1、厂房钢屋架设计内容摘要：本文通过计算厂房钢屋架杆件，保证杆件安全、经济、适用。 关键词：设计钢屋架荷载 上弦下弦 中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号： 1.设计资料 1.1 某单跨单层厂房，跨度 L=24m，柱距 6 m，厂房内无吊车、无振动设备，屋架铰接于混凝土柱上，屋面采用 1.56.0 太空轻质大型屋面板。杆件容许长细比：屋架压杆=150，屋架拉杆=350. 1.2 屋架形式及尺寸 由于屋面采用太空轻质大型屋面板，故采用缓坡梯形屋架。屋架计算跨度为 L0=L-300=30000-300=29700。屋架端部高度取 H0=2000，跨中高度 H=3200，屋架高跨比 H/L=3
2、200/30000=1/9.4，在屋架常用高度范围内。 为使屋架上弦承受节点荷载，配合屋面板 1.5 m 的宽度，腹杆体系大部分采用下弦节点长为 3m 的人字式。 2.荷载和内力计算 2.1 荷载计算 荷载计算及汇总见表 1 表 1 荷载计算及汇总 计算屋架杆力时，应考虑如下两种荷载组合： 使用阶段“全跨恒荷载+全跨屋面均布活荷载”和“全跨恒荷载+半跨屋面均布活荷载” ，应注意半跨屋面均布活荷载既可能作用于左半跨，也可能作用于右半跨。恒荷载和活荷载引起的节点荷载设计值 P 恒及 P活分别为内力 P 恒=1.321.56=11.88KN（1.32 取自 1-01） P 活=0.71.56=6.3
3、KN（0.7 取自 1-01） 2.2 内力计算 本设计采用给定图法确定了屋架在左半跨单位集中荷载作用下的杆力系数，并列于表 2 中。根据算得的节点荷载和杆力系数，利用表 2 进行杆件的内力组合并求出各杆的最不利内力，计算过程和结果见表 2 表 2 杆力组合表 2.3 杆件截面选择 2.3.1 上弦 整个上弦不改变截面，取上弦最大设计杆力（FK 杆）计算。N=-276.83KN，l0x=150.8, l0y= l1= 301.6(按大型屋面板与屋架保证三点焊接考虑，取 l1 为两块屋面板宽)。根据腹杆最大设计杆力 NaB=-161.29KN,查表 7.4，取中间节点板厚度 t=6，支座节点板厚
4、度 t=8。 先有非对称轴选择截面，假设 =60，由附二表 2.2 查得=0.807（由双角钢组成的 T 形和十字形截面均属 b 类） ，需要的截面面积 As=N/(f)=276.83103/(0.807215)=15.962,一般角钢厚度15，属第一组，故取 f=215N/2 需要的回转半径为 ixs=150.8/60=2.51, iys= l0y /=301.6/60=5.03,上弦应采用两不等边角钢以短边相连组成的 T 形截面。根据需要的 As、ixs、iys 查附三表 3.5，选用2L100636：A=19.23，ix=1.79，iy=4.76（节点板厚 6） =150 验算 x= l
5、0x / ix =150.8/1.79=84=150. x=0.661 x= N/(xA)、276.83103/(0.6611923)= 217.8N/21.05f=225.8 N/2 验算对称轴 y 的稳定承载能力 由式（4.34） ，b1/ t=10/0.6=17=0.56 l0y / b1 =0.56301.6/10=17 yz=y =l0y / iy=301.6/4.76=63=150 查附二表 2.2，y =0.790 故 y=N/(yA)=276.83103/(0.7901923)= 182.22N/2f=215 N/2 满足要求。 垫板每节间放置一块（满足 l1 范围内不少于两块
6、） ，ld=150.8/2=75.440i（i 为 3.21） 2.3.2 下弦 下弦亦不改变截面，采用最大设计杆力（gh 杆）计算。N=311.46KN，l0x=300, l0y= 2370/2= 11，需要的净截面面积 As=N/ f=311.46X103/215=14.492, 选用 2L80X50X6：A=15.12，ix=1.41，iy=3.89 验算：在节点设计时，将位于 gh 杆连接支撑的螺栓孔包在节点板内，切使栓孔中心到节点板近端边缘距离不小于 100，故截面验算不考虑栓孔对截面的削弱，按毛截面验算=350：=N/A=311.46103/1512= 182.22N/2f=215 N/2， x= l0x / ix =300/1.41=215=350. y =l0y / iy=1185/3.89=305=350 满足要求。 垫板每节间放置一块，ld=15080i（i 为 2.56） 其余各杆的截面选择方法与上述一致，不再重复计算。 主要参考文献 1 钟善桐主编：钢结构 ，武汉大学出版社，2005 作者简介：朱晓崑，生于 1974 年，自 1996 年大专毕业后一直从事路桥工程的施工管理工作。
