30m梯形钢屋架结构设计

30m梯形钢屋架结构设计

目录

一、设计计算资料 ....................................................................................................................... 3 二、屋架几何尺寸的确定 ............................................................................................................... 3 三、屋盖支撑布置 ........................................................................................................................... 5 四、荷载计算 ................................................................................................................................... 7 五、屋架杆件内力计算与组合 ....................................................................................................... 7 六．屋架节点板厚度，杆件截面选择和填板设置。 ................................................................. 10 六、节点设计 ................................................................................................................................. 16 七、说明......................................................................................................................................... 19

一、设计计算资料

1. 车间平面尺寸为144m×30m，柱距9m，跨度为30m，柱网采用封闭结合。车间内有两台15t/3t中级工作制软钩桥式吊车。

2. 屋面采用长尺复合屋面板，板厚50mm，檩距不大于1800mm。檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢C200×70×20×2.5，屋面坡度i=l/20～l/8。

3. 钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，柱顶标高9.000m，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为400mm×400mm，所用混凝土强度等级为C30，轴心抗压强度设计值fc＝14.3N/mm2。

抗风柱的柱距为6m，上端与屋架上弦用板铰连接。 4. 钢材用 Q235-B，焊条用 E43系列型。

5. 屋架采用平坡梯形屋架，无天窗，外形尺寸如下图所示。

1/2015015001485015000 6. 该车间建于杭州近郊。

7. 屋盖荷载标准值：

(l) 屋面活荷载 0.50 kN/m2 (2) 基本雪压 s0 0.45 kN/m2 (3) 基本风压 w0 0.45 kN/m2 (4) 复合屋面板自重 0.15 kN/m2 (5) 檩条自重 查型钢表 (6) 屋架及支撑自重 0.12+0. 01l kN/m2 8. 运输单元最大尺寸长度为15m，高度为4.0m。

二、屋架几何尺寸的确定

1.屋架杆件几何长度

屋架的计算跨度l0?L?300?30000?300?29700mm，端部高度取H0?1500mmi29700跨中高度为H?H0?L?1500?跨中起拱高度?2242.5mm,取H?2243mm。

22?20为60mm（L/500）。梯形钢屋架形式和几何尺寸如图1所示。

AB1352C15023000D1502E15023000F1502201G1502H1501I2573J1502K150215022168269715682223171823361868245415001501485015000图1 梯形屋架形式和几何尺寸 （虚线为起拱后轮廓）

2.檩条、拉条、及撑杆：

长尺复合屋面板可以不考虑搭接需要，檩条最大允许间距为1800mm。另外，屋架上弦节点处一般应设檩条。

所以，将檩条设置在各上弦结点上，檩距为1502mm，檩条跨度在4~6m时，至少在跨中布置一道拉条，跨度大于6m时，宜布置两道。此檩条跨度为9m，可在3分点处分别布置一道拉条，布置如下图：

60ab1350df300020182573h3000j1500k2243601820245352325224

三、屋盖支撑布置

1、设置支撑的必要性及图示 必要性：平面屋架在其本身平面内，由于弦杆与腹杆构成了三角形几何不变铰接体系而具有较大刚度，但在垂直于屋架平面内，不设支撑体系却不能保持其几何不变，当在屋架端部两屋架间未设置垂直支撑时，虽然有檩条和系杆的连系，屋架相互间仍是几何可变的，在侧向为作用下屋架会倾斜。

各支撑作用： 1）横向支撑 上弦平面横向支撑能保证上弦杆的侧向稳定性，当山墙柱的上端支撑于屋架上下弦某些节点上时，横向支撑可传递山墙上的纵向水平荷载。

2）纵向支撑 与横向支撑一起形成水平刚性盘，增加房屋整体刚度，在车间设有吊车时，在吊车横向制动力作用下使框架起空间作用，可减轻受荷载较大的框架所受水平荷载和产生的水平变形，有托梁时，可保证托梁的侧向稳定。

3）垂直支撑 保持屋架侧向的几何特性和稳定性，下弦无横向支撑时，作为下弦系杆的节点，传递山墙所受纵向风荷载等至屋架柱，保证吊装屋架时的稳定和安全。