內(nèi)緣與縱向定位軸線相重合。非封閉結(jié)合：邊柱外緣與縱向定位軸線之間加聯(lián)系尺寸。鋼屋架計算跨度的確定：簡支于柱頂?shù)匿撐菁埽溆嬎憧玟撐菁苡嬎憧缍鹊拇_定：簡支于柱頂?shù)匿撐菁?，其計算跨度取決于屋架支反力間的距離。度取決于屋架支反力間的距離。屋架的計算跨度屋架的計算跨度 端部高度 ：對于緩坡梯形屋架，鉸接時端高為1.82.1m，剛接時端高為1.82.4m。 跨中高度 ：由最大高度（運(yùn)輸條件），最小高度（剛度條件），經(jīng)濟(jì)高度決定。 為標(biāo)志跨度，為屋架坡度h0hiLhh2

3、10iL圖1 屋架尺寸及幾何形式（單位：mm）屋架計算跨度=L 20.15=21 20.15=20.7m,屋 架尺寸及幾何形式如下圖1：屋架桿件幾何尺寸屋架標(biāo)志跨度大于等于24m時，跨中應(yīng)起拱約標(biāo)志跨度的1/500。256525652565二、屋蓋支撐布置二、屋蓋支撐布置 根據(jù)車間長度、屋架跨度和荷載情況，設(shè)置兩道上、下弦橫向水平支撐。上弦橫向水平支撐必設(shè)，設(shè)在兩端柱間，間距不大于60。在設(shè)置橫向水平支撐的柱間，于屋架跨中和兩端共設(shè)三道垂直支撐。上下弦在跨中和端部設(shè)三道系桿，在屋脊節(jié)點及支座節(jié)點處沿廠房縱向設(shè)置通長的剛性系桿，下弦跨中節(jié)點設(shè)置一道縱向通長的柔性系桿，支撐布置見下圖。上弦支撐下弦

4、支撐圖2 屋面支撐布置圖（單位：mm）三、荷載與內(nèi)力計算三、荷載與內(nèi)力計算1、荷載計算、荷載計算 根據(jù)荷載規(guī)范，屋面活荷載與雪荷載不會同時出現(xiàn)，取兩者較大值者（屋面活荷載0.3kN/m2 As ，滿足要求。底板所受的實際均布反力節(jié)點板和加勁肋將底板分成四塊相同的兩相鄰邊支撐板，它們對角線長度1及內(nèi)角頂點到對角線的距離b1分別為：b1 =(140170)/220=108mmmm220170140221cfmmNAARq23/53. 35963840001031.275b1 / 1 =0.49,查得=0.058，兩相鄰邊支撐板單位寬度的最大彎矩為：M= q 12 =0.0583.532202 =

5、9909Nmm所需底板厚度為：實取底板尺寸為-28030020mm。)20(6 .16215990966mmtmmfMt?。?） 加勁肋與節(jié)點板的焊縫計算 焊縫長度等于加勁肋高度，也等于節(jié)點板高度。由節(jié)點圖量得焊縫長度為492mm，設(shè)焊腳尺寸hf =6mm，計算長度l w=492-12-15=465mm，每塊加勁肋近似的按承受R/4計算， R/4作用點到焊縫的距離為e=(140-6-15)/2+15=74.5mm。則焊縫所受剪力V及彎矩M為： V=275.31/4=68.8 kN M=Ve=68.874.5=5126 kNmm焊縫強(qiáng)度驗算:滿足要求。2f2ff=（3）加勁肋和節(jié)點板與底板的焊縫

6、計算hf 應(yīng)滿足角焊縫的構(gòu)造要求： hf =1.5 =7mm，hf = 1.2tmin=1.212=14.4mm，實取hf =8mm。maxt223/160/4198087 . 022. 11031.2757 . 022. 1mmNfmmNlhRwfwf如圖所示六條焊縫總的計算長度：l w =2(300-16)+2(280-12-215-48)=980 mm6、節(jié)點板計算（1）節(jié)點板在受壓腹桿的壓力作用下的計算 所有無豎桿相連的節(jié)點板，受壓腹桿桿端中點至弦桿的凈距離c與節(jié)點板厚度t之比，均小于或等于 。所有與豎桿相連的節(jié)點板，c/t均小于或等于 ，因而節(jié)點板的穩(wěn)定均能保證。y/23510fy/

7、23515f（2）所有節(jié)點板在拉桿的拉力作用下，也都滿足要求，因而節(jié)點板的強(qiáng)度均能保證。此外，節(jié)點板邊緣與腹桿軸線之間的夾角均大于15，斜腹桿與弦桿的夾角均在2565之間，節(jié)點板的自由邊長度與厚度之比均小于 ，都滿足構(gòu)造要求，節(jié)點板均安全可靠。y/23560f截面設(shè)計中注意：截面設(shè)計中注意：（1）在同一榀屋架中角鋼的規(guī)格不宜過多，一般不宜超過56種；（2）防止桿件在運(yùn)輸和安裝過程中產(chǎn)生彎曲和損壞，角鋼的尺寸不宜小于454或56364；（3）屋架弦桿一般采用等截面；繪圖注意事項：繪圖注意事項： 節(jié)點板和填板： 厚度：按端斜桿桿力確定，查表。 尺寸：由連接桿件的大小和焊縫的長短決定，滿足傳力要求的

8、前提下節(jié)點板尺寸應(yīng)盡量緊湊。 形狀：簡單規(guī)則，至少有兩邊平行。節(jié)點板邊線對桿件邊線間的擴(kuò)散角宜1:41:3（約1520），強(qiáng)度用足的桿件宜1:2（約25） 不正確 正確 正確 1 1 43 43 不正確 填板：角鋼肢之間每隔一定間距焊一塊填板 寬度：5080mm，厚度與節(jié)點板相同 間距：40i(壓桿)，80i(拉桿) i為一個角鋼平行于填板的形心軸的回轉(zhuǎn)半徑 對十字形截面為一個角鋼的最小回轉(zhuǎn)半徑 1 1 5080 1015 L L 1 1 1015 幅面及圖框尺寸： 采用A1號圖紙，外框線尺寸為594mm841mm. 構(gòu)件詳圖中桿件截面和節(jié)點尺寸比例是軸線比例的兩倍。即：軸線比例1：20；節(jié)點和構(gòu)件比例1：10。構(gòu)件長度取5mm或10mm的倍數(shù)。 屋架幾何尺寸及內(nèi)力圖上一半標(biāo)桿力系數(shù)，一半標(biāo)桿件起拱后的軸線尺寸，有起拱的標(biāo)出跨中起拱高度。 注意耳板、墊板、預(yù)留孔的位置，節(jié)點板、耳板、墊板在上下弦平面上的投影。 編制材料表，對所有零件應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)編號，編號應(yīng)按零件的主次、上下、左右一定順序逐一進(jìn)行。完全相同的零件用同一編號，