网架计算书Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT本科毕业设计题目：大型仓储屋盖设计学院：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：教师职称：二零一零年六月二日目录大型仓储屋盖设计计算书1 设计资料工程概况北部某城市一大型仓储屋盖，建筑面积为1800m2(40m×45m)，采用斜放四角锥网架。

屋盖下部为框架结构，网架周边支承在钢筋混凝土框架梁上，梁横截面宽度为350mm。

网架上弦节点加小立柱，沿短跨方向形成6%的排水坡度，在小立柱上沿长跨方向搭设檩条，檩条上铺设彩钢夹芯板，并采用聚苯夹芯保温。

设计基本条件1.2.1设计等级要求网架结构的防火等级和耐久等级均为二级。

1.2.2抗震设防烈度该工程所在地区的抗震设防烈度为7度。

1.2.3气象条件⑴温度：最热月平均温度，最冷月平均温度，夏季极端最高温度(1955年7月23、24日)，冬季极端最低温度（1970年1月4日）。

⑵相对湿度：年平均湿度63%，最热月平均相对湿度76-80%。

⑶主导风向：1、8、11月盛行北风和西南风，其它各月盛行西南风，基本风压为m2。

⑷雨雪条件：年平均降雨量566.6mm，日最大降雨强度1856mm/日，最大积雪深度230mm。

2 结构选型及初步设计网架结构的选型网架结构选型应遵循安全、经济、美观的设计原则，能够满足建筑的使用功能要求，并且能够充分发挥结构良好的受力性能。

本工程中，网架的长短边之比45/40=，其平面接近方形，且支承方式为周边支承，通过满应力优化设计比较，宜选择斜放四角锥网架。

斜放四角锥网架的上弦与边界轴线成450夹角，下弦正放，腹杆和下弦在同一垂直面内。

这种网架的上弦杆长度约为下弦杆的倍，故呈短压杆、长拉杆的情况，受力合理，节点汇交杆也较少。

在接近正方形周边支承时用钢量指标较好，适用于中小跨度建筑。

网格尺寸和网架高度根据数值计算和工程经验，当网架短向跨度为L2=(30～60)m时,短向网格尺寸宜取为（1/11～1/14）×L2。

考虑屋面板布置，短向网格数取为12，网格尺寸为40/12=3.333m。

网架长向跨度较大，网格数划分应当比短跨方向多些，且网格尺寸宜比短向小些。

考虑以上因素，长向网格数取为14，网格尺寸为45/14=3.214m。

当网架短向跨度为L2=(30～60)m时，网格高度宜取为（1/12～1/15）×L2，周边支承时高度可以取小值；对于角锥体系网架，高度的选取还应满足使腹杆与弦杆的夹角接近60度的要求。

综合考虑以上因素,网格高度预先取为40/15=2.7m，当结构计算不满足挠度要求时，再适当加大网格高度。

网架结构的支承本网架采用周边支承方式，所有边界节点都支承在框架梁上。

框架梁的横截面尺寸为350mm×600mm，混凝土强度等级为C30。

在网架边界的每个节点上都加上竖向约束（Z），为了防止网架在平面内转动，还要加水平约束。

本网架中在长跨其中一边的两端点分别加上两向水平约束（x，y）和一向水平约束（y）。

网架的屋面排水本网架采用在上弦节点上加小立柱形成排水坡的方法。

沿短跨方向形成双坡自由排水系统，排水坡度为6%。

3 网架结构的计算网架结构上的作用3.1.1静荷载：网架自重：网架自重包括网架的杆件自重和节点自重。

网架大多数采用钢材，它的自重可以通过计算机程序自动生成。

上弦静荷载：屋面板+檩条=m2。

下弦静荷载： m2。

3.1.2活荷载：屋面活荷载：网架屋面为不上人屋面，屋面活荷载标准值取为m2。

雪荷载：雪荷载和屋面活荷载不必同时考虑，取两者中的较大值。

由《建筑结构荷载规范》GB50009查得雪荷载为m2，小于屋面活荷载，故不考虑雪荷载。

风荷载：对于周边支承，且支座节点在上弦的网架，风荷载由四周墙面承受，计算时可不考虑风荷载的影响。

积灰荷载：网架作为仓储屋盖，积灰荷载较小，可以不考虑积灰荷载的影响。

吊车荷载：网架结构中不设吊车，故不必考虑吊车荷载。

3.1.3温度变化作用与地震作用本网架短向跨度为40米，属于中等跨度，温度变化作用对网架受力影响较小，因此可忽略温度变化作用对网架的影响。

该工程所在地区的抗震设防烈度为7度，按照我国《网架结构设计与施工规程》JGJ7-91的规定，可以不进行竖向抗震验算和水平抗震验算。

3.1.4荷载组合当无吊车荷载、风荷载和地震作用时，网架应考虑以下荷载组合：a.静荷载+活荷载b.静荷载+半跨活荷载c.网架自重+半跨屋面板自重+施工荷载当采用轻型屋面或屋面板对称布置时，可不考虑后两种荷载组合。

因此，本工程中只考虑第一种荷载组合，共有四种工况组合情况：（1）、静荷载×（+）=m2；（2）、静荷载+活荷×（+）+×= kN/m2；（3）、静荷载+活荷载×（+）+×= kN/m2；（4）、静荷载+活荷载×（+）+×= kN/m2。

杆件的内力计算与输出在CAD2004中建立网架模型,然后导入MST中,利用MST对网架杆件进行内力分析，从而得到各杆件的内力情况，详见下面表-1所示。

表-1 杆件的轴力范围杆件号轴力范围（kN）杆件号轴力范围（kN）杆件号轴力范围（kN）1 28 55 -222 29 563 -7 30 574 31 58 -225 32 596 33 607 34 61 -38 35 629 36 6310 37 64 -2311 38 6512 39 6613 40 -7 6714 41 6815 42 6916 43 7017 44 7118 45 7219 -122 -64 46 7320 47 7421 48 7522 49 -23 7623 50 7724 51 7825 52 -3 7926 53 8027 54 81续表-1轴力范围（kN）轴力范围（kN）轴力范围（kN）82 126 17083 -50 127 17184 128 17285 -86 -45 129 17386 -86 -45 130 17487 131 17588 -50 132 17689 133 177 -5690 134 17891 135 17992 136 18093 137 18194 138 18295 139 18396 140 18497 141 18598 142 18699 143 187100 144 188 1101 145 189102 146 190103 147 191104 148 192105 -31 149 193106 -10 150 194 -49107 151 195108 152 196 -64109 153 197110 -35 154 198111 155 199112 -54 156 200113 157 201114 158 202115 159 203116 160 204117 -54 161 205118 162 206119 -35 163 207 -64120 164 208121 165 209 -49122 166 210123 -10 167 211124 -31 168 -56 212125 169 213续表-1 杆件号轴力范围（kN）杆件号轴力范围（kN）杆件号轴力范围（kN）214 258 302215 1 259 -61 303216 260 -61 304 -9217 -7 261 305218 262 -73 306219 263 307 -47 220 264 308221 -48 265 309222 266 310223 267 311224 268 312225 -143 269 313226 270 -48 314227 271 315228 272 -24 316229 273 317230 274 318231 275 319232 276 320233 277 321234 278 322235 279 323236 -143 280 324237 281 325238 282 326239 283 -130 327240 -48 284 328 -47 241 285 -66 329242 286 330243 287 331 -9244 288 332245 -7 289 333246 290 334247 -24 291 335248 292 -66 336249 -48 293 337250 294 -130 338251 295 339252 296 340253 297 341254 298 342255 299 343256 300 344257 -73 301 345续表-1 杆件号轴力范围（kN）杆件号轴力范围（kN）杆件号轴力范围（kN）346 390 434347 391 435348 392 -47 436349 393 -9 437350 394 438351 395 439 -66 352 396 440353 397 441 -130354 398 442355 399 443356 400 444357 401 445358 402 446359 403 447360 404 448361 405 449 -24 362 406 450 -48 363 407 451364 408 452365 409 453366 410 454367 411 455368 412 456369 413 457370 414 458 -73 371 415 459372 416 -9 460 -61 373 417 -47 461374 418 462375 419 463376 420 464377 421 465 -61 378 422 466379 423 467 -73 380 424 468381 425 469382 426 -130 470383 427 471384 428 -66 472385 429 473386 430 474387 431 475 -48 388 432 476389 433 477 -24续表-1 杆件号轴力范围（kN）杆件号轴力范围（kN）杆件号轴力范围（kN）478 522 566479 -7 523 567480 -48 524 -64 568481 525 569482 526 -49 570483 527 571484 -143 528 572485 529 573486 530 574487 531 575488 532 1 576489 533 577490 534 578491 535 579492 536 580493 537 581494 538 582495 539 583496 540 584497 541 585498 542 586499 -143 543 587500 544 588501 545 589502 546 590503 -48 547 -56 591504 -7 548 592505 549 593506 550 594507 551 595508 552 -56 596 -31 509 1 553 597510 554 598511 555 599512 556 600513 557 601 -10 514 558 602515 -49 559 603516 560 604517 -64 561 605 -35518 562 606519 563 607 -54520 564 608 -54521 565 609轴力范围（kN）轴力范围（kN）轴力范围（kN）610 -35 654 698611 655 699612 656 -23 700613 657 701614 -10 658 702615 659 703616 660 704617 661 705618 662 -22 706619 -31 663 -3 707 -7620 664 708621 665 709622 666 710623 667 711624 668 -3 712625 669 -22 713626 670 714 -122 -64 627 671 715628 672 716629 673 717630 674 718631 675 -23 719632 -50 676 720633 677 721634 -86 -45 678 722635 679 723636 680 -7 724637 681 725638 682 726639 -86 -45 683 727640 684 728641 -50 685 729642 686 730643 687 731644 688 732 88645 689 733 -12 646 690 734647 691 735648 692 736649 693 737650 694 738 88651 695 739652 696 740653 697 741续表-1 杆件号轴力范围（kN）杆件号轴力范围（kN）杆件号轴力范围（kN）742 786 830743 787 831744 788 217 832745 789 833746 790 217 834747 791 835748 792 836749 793 84 837750 19 794 838751 795 78 839752 796 840753 33 64 797 33 64 841754 22 798 842755 799 20 39 843756 20 800 844757 801 -2 845758 802 846759 803 847760 32 804 100 848761 805 849762 806 850763 807 85 851764 20 808 75 852765 809 853766 22 810 854767 811 855768 812 856769 813 857770 19 814 858 87771 33 64 815 130 859772 816 860773 817 130 861774 818 862775 20 39 819 863776 -2 820 75 864777 33 64 821 865778 822 866 157779 78 823 867 248 780 824 100 868781 84 825 85 869 141782 826 870 157783 827 871 141784 828 872785 829 873 248轴力范围（kN）轴力范围（kN）轴力范围（kN）874 918 962875 919 963 -2 876 920 964 20 39 877 921 965878 87 922 966 33 64 879 923 130 967880 924 968 78 881 925 130 969 33 64 882 926 970 84 883 927 971884 928 972885 87 929 973886 44 930 974887 931 975888 932 976889 933 85 977890 934 978891 935 979892 936 980893 157 937 981894 938 -2 982 84 895 939 100 983896 940 984 78897 157 941 985898 942 986 33 64899 943 75 987 33 64900 944 988 20 39901 945 989902 946 990903 947 991904 948 992905 87 949 993 19906 950 217 994907 951 995908 44 952 217 996909 953 997 22910 954 998911 955 75 999 20912 144 956 1000913 957 1001914 958 1002 88915 85 959 100 1003 32916 960 1004917 961 1005续表-1 杆件号轴力范围（kN）杆件号轴力范围（kN）杆件号轴力范围（kN）1006 1050 10941007 20 1051 10951008 88 1052 10961009 22 1053 10971010 1054 -2 10981011 1055 1099 211012 1056 -5 11001013 19 1057 11011014 1058 11021015 1059 11031016 1060 11041017 1061 11051018 1062 -5 1106 21019 1063 11071020 1064 -2 11081021 1065 11091022 1066 11101023 1067 72 11111024 -12 1068 11121025 1069 11131026 1070 11141027 1071 11151028 1072 11161029 1073 11171030 1074 -11 11181031 1075 11191032 1076 4 11201033 1077 11211034 1078 11221035 1079 11231036 1080 1124 2 1037 1081 11251038 1082 11261039 1083 1127 211040 1084 11281041 1085 11291042 4 1086 11301043 1087 11311044 -11 1088 11321045 1089 11331046 1090 -21 11341047 72 1091 11351048 1092 11361049 1093 1137轴力范围（kN）轴力范围（kN）轴力范围（kN）1138 1182 12261139 1183 12271140 -21 1184 -6 -3 12281141 1185 12291142 1186 12301143 1187 1231 29 1144 1188 1232 -41145 1189 12331146 1190 14 12341147 1191 12351148 1192 -11 12361149 1193 12371150 -11 1194 12381151 1195 1239 15 1152 14 1196 12401153 1197 1241 -8 1154 1198 12421155 1199 12431156 1200 12441157 1201 12451158 -6 -3 1202 12461159 21 1203 12471160 1204 12481161 1205 12491162 1206 12501163 26 1207 12511164 1208 12521165 1209 12531166 -3 1210 12541167 1211 15 12551168 1212 12561169 1213 -8 12571170 1214 12581171 1215 1259 -41172 1216 12601173 1217 1261 -21174 1218 12621175 26 1219 29 12631176 -3 1220 12641177 1221 12651178 1222 -4 12661179 21 1223 12671180 1224 1268 34 1181 1225 1269续表-1 杆件号轴力范围（kN）杆件号轴力范围（kN）杆件号轴力范围（kN）1270 1314 13581271 1315 13591272 1316 13601273 1317 13611274 1318 13621275 1319 13631276 14 1320 13641277 1321 13651278 1322 13661279 9 1323 13671280 1324 13681281 1325 13691282 1326 13701283 9 1327 13711284 1328 27 13721285 1329 13731286 1330 13741287 1331 13751288 1332 14 13761289 1333 13771290 14 1334 13781291 1335 13791292 1336 13801293 1337 13811294 1338 13821295 1339 13831296 1340 1384 27 1297 1341 13851298 34 1342 13861299 1343 13871300 1344 1388 14 1301 1345 13891302 1346 14 13901303 -4 1347 13911304 1348 13921305 -2 1349 13931306 1350 27 13941307 1351 13951308 1352 13961309 1353 13971310 1354 13981311 1355 13991312 1356 14001313 1357 1401轴力范围（kN）轴力范围（kN）轴力范围（kN）1402 14 1446 14901403 1447 1491 -8 1404 1448 14921405 1449 9 1493 15 1406 27 1450 14941407 1451 14951408 1452 14961409 1453 9 14971410 1454 14981411 1455 14991412 1456 15001413 1457 1501 29 1414 1458 14 1502 -41415 1459 15031416 1460 15041417 1461 15051418 1462 15061419 1463 15081420 1464 15071421 1465 15091422 1466 34 15101423 1467 15111424 1468 1512 -41425 1469 1513 29 1426 1470 15141427 -2 1471 -2 15151428 1472 15161429 -4 1473 -4 15171430 1474 15181431 1475 1519 -8 1432 1476 15201433 1477 1521 15 1434 1478 15221435 1479 15231436 34 1480 15241437 1481 15251438 1482 15261439 1483 15271440 1484 15281441 1485 15291442 1486 15301443 1487 15311444 14 1488 15321445 1489 1533续表-1 杆件号轴力范围（kN）杆件号轴力范围（kN）杆件号轴力范围（kN）1534 1578 16221535 1579 16231536 1580 16241537 1581 16251538 1582 14 16261539 1583 16271540 1584 -11 1628 21541 1585 16291542 -11 1586 16301543 1587 16311544 14 1588 16321545 1589 1633 211546 1590 16341547 1591 16351548 1592 16361549 1593 16371550 -6 -3 1594 -21 16381551 1595 16391552 1596 16401553 21 1597 16411554 1598 16421555 1599 16431556 1600 1644 -211557 26 1601 16451558 -3 1602 16461559 1603 16471560 1604 16481561 1605 21 16491562 1606 16501563 1607 16511564 1608 16521565 1609 16531566 1610 2 16541567 1611 16551568 -3 1612 16561569 26 1613 16571570 1614 1658 41571 1615 16591572 1616 1660 -111573 21 1617 16611574 1618 16621575 1619 16631576 -6 -3 1620 16641577 1621 1665 72轴力范围（kN）轴力范围（kN）轴力范围（kN）1666 1679 1692 4 1667 1680 -2 16931668 1681 16941669 1682 16951670 -2 1683 16961671 1684 16971672 -5 1685 72 16981673 1686 16991674 1687 17001675 1688 17011676 1689 17021677 1690 -111678 -5 1691由表中数据可知，网架杆件承受的最大压力出现在斜对角线1/4处的上弦杆上，其大小为；杆件的最大拉力出现在网架中央的下弦杆上，其大小为。