1.设计资料 (2)2屋架杆件几何尺寸的计算 (2)3屋架支撑布置 (2)4屋架的内力计算 (5)5屋架杆件截面设计 (6)6屋架节点设计 (10)7.参考资料 (20)钢屋盖课程设计1.设计资料1) .车间为单跨厂房，全长90m 屋架支撑在钢筋混凝土柱上，柱距为 6m 上柱截 面尺寸为400x400mm 混凝土强度等级为 C30,车间内设有一台起重重量 300kN 的桥式 吊车。
2) .屋架跨度： 18m 3).屋面坡度： 1 : 32屋架杆件几何尺寸的计算根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数，采用芬克式三角形屋架。
屋面坡度为i=1：3,屋面倾角 a =arctg(1/3) =18.435 ° sin a =0.3162cos a =0.948710 =1 — 300= 18000- 300=17700mmh= 10X1/2=17700/(2 3*2950mm L=l 0/2cos a~ 9329mm a=L/6=9329/6 〜1555m节间水平段投影尺寸长度a z =acos a =1555X 0.9487=1475mm根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示3屋架支撑布置3.1屋架支撑1 、因为屋架是有檩屋架，为了与其他支撑相协调，在屋架的下弦节点设计三道柔性水平系杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。
2、根据厂房长度90m,跨度为6m 在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横 向水平支撑和下弦横向水平支撑，中间设置一道垂直支撑。
如图2所示。
屋架计算跨度屋架跨中高度 上弦长度 节间长度图1屋架形式及几何尺寸L -i图2屋盖支撑布置 3.2屋面檩条及其支撑 波形石棉瓦长1800mm,要求搭接长度 羽50mm ,且每张瓦至少要有三个支撑点，因 此最大檩条间距为 1800 150aPmax 厂 825mm半跨屋面所需檩条数 np 1555 6 112.3根825 考虑到上弦平面横向支撑节点处必须设置檩条，为了便于布置，实际取半跨屋面檩 条数13根，则檩条间距为： 1555 6 a p 13 1778 apm ax 825mm 可以满足要求x 方向：M x丫方向：My1|2利-1.342 628 1 20.448 60.504kN/m (在跨中设了一道拉条)6.039kN m3.2.1截面选择试选用普通槽钢［10,查表 m=0.098kN/m l x =198.3cm 4,W x =39.7cm 3,W y =7.8cm 3;截面 塑性发展系数为Y =1.05, y f 1.2o恒载0.2 >0.778/0.9487=0.148(kN/m 2)0.25 >.778/0.9487=0.185 ( kN/m ) 0.098 (kN/m )0.12+0.011X 18=0.318 (kN/m )3.2.2强度计算檩条的跨中弯距图3屋面檩条及其支撑布置示意图石棉瓦 木丝板檩条和拉条自重 架和支撑自重 合计 可变荷载檩条的均布荷载设计值g k =0.749 (kN/m )q k =0.500 0.778/0.9487=0.369 ( kN/m ) Q q k =1.2 0.749+1.4 0.369=1.415kN/mq= G g k +q x =qsi n =1.415 J0.3162=0.448kN/mq y =qcos =1.415 0.9487=1.3424kN/m檩条的最大拉力（拉应力）位于槽钢下翼缘的肢尖处满足要求。
3.2.3强度验算载荷标准值沿屋面方向有拉条，所以只验算垂直于屋面方向的挠度:3V 5q yl 50.825 6000354l 384 EI x384 2.06 10 198.3 10能满足刚度要求3.2.4荷载计算恒载 石棉瓦 0.2 >0.778/0.9487=0.148( kN/m 2)木丝板0.25 >.778/0.9487=0.185 ( kN/m 2)檩条和拉条自重 0.098 (kN/m 2)架和支撑自重 0.12+0.011X 18=0.318 (kN/m 2) g k =0.749 (kN/m2)q k =0.500 >.778/0.9487=0.369 (kN/m 2)2q= G g k + Q q k =1.2 X .749+1.4 X 369=1.415kN/m 2P=qa z s=1.415 X .475 X =12.52kN4.1杆件的轴力芬克式三角形桁架在半跨活（雪）荷载作用下，腹杆内力不变号，故只按全跨雪荷 载和全跨永久荷载组合计算桁架杆件内力。
根据《建筑结构静力计算手册》，对于十二 节间芬克M XY Wx6 6M Y6.039 100.504 1033Y W198.718 215N/mmq x(g kqJa pg (°.7490.369) 0.778 0.9487 0.825kN/m0.005681 150合计 可变荷载檩条的均布荷载设计值 节点荷载设计值4屋架的内力计算式桁架，n=17700/2950=6o先查得内力系数，再乘以节点荷载P=12.52kN,屋架及荷载是对称的，所以只需计算半个屋架的杆件轴力。
计算出的内力如表1所示。
表桁架杆件内力组合设计值注：负为压杆，正为拉杆。
4.2上弦杆的弯矩由《钢结构与组合结构》查的，上弦杆端节间最大正弯矩：M 1=0.8M。
，其它节间最大正弯矩和节点负弯矩为M2=±0.6M。
上弦杆节间集中载荷节间最大弯矩端节间中间节间及节点P=12.52kNM0= Pl/4 =12.52 1X75/4=4.617kN m M1=0.8M0=0.8 H.617=3.694kN m205屋架杆件截面设计在设计屋架杆件截面前，首先要确定所选节点板的厚度。
在三角形屋架中，节点板厚度与弦杆的最大内力有关。
根据弦杆最大内力N max=217.72kN,查《钢结构设计原理》P336页表9.6.4单节点板桁架节点板厚度选用表可选择支座节点板厚为10mm,其它节点板厚应大于8mm。
选所有节点板厚10mm5.1上弦杆整个上弦杆采用等截面通长杆，由两个角钢组成T形截面压弯构件，以避免采用不同截面时的杆件拼接。
侧向无支撑长度|1=2X1555=3110mm首先试选上弦截面为21110X70X0,查《钢结构》得其主要参数A=34.334cm,i x=1.96cm,填板10mm i y=5.45cm, W xmin=24.96cm，,W X MA=76.6C m 截面塑性发展系数Y1=1.05, X Y1.2。
弯矩作用平面内的计算长度|ox=1555mm5.1.1强度验算取AB 段上弦杆（最大内力杆段）验算:轴心压力： N=217.72kN最大正弯矩（节间）： M x =M 1=3.694kN m ； M y =M 2=2.770kN m 截面强度验算由负弯矩控制 上弦采用等截面，l ox 155.5cm l oy 2l ox 311.1cm2y 91.76N/mm f 215N/mmA 0.691 34.334 10故截面选截面选符合要求0 loy111 0.56」0.56 3110/110 1.583 t th3112 1223.7 110/10（「52^）沁77查得y 0.866截面符合要求5.2下弦杆（轴心受拉杆件）整个下弦钢不改变截面，采用等截面通长杆。
在下弦节点I 处，下弦杆角钢水平肢上开有直径为17.5mm 的安装螺栓扩孔。
因此，计算下弦杆强度时，必须考虑及此。
此 外，选截面时还要求角钢水平肢（开孔肢）的边长 >63mm 以便开d 0=17.5mm 的安装螺 栓孔。
首先按段AH 的轴心拉力N=206.58kNloxi x空 79.341.96150根据loyl y便 57.065.45150 入max 79.34 查 90.6913 217.72 10N ATY W xmin217.72 10334.334 1022.77 1061.05 24.96 103169.1N/mm 22215N/mm150yz2177200.866 3433.473.224N/mm 215N/mm下弦杆的计算长度l ox=393.4cm （取下弦杆IJ段的长度）|oy=2X393.4=786.8cm需要3206.58 10215下弦杆长细比满足要求，所以所选下弦杆截面适用5.3腹杆5.3.1中间竖腹杆JG对于中间竖腹杆，N=0，l =295cm 10 2 29.608cml x 1 ox 393.43501.124cm oy|y 786.83502.248cm选用2L 700的角钢，填板10mm其截面相关参数为A=16.32cm2,i y=3.26cm。
i x=2.15cm，5.2.1强度验算An=A=16.32cm2N A n 206.58 103126.58215N/mm2 16.32 102杆段HIN 169.02 103103.5662 215N/mmA n 16.32 102杆段IJN 112.68 10369.042 215N/mmA n 216.32 10 5.2.2长细比验算393.42.15182.9786.8 3.26 241.343503501 ox xoy对连接垂直支撑的桁架，采用 2L 50X4组成十字形截面，i min i ox 1.94cm 单个角钢匚50X4 i min =0.99cml 0=0.9 l =0.9 29X =265.5cm可满足要求。
5.3.2主斜腹杆IK 、KG主斜腹杆 IK 、KG 两杆采用相同截面，l ox =245.8cm, l oy =2X 245.8=491.6cm, 内力设计值 N=+93.9kN所需净截面面积AN 93.9 103…2A n10 2 4.367 cm 2f 215245.8 小 cloy491.6,小x u. /ucml yi. 40cm350 350选用2L 40X 4, T 形截面， 填板10mmA=6.17mm 2 i x =1.22cm > 0.7cm , i y =1.88> 1.40cm可以使用5.3.3 腹杆 DIN Di =-35.68kN , l ox =0.8 l oy =0.8X 155.5=124.4cm, l oy =l =155.5cm 选用匚 40X4 A=3.09cm 2, i x =1.22cm , i y =1.96cm刚度验算：124 4102V 150 1.22 155.5 79 V 1501.960 542 按b 类截面查表得 x.可满足要求。
5.3.4腹杆 4根杆均为压杆，受力及长度均有小于 板5.3.5 腹杆 HD 、DK35680yA213 N / 0.542309mm 22215 N/m ml oimin265.5 1.94136.86V 350〔oxiloyi yBH 、 CH 、 EK 、 FKDI 杆，故可按DI 杆选用L 40X 4。