普通钢屋架设计
普通钢屋架设计
一.设计资料
某车间跨度30m,长度90m，柱距6m,车间设有30/5t中级制桥式吊车，使用温度-29℃，采用1.5*6.0m预应力混凝土钢筋大型屋面板，10cm厚沥青珍珠岩保温层，卷材屋面，屋
面坡度1/10，屋架支撑在钢筋混凝土柱上，上截面400*400mm，混凝土型号C20
二.屋架形势，尺寸及支撑布局
1.据题参数使用温度为-29℃，连接方法及载荷性质，屋架钢材选用Q235,焊条选
E4303型，手工焊
2.屋面材料为预应力混凝土大型层面板，所以采用无檀层盖体系，平缓坡度形钢屋架
i=1/10.屋架计算跨度L0=L-2*150=29700mm 端部高度取h0=2000mm
所以得屋架高度比;h/l0=3485/29750≈1/8.55
3.屋架示意图
这种设计坡度平缓，适合大型面板，其外型接近弯矩图，因而弦杆内力沿跨度分布较
均匀，屋架的下弦间距做成3m，大型局面板为1.5m，为避免上弦承受局部弯矩，所以采
用再分式腹杆，将节间距做成1.5m，使屋架上弦节点受到载荷，在跨中考虑到腹杆的适宜倾角，采用再分杆式，由屋架跨度大，为避免挠度破坏，跨中拱起60mm（L/500）
三.载荷和内力计算
恒载：两毡三油防水层 0.35KN/mm2
找平层，20mm厚水泥砂浆， 20*0.02=0.4KN/mm2
保温层，100厚沥青珍珠岩 0.3KN/mm2
预应力钢筋混凝土大型层面板包括灌封：1.4KN/m2 屋架和支撑自重：
g=0.117+0.011*30=0.45KN/m2
以上恒载总计为：0.35+0.4+0.3+1.4+0.45=2.9KN/m2 分项系数*1.2得3.48KN/m2
可变载荷：屋面活载荷：0.5KN/m2
积灰载荷：1.00KN/m2
总计：1.5KN/m2 分项系数*1.4得2.1KN/m2 雪载荷：0.45KN/m2
设计屋架时，考虑以下几种载荷组合情况，
求得全跨P1=3.48*1.5*6=31.32KN
P2=2.1*1.5*6=18.9KN
（1）永久载荷+可变载荷
节点载荷：P=P1+P2=31.32+18.9=50.22KN
（2）永久载荷+半跨可变载荷
节点载荷：P左=P1+P2=31.32+18.9=50.22KN P右
=P1=31.32KN
（3）屋架支撑自重+（左）半跨屋面板重+（右）施工载荷（屋面活载）+雪载
节点载荷：P左=（0.45*1.2+1.4*1.2+0.5*1.2+0.45*1.4）*1.5*6=31.05KN P右
=0.45*1.2*1.5*6=4.86KN
内力计算，先求各杆全跨和半跨节点载荷作用下杆件内力系数，再求
应力
屋架杆件内力（KN）
四.杆件截面选择
（1）上弦杆：整个上弦不改变截面，按最大应力计算，NIK=-1139.5KN，其杆尺寸
lox=1508mm，loy=3016mm（两块屋面板宽）。

截面选用两个不等肢角钢。

短钢相并。

可知
腹板最大内力为Nab=-564.9KN。

查表可得，中间节点板厚t=14mm。

支座节点板厚t=16mm，假定细长比λ=60，查的轴心受压杆件稳定系数Φ=0.807.刚才抗压力设计强度f=215。