q

104 103 724 10 2
1.44 N
/ mm 2
a1
(14 1 )2 (14 0.8)2 19.16
2
2
b1

13.5 13.6 19.16

9.58cm
b1 9.85 0.5 ，表 4.8 得， b 0.056则： a1 19.16
M qa2 0.056 1.619.162 3289 N / mm2
lw 30 1.2 28.8cm ，采用 hf 6mm ，
肢背焊缝应力为：
f

2 / 3103 .12 103 2 0.7 5 288
28.42 N / mm 2

f
w f
160 N / mm 2
2.2 腹杆 B-b,B-a 的杆端焊缝计算从略。验算上弦与节点板的连接焊缝，节 点板缩进, 8mm 肢背采用塞焊缝，承受节点荷载

25

65.61mm
肢尖
lw2

1/ 3 93.42 103 2 0.7 4160

24

42.75mm
腹杆 D-b 和 C-b 的杆端焊缝同理计算，其中 C-b 杆内力较小，焊缝按构造采 用。
其次验算下弦杆与节点板连接焊缝，内力差
N Nbc Nab 167 .48 64.36 103 .12mm ，由斜腹干焊缝决定的节点板尺寸量 得实际节点板长度是 30cm。角焊缝计算长度
屋面板及檩条高度大约 0.3m，故高度厂房屋脊处高大约 12m，则风荷载高度变化 系数为 1.05，屋面迎风面体形系数为-0.6，背风面为-0.5，所以负风压的设计 值（垂直于屋面）为
迎风面： w1 1.4 0.61.05 0.45 0.397
背风面： w2 1.4 0.51.05 0.45 0.331 w1 和 w2 垂直于水平面的分力未超过荷载分项系数取 1.0 时的永久荷载，故将 拉杆的长细比依然控制在 350 以内 可见风荷载对屋面为吸力，可不考虑。
19.51N / mm 2
f
f
w f
1.22 160
195 .2N / mm 2
基本风压 0.45 kN m2 ，屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值为 0.30kN/m2。屋架 支承在钢筋混凝土柱上，柱顶标高 9.0m，柱截面尺寸为 600×600mm。不考虑积 灰荷载。
1.2 屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置
屋架的计算跨度 l0 27000 2150 26700 mm ,端部高度 Ho=1800mm，中部
Q 13, hf t / 2 4mm, lw1 lw2 32 0.8 31.2cm


13 103 2 0.7 4 312

7.44 N
/ mm 2

f
f
w f
1.22 160
195 .2N
/ mm 2
肢尖焊缝承担弦杆内力差 N 137.81KN ，偏心距 e 10 3 7cm .，偏心力 矩
0.2 KN/m² 0.1 KN/ m² 0.3 KN/ m²
恒荷载总和 活荷载（或雪荷载）
0.6 KN/ m² 0.4KN/ m²
可变荷载总和 屋面坡度不大，对荷载影响小，未予考虑。
0.4 KN/ m²
1.3.2 风荷载 工业厂房一般在郊区属于 B 类地区，柱顶标高 9m，屋架中端高度为 2.8m,
lw

N 0.7hf
f
w f

251.59103 0.7 7160
321mm
共四条焊缝，认为平均受力，每条焊缝实际长度：
321 lw 4 14 94.25 拼接角钢总长度为：
l 2lw 14 2 94.25 14 202 .5 取拼接角钢总长度为 200mm .
中间节点板相同（即 33814010 ），采用 hf 6mm ，验算焊缝应力 对 V：
f

2

0.7
26 103 6（338
12）2

9.5N
/
mm
2
对 M：
f

6M 2he lw2

6 78104 2 0.7 6 (33812)2
5.2N / mm2
（ f f
N Ne 137.810.07 9.65KN ，采用 hf2 7mm ，则
对 ΔN :
f

137 .81103 2 0.7 7 312
45.07 N / mm 2
对 M:
f

6M 2helw2

6 9.65106 2 0.7 73122
60.69N / mm2
3.14 52 4
132 .63cm2 ，
按构造要求采用底板面积为: a b 28 28 784cm2 132.63cm2 ，垫板采用
100100 20，孔径 22mm .实际底板净面积为：
An
784 2 4 5 3.14 52 4

724cm2
底板实际应力：
2.4 底板计算
支反力 Rd 104 KN ，混凝土强度 C30， fc 14.3N/mm2 ，所需底板净面积：
A 104 103 7273 mm 2 73cm2 14.3
锚栓直径取 d 20mm ,锚栓孔直径为 50mm ,则所需底板毛面积：
Байду номын сангаасA
AN

AO

73 2 4 5
F=（1.35×0.6+1.4×0.7×0.4）×1.69×6=12.19kN 其中，永久荷载分项系数为 1.35；屋面活荷载分项系数为 1.4；组合系数为 0.7。 故节点荷载取 13kN，支座反力 R=8F=104kN。
1.5 内力计算
屋架在上述荷载组合下作用的计算简图如图 4。用图解法得屋架各杆的内力 系数（F=16.54KN 作用于全跨），然后求出各种杆件的内力。
第二章 节点设计
用 E43 焊条时，角焊缝的抗拉抗压和抗剪强度设计值
，各
杆件最小焊缝长度不应小于 8 。
2.1 下弦节点 b
先算腹杆与节点板的连接焊缝：B-b 杆肢背与肢尖的焊脚尺寸分别取为 hf1 5mm, hf2 4mm ，所需焊缝长度为（考虑起灭弧缺陷）：
肢背
lw1

2 / 3 93.42 103 2 0.7 5160
第一章 梯形钢屋架设计资料
1.1 设计资料
某工业厂房，车间跨度 27m，长度 60m,柱距 6.0m 屋盖拟采用钢结构有檩体 系，屋面板采用 100mm 厚彩钢复合板（外侧基板厚度 0.5mm，内侧基板厚度 0.4mm，夹芯材料选用玻璃丝棉，屋面板自重标准值按 0.20kN/m2 计算），檩条采 用冷弯薄壁 C 型钢。屋面排水坡度 i=1/10，有组织排水，当地雪荷载 0.4 kN m2 ，
所需底板厚度：
t 6M 63289 9.8mm
f
205
用 t 10mm，底板尺寸为 28028010 加劲肋与节点板连接焊缝计算
一个加劲肋的连接焊缝所受的内力取为 V R / 4 104/ 4 26KN ， M Ve 263.0 78KN ，加劲肋高度、厚度与
高度 H=3136mm，屋架尺寸布置图如图 1 所示。根据建造地区的计算温度和荷载 性质，刚材采用 Q235B。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、下玄横向水平支撑，垂直支撑和系杆，檩条拉条。
1.3 荷载
1.3.1 荷载计算 屋面板自重 悬挂管道 屋架、檩条和支撑自重
）2


2 f

( 5.2 )2 9.52 10.41N / mm2 160N / mm2 1.22
节点板、加劲肋与底板连接焊缝采用 hf 8 mm ，实际焊缝总长度
lw 2(28 9.82) 100.8 95.2cm
f

104 103 0.7 8 952
1.4 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。本次设计，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的组合：
F=（1.2×0.6+1.4×0.4）×1.69×6=13kN 其中，永久荷载分项系数为 1.2；屋面活荷载分项系数为 1.4；组合系数为 0.7；不考虑积灰荷载。 按永久荷载效应控制的组合：
则焊缝强度为:
(
f
f
)2

2 f

(60.69)2 45.07 50.2N / mm2 160N / mm2 1.22
节点板尺寸方法同前，在施工图上确定。
2.3 腹杆杆端焊缝计算从略。弦杆与节点板连接焊缝受力不大，按构造要求决定 焊缝尺寸，可不计算。只进行拼接计算，拼接角钢采用与上弦杆相同截面 2L906， 除倒棱处，竖肢需切去 Δ t hf 5mm 7 7 5 19mm，取Δ 20mm ，并按上 弦坡度热弯，拼接角钢与上弦连接焊缝在接头一侧的总长度（ hf 7mm ）