4級(jí)梯形鋼屋架課程設(shè)計(jì)任務(wù)書40-402

1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書與指導(dǎo)書華中科技大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院建工系鋼結(jié)構(gòu)教研室二 0 一六年十二月任務(wù)書一、題目：廠房XX m鋼屋架設(shè)計(jì)二、目的通過鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)，進(jìn)一步了解鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式、結(jié)構(gòu)布置和受力特點(diǎn)，掌握 鋼結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖、荷載組合和內(nèi)力分析，掌握鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求等。綜合應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu) 的材料、連接和基本構(gòu)件的基本理論、基本知識(shí)，進(jìn)行整體鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，并繪制鋼 結(jié)構(gòu)施工圖。三、設(shè)計(jì)資料某車間跨度為21 (24, 27, 30) m，廠房總長(zhǎng)度102m,柱距6m，車間內(nèi)設(shè)有兩 臺(tái)50/10t中級(jí)工作制軟鉤橋式吊車，地區(qū)計(jì)算溫度高于 -20E，無(wú)侵蝕性介質(zhì)，地震設(shè) 防烈度為6度，屋

2、架下弦標(biāo)高為18m采用1.5 X m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板，U 級(jí)防水，卷材屋面，桁架采用梯形鋼桁架，兩端鉸支在鋼筋混凝土柱上，上柱截面尺寸 為450X450mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25,屋架采用的鋼材及焊條為：學(xué)號(hào)為單號(hào)的同學(xué) 用Q235B鋼，焊條為E43型；學(xué)號(hào)為雙號(hào)的同學(xué)用 Q345鋼，焊條為E50型。屋架形式四、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1. 完成設(shè)計(jì)計(jì)算書一份內(nèi)容：(1) 設(shè)計(jì)資料、設(shè)計(jì)依據(jù)(2) 選擇鋼屋架的材料，并明確提出對(duì)保證項(xiàng)目的要求；(3) 確定屋架形式及幾何尺寸，屋蓋及支撐布置；(4) 進(jìn)行荷載匯集、桿件內(nèi)力計(jì)算、內(nèi)力組合，選擇各桿件截面；(5) 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)下弦節(jié)點(diǎn)、上弦節(jié)點(diǎn)

3、、再分式腹桿節(jié)點(diǎn)、支座節(jié)點(diǎn)、屋 脊節(jié)點(diǎn)及下弦中央節(jié)點(diǎn)等。（6）填板設(shè)計(jì)（7）材料統(tǒng)計(jì)要求：（1）書寫工整（不能用圓珠筆或鉛筆），表示要清楚，計(jì)算步驟明確，計(jì)算公 式和數(shù)據(jù)來(lái)源應(yīng)有依據(jù)；（2）圖表應(yīng)用得當(dāng)（應(yīng)附有與設(shè)計(jì)有關(guān)的插圖和說明），各種圖形應(yīng)按比例并 用儀器繪制。2. 繪制鋼屋架施工圖（A1 一張）（1）屋架幾何尺寸和內(nèi)力簡(jiǎn)圖（1:100）;（2） 構(gòu)件詳圖：屋架正立面圖（軸線圖比例 1:20,節(jié)點(diǎn)及桿件比例1:10）, 上、下弦平面圖，端部側(cè)面圖、跨中及中間部位剖面圖；（3）零件或節(jié)點(diǎn)大樣圖（1:5）；（4）材料表；（5）設(shè)計(jì)說明。要求：圖紙應(yīng)符合房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 5000

4、1 2001 ）和建筑結(jié)構(gòu) 制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 50105 2001 ）的要求;五、設(shè)計(jì)題目排列1.每人單獨(dú)設(shè)計(jì)一榀屋架。屋架的跨度 L（ m）、端部高度H0 （m）、屋面坡度i及荷載形式按下面列表的序號(hào)選擇（按班級(jí)、學(xué)號(hào)依次選題）。1401班：按學(xué)號(hào)次序選題（具體可按記分冊(cè)上次序選題）荷載一屋面坡度i=1/10屋面坡度i=1/11屋面坡度i=1/12跨度 高度2124273021242730212427301.701234567891011121.741314151617181920212223241.782526272829303132333435361.80373839404142434

5、4454647481402班：按學(xué)號(hào)次序選題（具體可按記分冊(cè)上次序選題）荷載二屋面坡度i=1/10屋面坡度i=1/11屋面坡度i=1/12跨度 高度X2124273021242730212427301.881234567891011121.901314151617181920212223241.942526272829303132333135361.98373839404142434445464748荷載一（標(biāo)準(zhǔn)值）永久荷載：改性瀝青防水層20厚1:2.5水泥砂漿找平層80厚泡沫混凝土保溫層預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板（包括灌縫）懸掛管道屋架和支撐自重為可變荷載0.4kN/m20.40kN/m20.

6、6kN/m21.5kN/m20.15N/m2(0.120+0.011L) kN/m2基本風(fēng)壓：0.35 kN/m2基本雪壓：（不與活荷載同時(shí)考慮）0.5kN/m2積灰荷載0.5kN/m2不上人屋面活荷載0.7kN/m2（可變荷載可按水平投影面積計(jì)算） 荷載二（標(biāo)準(zhǔn)值）永久荷載：改性瀝青防水層20厚1:2.5水泥砂漿找平層150厚加氣混凝土保溫層預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板（包括灌縫）懸掛管道0.4kN/m20.4kN/m20.9kN/m21.4kN/m20.10N/m2(0.120+0.011L) kN/m2屋架和支撐自重為可變荷載基本風(fēng)壓：0.40 kN/m2基本雪壓：（不與活荷載同時(shí)考慮）0.5

7、kN/m2積灰荷載0.7kN/m2不上人屋面活荷載0.7kN/m2（可變荷載可按水平投影面積計(jì)算）注意事項(xiàng)1.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的基本要求（參見教材 P322324）（1）各桿件的形心線位置盡量與屋架幾何軸線重合，并交于節(jié)點(diǎn)中心，以避免由于偏心所產(chǎn)生的附加彎距。（焊接桁架中應(yīng)調(diào)整稱5mm的倍數(shù)）（2）節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度一般應(yīng)高于相連接的桿件的承載力。（3）節(jié)點(diǎn)的傳力路線明確，構(gòu)造形式便于制作和安裝。（4）角鋼的切斷面一般與其軸線垂直，需要斜切時(shí)只能切肢尖。2. 節(jié)點(diǎn)板設(shè)計(jì)行桿10 15a，在:節(jié)點(diǎn)板的形狀和尺寸在繪制施工圖時(shí)決定， 節(jié)點(diǎn)板的形狀應(yīng)簡(jiǎn)單，如矩形、梯形等, 必要時(shí)也可以繪制成其它形狀，但至少應(yīng)有2條平

8、 邊；節(jié)點(diǎn)板厚度按表9.6.3選定，同一榀屋架中除支座節(jié)點(diǎn) 板比其它節(jié)點(diǎn)板厚2mm夕卜，其余厚度均一致。按比例畫出各 件尺寸，考慮構(gòu)造要求后（各桿件之間應(yīng)留有空隙 承受靜力荷載時(shí)a20mm在承受動(dòng)力荷載時(shí) a50mm；畫出各桿件在節(jié)點(diǎn)處角鋼切斷位置。3. 施工圖繪制施工圖需明確屋架幾何尺寸，各部分詳圖，相關(guān)尺寸，構(gòu)件所用鋼材的鋼號(hào)、材料 規(guī)格，連接材料的強(qiáng)度指標(biāo)、規(guī)格，焊條型號(hào)，焊縫長(zhǎng)度、厚度，防腐處理等。起拱：跨度較大的屋架，特別是荷載較大時(shí)，中間撓度較大，因此為確保安全使用 和外部美觀，一般跨度24m的梯形屋架中間起拱約為跨度的1/500。1）通常在圖紙的左上角用合適的比例畫以屋架簡(jiǎn)圖。一

9、半標(biāo)出幾何長(zhǎng)度，另一半 桿件的計(jì)算內(nèi)力值。2） 屋架的正面圖。其軸線圖與節(jié)點(diǎn)圖可取不同比例，如軸線可用1:20，桿件截面 和節(jié)點(diǎn)尺寸可用1:10,以使節(jié)點(diǎn)畫清楚些。3）屋架上下弦桿的平面圖、屋架端部和跨中的側(cè)面圖及必要的剖面圖4）標(biāo)注尺寸，要全部注明各桿件和板件的的定位尺寸和孔洞位置等。5）編制材料表，對(duì)所有零件應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)編號(hào)，編號(hào)應(yīng)按零件的主次、上下，左右 定的順序逐一進(jìn)行。6）文字說明包括所用鋼材的鋼號(hào)及保證項(xiàng)目；焊條型號(hào)，焊接方法和質(zhì)量要求； 圖紙上未注明的焊縫和栓孔尺寸要求；油漆、加工和運(yùn)輸要求等。附錄：題目序號(hào)與學(xué)生姓名對(duì)照表-1401班骨口. 序號(hào)姓名骨口. 序號(hào)姓名1代珂翰23張

10、傳駿2魏華明24李雷3孫懷遠(yuǎn)25何香屏4張佳慶26糾春曉5彭佳成27譚倩6潘濤濤28楊光7劉兆祥29晏亦醇8李思哲309唐心遠(yuǎn)3110方思宇3211王禮祺3312化右 金鑫石石3413李展毅3514王武3615尹劉川3716馬穎睿3817艾合買提江？吐爾洪3918徐夢(mèng)倩4019沈鈺皓4120王子奇4221李慧鵬4322李小雙446題目序號(hào)與學(xué)生姓名對(duì)照表-1402班骨口. 序號(hào)姓名骨口. 序號(hào)姓名1李佳軒23盧志毅2董銳龍24陳博3田宇25西爾艾力？麥麥提明4張少剛26萬(wàn)君如5田聰27季旭6羅宇軒28彭思思7羅鳴29楊滕8齊家寬30劉偲9范新朋3110吳迪3211賴鵬程3312鄒超3413趙呈

11、明3514曲旦3615劉俊峰3716黃彥3817顧俊陽(yáng)3918劉偉揚(yáng)4019李潤(rùn)韜4120范凌峰4221肖春雨4322張政44指導(dǎo)書一、教學(xué)要求1. 了解普通鋼屋架設(shè)計(jì)的全過程；2. 學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)施工圖的繪制和結(jié)構(gòu)計(jì)算書的編制方法3. 了解鋼屋蓋支撐體系的作用并能正確布置支撐；4. 掌握鋼屋架的內(nèi)力計(jì)算、桿件截面選擇，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的方法；5. 掌握焊接連接的構(gòu)造要求。二、屋架形式及主要尺寸的確定 在確定鋼屋架外形時(shí)，應(yīng)滿足適用、經(jīng)濟(jì)和制造安裝方便的原則。腹桿和節(jié)點(diǎn)數(shù)盡 量少，應(yīng)使短桿受壓，長(zhǎng)桿受拉，桿件夾角宜在 3060之間。屋架的主要尺寸包括屋架的跨度、高度、節(jié)間寬度?？缍纫话阋?m為模數(shù)。計(jì)算跨度

12、：Lo=L-2 X50mm 卷材防水屋面上弦坡度為： 1/8 1/12 時(shí)，跨中高度一般為：（ 1/6 1/10） L； 端部高度常用：Ho= 1.82.2m；上弦節(jié)間長(zhǎng)度應(yīng)等于大型屋面板的寬度。三、屋架的內(nèi)力計(jì)算1. 計(jì)算的基本假定 節(jié)點(diǎn)均為鉸接；所有桿件的軸線均位于同一平面內(nèi)，且同心交匯于節(jié)點(diǎn)；荷載均作用于節(jié)點(diǎn)。2. 內(nèi)力計(jì)算按結(jié)構(gòu)力學(xué)得方法進(jìn)行。3. 內(nèi)力組合（ 1 ）全跨永久荷載 +全跨屋面活荷載或雪荷載（兩者中的較大值） +全跨積灰荷載（ 2）全跨永久荷載 +半跨屋面活荷載或雪荷載（兩者中的較大值） +半跨積灰荷載（ 3）全跨屋架重 +半跨屋面板和施工時(shí)活荷載（施工活荷載或雪荷載的較

13、大值）由于屋面夾角較小，風(fēng)載為吸力，起卸載作用，一般不考慮。施工時(shí)要求屋面 板對(duì)稱安裝，因此也不考慮組合（3）。四、桿件的計(jì)算長(zhǎng)度和長(zhǎng)細(xì)比1.桿件的計(jì)算長(zhǎng)度表1桁架弦桿和單系腹桿的計(jì)算長(zhǎng)度10項(xiàng)次彎曲方向弦桿腹桿支座斜桿和支座豎桿其它腹桿1在桁架平面內(nèi)ll0.8l2在桁架平面外l1ll3斜平面-l0.9 l注：1. l為構(gòu)件的幾何長(zhǎng)度（節(jié)點(diǎn)中心間距離）；li為桁架弦桿側(cè)向支承點(diǎn)之間的距離。2斜平面系指與桁架平面斜交的平面，適用于構(gòu)件截面兩個(gè)主軸均不在桁架平面內(nèi)的單角鋼腹 桿和十字形截面的腹桿。當(dāng)桁架弦桿側(cè)向支承點(diǎn)之間的距離為節(jié)間長(zhǎng)度的2倍（見教材P291），且兩節(jié)間的弦桿軸心壓力不相同時(shí)，弦桿

14、（包括再分式腹桿體系中的受壓腹桿）在平面外的計(jì)算 長(zhǎng)度應(yīng)按下式計(jì)算：N2l0 h（0.75 0.25-）Ni2.長(zhǎng)細(xì)比壓桿：w=150拉桿： W=350有重級(jí)工作制吊車時(shí) w=250四、桿件截面形式和截面選擇原則：x Q y1.上下弦桿上、下弦桿l0x = l，loy=l1, 一般loy l0x （ 2倍以上）故通常采用短肢相并的不等 邊角鋼T形截面（iy/ix2.8。2.支座腹桿支座腹桿l0x = loy =l，故通常采用長(zhǎng)肢相并的不等邊角鋼T形截面（iy/ix 0.9。3. 一般腹桿一般腹桿by =l , |ox = 0.8 l, loy/|ox= 1.25，故通常采用等邊角鋼T形截面(i

15、y/ix 1.5)4. 再分式腹桿再分式主斜桿一般是loy/ |0x= 2,因桿件通常較短故通常采用等邊角鋼 T形截面 (iy/ix1.5)必要時(shí)可用短肢相并的不等邊角鋼T形截面(iy/ix2.8)再分式腹桿lox = loy=l，但一般是桿件短內(nèi)力小，故常較小規(guī)格的等邊角鋼T形截面(iy/ix0.9。5.跨中腹桿桁架正中豎桿，為保證屋架在運(yùn)輸和安裝的方便，以及與正中垂直支撐和系桿連接 不偏心，并獲得較大的剛度，通常采用等邊角鋼組成十形截面。6填板的設(shè)置雙角鋼T形或十形截面是組合截面，應(yīng)每隔一定間距在兩角鋼間放置填板， 以保證兩個(gè)角鋼能整體共同受力填板間距對(duì)壓桿用ldW40,對(duì)拉桿用IdW 8

16、0，ii 一個(gè)角鋼 對(duì)11形心軸的回轉(zhuǎn)半徑，一般桿件，每個(gè)節(jié)間的填板數(shù) 2 個(gè)(T形截面)和3個(gè)(十形截面)；在側(cè)向支承點(diǎn)間距2間的連續(xù)直通弦桿或腹桿中，每節(jié)間的填板數(shù)一般不得少于1個(gè)7.截面選擇普通鋼屋架中所采用的角鋼規(guī)格不宜小于 L45X5或L56X364o為了便于鋼材備料, 在同一榀屋架中，角鋼規(guī)格不宜過多，一般為56種。(1) 軸心受拉：代10（2）軸心受壓：An對(duì)于壓桿可先假定長(zhǎng)細(xì)比 =60100 （弦桿）或=80120 （腹桿），查表得 值，即可計(jì)算所需面積 A。五、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)1節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的基本要求（參見教材 P292295）（1）各桿件的形心線位置盡量與屋架幾何軸線重合，并交于節(jié)點(diǎn)中

17、心，以避免由于偏心所產(chǎn)生的附加彎距。（焊接桁架中應(yīng)調(diào)整稱 5mm的倍數(shù)）（2）節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度一般應(yīng)高于相連接的桿件的承載力。（3）節(jié)點(diǎn)的傳力路線明確，構(gòu)造形式便于制作和安裝。（4）角鋼的切斷面一般與其軸線垂直，需要斜切時(shí)只能切肢尖。2節(jié)點(diǎn)板設(shè)計(jì)桿件尺寸，考慮構(gòu)造要求后（各桿件之間應(yīng)留有空隙時(shí)節(jié)點(diǎn)板的形狀和尺寸在繪制施工圖時(shí)決定， 節(jié)點(diǎn)板的形狀應(yīng)簡(jiǎn)單，如矩形、梯形等, 必要時(shí)也可以繪制成其它形狀，但至少應(yīng)有 2條平行邊；節(jié)點(diǎn)板厚度按表 9- 1選定， 同一榀屋架中除支座節(jié)點(diǎn)板比其它節(jié)點(diǎn)板厚 2mm外，其余厚度均一致。按比例畫出各 a，在承受靜力荷載時(shí)a 120mm，在承受動(dòng)力荷載 a50mm；畫出各桿

18、件在節(jié)點(diǎn)處角鋼切斷位置。 桁架節(jié)點(diǎn)板在斜腹桿壓力作用下的穩(wěn)定應(yīng)符合： 對(duì)有豎腹桿的節(jié)點(diǎn)板，當(dāng)c/t 15. 235/fyc時(shí)，可不計(jì)算穩(wěn)定，否則應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算。且c/t 22 23571；。（t節(jié)點(diǎn)板厚度） 對(duì)無(wú)豎腹桿的節(jié)點(diǎn)板，當(dāng)c/t 10.235兀 時(shí)，可不計(jì)算穩(wěn)定，否則應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算。且 c/t 17.5 235/ fy。3.節(jié)點(diǎn)的計(jì)算與構(gòu)造（1）上弦節(jié)點(diǎn)（有集中力作用）腹桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫按各腹桿的內(nèi)力11w1w2kiN2 0.7hf1 ffwk?N20.7hf2ffWlwi、lw2 角鋼肢背和肢尖的焊縫計(jì)算長(zhǎng)度二l-2hfkl、k2角節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫鋼肢背和肢尖的焊縫內(nèi)力分配系數(shù)。

19、上弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫的計(jì)算假定節(jié)點(diǎn)荷載P由塞焊縫來(lái)承受，則上弦肢背塞焊縫計(jì)算：上弦肢尖角焊縫只傳遞弦桿內(nèi)力差值，則上弦肢尖焊縫考慮偏心距的計(jì)算:P2 0.7 hfil wi0.8 ff6M2 0.7h2fl2wM N220-7h2f l2wM (Ni N2)e（2）下弦一般節(jié)點(diǎn)（無(wú)節(jié)點(diǎn)集中荷載）腹桿與節(jié)點(diǎn)板的連接與（1）相同。下弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫只傳遞弦桿內(nèi)力差值N = N1-N2,則:wi N2 0.7hfi ffww2k2 N20.7hf2 ffw由于N較小，一般所需焊縫可安構(gòu)造要求在節(jié)點(diǎn)板范圍內(nèi)進(jìn)行滿焊。（3）上弦跨中拼接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造上弦桿在屋脊斷開處應(yīng)采用上弦桿截相等的角鋼進(jìn)行拼接

20、，采用冷彎或熱彎成適面當(dāng)坡度；拼接角鋼應(yīng)切肢削棱。切肢：=t+hf+5mm計(jì)算12弦桿與連接角鋼連接一側(cè)的焊縫長(zhǎng)度為:llN4 O.7hfffw2hf可取:N=Af拼接角鋼的長(zhǎng)度L: L=2li+b, b為間隙，常取b = 50mm左右。計(jì)算弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫時(shí)，假定節(jié)點(diǎn)荷載P由上弦角鋼肢背處的塞焊縫承受（滿焊可不驗(yàn)算），肢尖與節(jié)點(diǎn)板的連接計(jì)算則按上弦內(nèi)力的15 %計(jì)算，即 N二 0.15Nmax，且考慮該力所產(chǎn)生的彎距 M=0.15NeN0.15NmaxM 6 0.15NmaxefN2ffwf2 0.7hflwf2 0.7hflw f(4)下弦拼接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造：一般用與下弦桿相同的角鋼來(lái)拼接

21、，拼接角鋼要削棱、切肢：=t+hf+5mm當(dāng)下弦肢寬大于130mm時(shí)，應(yīng)將接觸面斜切（為了傳力均勻）。弦桿與連接角鋼連接一側(cè)的焊縫長(zhǎng)度為:11N4 0.7hf ffw2hf可?。篘=Af拼接角鋼的長(zhǎng)度L: L=2l1+b，b為間隙，一般取1020mm。內(nèi)力較大一側(cè)的下弦桿與節(jié)點(diǎn)板之間的焊縫傳遞弦桿內(nèi)力之差N，如N過小則取弦桿較大內(nèi)力的15%。弦桿與節(jié)點(diǎn)連接一側(cè)的焊縫強(qiáng)度按下式計(jì)算：肢背焊縫:0.15kNmax20.7hw1肢尖焊縫:0.15k2 N max20.7hf2 lw213(5) 支座節(jié)點(diǎn)屋架支承于鋼筋混凝土柱上，與柱子的連接一般按鉸接設(shè)計(jì) 構(gòu)造支座由底版、節(jié)點(diǎn)板、加勁肋和錨栓組成，加

22、勁肋的高度和厚度與節(jié)點(diǎn)板相同。為了便于節(jié)點(diǎn)焊縫施焊，下弦角鋼水平肢與支座底板間的凈距 c應(yīng)不小于下弦水平肢的寬度(同時(shí)c 130mm。錨栓d=20-24mm,底板上錨栓孔的直徑一般取錨栓直徑的22.5倍，開成半圓帶矩形開口孔。計(jì)算底板面積和厚度的確定底板所需面積為：A承n+AoRAn -Ao實(shí)際采用的錨栓孔面積。fcR支座反力fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值a底板平行于屋架平面的邊長(zhǎng)尺寸，通常取 b底板垂直于屋架平面的邊長(zhǎng)尺寸，通常取 底板厚度：240360240400。不得小于200。底板厚度按均不荷載下板的抗彎計(jì)算。其單位寬度的彎距為:2qaiM 兩相鄰支承邊支座底板單位寬度上的最大彎矩;系數(shù)

23、，按下表選用；q底板單位面積的壓力；q R/An仁ai 兩相鄰支承邊對(duì)角線長(zhǎng)度;b1 支承邊交點(diǎn)至對(duì)角線的垂直距離b1 /a10.30.40.50.60.70.80.91.00.0260.0420.0580.0720.0850.0920.1040.111則底板的厚度為：t :底板不宜太薄，一般t 16mm14加勁肋與支座節(jié)點(diǎn)板連接焊縫可假定按傳遞支座反力的1/4計(jì)算，并考慮焊縫為偏心受力則:焊縫所受的剪力：V R/4焊縫所受的彎距：M -e4V * 22 0.7hflwR1.22 0.7hflw每塊加勁肋與支座節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫計(jì)算公式為:2W節(jié)點(diǎn)板、加勁肋與支座底板的水平焊縫總長(zhǎng)度。六、施工圖

24、繪制施工圖需明確屋架幾何尺寸，各部分詳圖，相關(guān)尺寸，構(gòu)件所用鋼材的鋼號(hào)、材 料規(guī)格，連接材料的強(qiáng)度指標(biāo)、規(guī)格，焊條型號(hào)，焊縫長(zhǎng)度、厚度，防腐處理等。起拱：跨度較大的屋架，特別是荷載較大時(shí)，中間撓度較大，因此為確保安全使 用和外部美觀，一般跨度24m的梯形屋架和跨度15m的三角形屋架，中間起拱約為 跨度的1/500。1、通常在圖紙的左上角用合適的比例畫以屋架簡(jiǎn)圖。一半標(biāo)出幾何長(zhǎng)度，另一半 桿件的計(jì)算內(nèi)力值。2、 屋架的正面圖。其軸線圖與節(jié)點(diǎn)圖可取不同比例，如軸線可用1:301:20,桿 件截面和節(jié)點(diǎn)尺寸可用1:151:10，以使節(jié)點(diǎn)畫清楚些。3、屋架上下弦桿的平面圖、屋架端部和跨中的側(cè)面圖及必要

25、的剖面圖。4、標(biāo)注尺寸，要全部注明各桿件和板件的的定位尺寸和孔洞位置等。5、編制材料表，對(duì)所有零件應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)編號(hào)，編號(hào)應(yīng)按零件的主詞、上下，左右 一定的順序逐一進(jìn)行。6、文字說明包括所用鋼材的鋼號(hào)及保證項(xiàng)目； 焊條型號(hào)，焊接方法和質(zhì)量要求； 圖紙上未注明的焊縫和栓孔尺寸要求；油漆、加工和運(yùn)輸要求等。15 桿件截面選擇 （ 上下弦桿不等邊角鋼短肢相拼，支座豎桿、斜桿不等邊角鋼 短肢相拼長(zhǎng)肢相拼，其余腹桿采用等邊角鋼相拼的 T 形截面，跨中豎桿等邊角 鋼十字拼接， ）第一節(jié) 鋼屋架設(shè)計(jì)計(jì)算一、材料選擇根據(jù)荷載性質(zhì)，鋼材可采用 Q235-A.F，要求保證屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、 冷彎試驗(yàn)及碳、硫

26、、磷含量合格。屋架連接方法采用焊接，焊條可選用E43型，手工焊。二、屋架形式及幾何尺寸因屋面采用混凝土大型屋面板，屋面坡屋 i = 1/10，故宜采用梯形屋架。屋架計(jì)算跨度應(yīng)取 I。=1-2 X 150=24000-300=23700mm屋架端部高度H。與屋架中部高度及屋面坡度相關(guān)，我國(guó)常將耳取為1.82.1m等較整齊的數(shù)值，以利多跨屋架時(shí)的屋面構(gòu)造?？扇。 =1990mm。為使屋架上弦只受節(jié)點(diǎn)荷載，腹桿體系采用節(jié)間為 3m的人字形式，屋面板傳來(lái)的 荷載，正好作用在節(jié)點(diǎn)上，使之傳力更好。屋架跨中起拱 I /500 ，可取 50mm。三、支撐布置根據(jù)車間長(zhǎng)度，屋架跨度，荷載情況，以及吊車設(shè)置情

27、況，宜布置三道上、下弦橫 向水平支撐，垂直支撐和系桿，屋脊節(jié)點(diǎn)及屋架支座處沿廠房通長(zhǎng)設(shè)置剛性系桿，屋架 下弦沿跨中通長(zhǎng)設(shè)一道柔性系桿。 凡與支撐連接的屋架可編號(hào)為 GWJ 2，其它編號(hào)均為 GWJ I 。四、荷載和內(nèi)力計(jì)算1 、荷載計(jì)算 屋面活荷載與雪載一般不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)，可取其中較大者進(jìn)行計(jì)算。 屋架沿水平投影面積分布的自重（包括支撐）可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。荷載計(jì)算中，因屋面坡度較小，風(fēng)荷載對(duì)屋面為吸力，對(duì)重屋蓋可不考慮，所 以各荷載均按水平投影面積計(jì)算。2荷載組合設(shè)計(jì)屋架時(shí)，應(yīng)考慮以下三種荷載組合：（1 ） 全跨永久荷載 +全跨可變荷載162） 全跨永久荷載 +半跨可變荷載3） 全跨屋架與支撐自

28、重 +半跨屋面板自重 +半跨屋面活荷載3. 內(nèi)力計(jì)算 按圖解法、解釋法、電算法均可計(jì)算屋架各桿內(nèi)力。 先求出單位荷載作用于各節(jié)點(diǎn)時(shí)的內(nèi)力， 即內(nèi)力系數(shù)， 然后可求出當(dāng)荷載作用于全 跨及半跨各節(jié)點(diǎn)時(shí)的桿件內(nèi)力，并求出三種荷載組合下的杯件內(nèi)力取其中不利內(nèi)力 （正、負(fù)最大值）作為設(shè)計(jì)屋架的依據(jù)?？闪斜碛?jì)算?？缰懈浇备辜膬?nèi)力發(fā)生變號(hào)， 由于考慮了施工階段荷載的不利分布。 如果按照 正確的施工方法，屋面板采用對(duì)稱吊裝，就不會(huì)出現(xiàn)桿件內(nèi)力的變號(hào)。五、桿件截面設(shè)計(jì)屋架跨度不大于30m時(shí)，上弦、下弦可不改變截面，按最大內(nèi)力設(shè)計(jì)。 上弦桿計(jì)算長(zhǎng)度，在屋梁平面內(nèi)，為節(jié)間軸線長(zhǎng)度。在屋梁平面外， 根據(jù)支撐布置

29、和內(nèi)力變化情況（按大型屋面板與屋梁保證三點(diǎn)焊，故取兩塊屋面板寬度），其計(jì)算長(zhǎng) 度大于屋架平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度，故截面宜選用兩個(gè)不等肢角鋼，短肢相并。節(jié)點(diǎn)板厚度需按腹桿的最大內(nèi)力選用。軸心拉桿，可按強(qiáng)度要求選擇截面。對(duì)軸心壓桿，可先假定長(zhǎng)細(xì)比（弦桿入=80100,腹桿100120）選擇截面再進(jìn)行驗(yàn)算。屋架所有的桿件還應(yīng)滿足長(zhǎng)細(xì)比限值的要求。六、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)一般步驟是： 先根據(jù)腹桿的內(nèi)力計(jì)算腹桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫的焊腳尺寸 和焊縫長(zhǎng)度，然后根據(jù)此焊縫長(zhǎng)度的大小按比例繪出節(jié)點(diǎn)板的形狀和大小，最后驗(yàn)算弦 桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫。用作圖法求節(jié)點(diǎn)板的形狀和大小時(shí)， 應(yīng)按角度準(zhǔn)確畫出各桿件的軸線和輪廓線， 各 桿件的形心線應(yīng)盡量與桿件軸線重合并取 5mm勺整數(shù)，再考慮桿件之間應(yīng)有的間隙以及 制作、裝配等誤差，按比例繪出各桿件端部及