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土木工程钢结构设计

土木工程钢结构设计XX大学课程设计说明书设

计题目：

三角形钢屋架结构设计院系土木建筑学院专业学

号学生姓名指导教师完成日期2222年2月31日目录

1设计背景11.1设计资料11.2屋架形式22设计方案2

2.1檩条布置32.2支撑布置33方案实施53.1屋架节点荷

载计算53.2屋架杆件内力计算53.3截面设计63.4节点设

计134施工图181设计背景1.1设计资料厂房位于江门

市，为单层单跨结构，总长度120m，檐口高度15m，屋面

材料采用压型钢板。

屋架简支于混泥土柱上，柱的混泥土等级为C30，柱顶截

面尺寸为。

其中略去檩条设计，不考虑抗震设防。

厂房柱距：

6m三角形钢屋架，半跨如图（1b），总跨度为24m。

弦杆截面形式：

（2a）双角钢T形截面（1b）荷载取值:*永久荷载:水平

投影标准值(kN/m2)压型钢板(含保温)0.35檩条0.05屋架

及支撑(0.12+0.01124)*×可变荷载：

屋面活荷载0.30+（46-43）×43/2000根据该地区的温度及

荷载性质,钢材采用Q235-B其设计强度,焊条采用E43型,

手工焊接。

构件采用钢板及热轧型钢，构件与支撑的连接用M16普通

螺栓。

1.2屋架形式三角形钢屋架：

全跨如图图1屋架形式2设计方案2.1屋架尺寸、檩条间

距屋架计算跨度：

=－300=24000－300=23700mm屋面倾角：

屋架跨中的高度为：

上弦长度：

节间长度：

檩条间距：

节间水平投影长度：

a==2553×0.9285=2370mm屋架几何尺寸见图2。

图2屋架几何尺寸（单位：

mm）2.2檩条布置檩条布置：

檩条采用槽钢檩条，跨度为6m，直接支承于钢屋架上，除

节点上各放一根外，在每节间放两根，檩距为2553／

3=851mm，檩条间跨中设一根拉条φ10(檩条跨度大于4m)。

2.3支撑布置根据厂房总长度120m60m，跨度为24m，

为了使屋盖结构成为具有足够空间刚度和稳定性的受力体

系可在厂房两端的第二开间（因第一开间尺寸为5.5m）和厂

房中部（两横向支撑间距超过60m）设置三道上弦横向水平

支撑、下弦横向水平支撑及垂直支撑(①沿厂房的纵向：

屋架的垂直支撑应与上、下弦横向水平支撑设置在同一柱

间；②沿厂房的横向当跨度﹥18m时，在同一开间两榀相邻

屋架的腹杆间宜设置两道（在跨度1/3左右处各一道）)；并

在下弦跨中央设置一道通长的柔性系杆。

此外，在厂房两端的第一开间下弦各设置三道刚性系杆(上

弦因有檩条可不设系杆)。

由于该厂房处在非采暖地区，纵向温度区（垂直于屋架或

构架跨度方向）120m图3屋架支撑布置（单位;mm）（a）

上弦横向水平支撑；（b）下弦横向水平支撑；（c）垂直支撑3

方案实施3.1屋架节点荷载计算1.永久荷载计算（对轻屋

面，可只考虑可变荷载效应控制的组合）：

永久荷载：

水平投影标准值(kN/m2)压型钢板（含保温）：

0.35檩条和拉条：

0.05屋架及支撑：

0.12+0.011×24=0.384=0.7842.可变荷载计算（屋面坡度较

小，风荷载为吸力，可不考虑风荷载和积灰荷载影响）：

可变荷载：

水平投影标准值(kN/m2)屋面活荷载：

0.30+（46-43）×43/2000=0.3645=0.36453.屋架上弦在节点

处的集中荷载屋架上弦在节点处的集中荷载设计值由可变

荷载效应控制的组合为F=（1.2×0.784+1.4×0.3645）

×6×2.37=20.633.2屋架杆件内力计算由于屋面坡度较小，

风荷载为吸力，且远小于屋面永久荷载，故其与永久荷载组

合时不会增大杆件的内力，因此不予考虑。

芬克式屋架在半跨活荷载作用下，腹杆内力不会变号，故

只需按全跨永久荷载与全跨可变荷载组