1、1目录1、 设计资料 .21.1 结构形式 .21.2 屋架尺寸和选材 .21.3 荷载标准值 .22、 屋架形式和尺寸 .22.1 计算跨度： .22.2 屋架中部高度 .22.3 几何尺寸 .22.4 支撑的布置 .33、 荷载组合计算 .33.1 按永久荷载效应控制的组合 .33.2 按可变荷载效应控制的组合 .44、 内力计算 .45、 杆件截面计算 .55.1 上弦杆 .55.2 下弦杆 .75.3 斜腹杆 .76、 节点设计 .116.1 下弦杆 g 节点 .116.2 上弦杆 b 节点 .126.3 屋脊 e 节点 .146.4 支座 f 节点 .1527、 参考资料.188、施
2、工图绘制.1831、 设计资料1.1 结构形式某机械厂单跨单层厂房，长度 72 米，柱距 6 米，跨度 24 米。屋架采用梯形钢屋架，其两端简支于钢筋混凝土柱上，柱采用混凝土强度等级 。柱顶30C截面尺寸为 。40m1.2 屋架尺寸和选材屋架端部高度设计为 2.0 m，屋面坡度为 1/10，采用 Q235-B 钢，E43 型焊条，手工焊。屋面采用 大型屋面板。61.51.3 荷载标准值（1） 恒荷载标准值： 2/5.3KN（2） 活荷载标准值： 20.6/km2、 屋架形式和尺寸2.1 计算跨度：021540215370mL2.2 屋架中部高度：2400.1=3H2.3 几何尺寸如图 1 所示
3、。4图 1 几何尺寸图2.4 支撑的布置根据车间长度(72m60m)、屋架跨度和荷载情况，设置上弦横向水平支撑 3 道，下弦由于跨度为 24m18m，所以同样设下弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆布置如下图 2 上弦横向水平支撑5图 3 下弦横向及纵向水平支撑3、 荷载组合计算（仅考虑全跨作用永久荷载、可变荷载一种组合情况）计算时，竖向节点荷载取 1.5 m6.0 m 面积的荷载。3.1 按永久荷载效应控制的组合永久荷载分项系数 ，可变荷载分项系数 ，组合值系数查1.35G1.4Q土木工程荷载与设计方法（第 2 版）华南理工出版社 表 4-1 得 。0.7CKNP634.95)6.074.153.
4、( 3.2 按可变荷载效应控制的组合永久荷载分项系数 ，可变荷载分项系数 ，只有一个活荷载，1.2G1.4Q组合值系数 。.0KNP72.9063).14.532.1( 综上所述：按永久荷载效应控制的组合进行计算，取 ，计算内力。kNP634.9564、 内力计算表一杆件 符号 杆长(m) 轴力系数永久荷载和可变荷载（KN）轴力设计值（KN）上弦 ab 2.864 0.000 95.634 0.000上弦 bc 3.016 -6.757 95.634 -646.199上弦 cd 3.016 -6.757 95.634 -646.199上弦 de 3.016 -7.377 95.634 -705
5、.492下弦 fg 5.850 4.335 95.634 414.573下弦 gh 6.000 7.577 95.634 724.619竖杆 af 2.015 -0.500 95.634 -47.817竖杆 cg 2.600 -1.000 95.634 -95.634竖杆 eh 3.200 0.465 95.634 44.470斜杆 fb 3.660 -5.570 95.634 -532.681斜杆 bg 3.780 3.008 95.634 287.667斜杆 gd 4.180 -1.193 95.634 -114.091斜杆 dh 4.180 -0.333 95.634 -31.846图如
6、图 4 所示。75、 杆件截面计算表 2 Q235 钢单壁式焊接屋架节点板厚度选用表梯形、人字形屋架腹杆最大内力或三角形屋架弦杆端节间内力（kN） 170171-290 291-510 511-680 681-910中间节点板厚度（mm) 6-8 8 10 12 14支座节点板厚度（mm) 10 10 12 14 16由腹杆最大内力为 532.618kN，根据上表选用中间节点板厚度为 t=12mm，支座节点板厚度 t=14mm。5.1 上弦杆整个上弦杆采用等截面，按最大内力计算：8KNN492.705max（ 取两块屋面板宽度）。0031.6,3.xylclcyl0选用 216012，截面的几
7、何特性如下：， ，2cm8.74.3Acx95.4icm03.7iy3xc2.417W验算强度：523.14/0.3817.460/6.0.x KNFLM 05.1xkpa2fkpa9.2.5.8.74925363nx WANn验算弯矩作用平面内的稳定：15093.605.41ilxo 查教材钢结构附表 4.2（b 类截面）， 82.xKNEANX 016.379.6017421. 22x 1.0mx满足要kpafNWMEXxm215kpa3.175 016.3728495.-102.47.08.402.9.13623x 求。9满足要求。kpafNWMANEXxm215kpa57.18 016
8、.3728495.1-0.47.20.4925.13623x 验算弯矩作用平面外的稳定： 15067.423.0ilyo 查教材钢结构附表 4.2（b 类截面）， ；8.y9275.06.4017.-235f017.-yb 弯矩和横向荷载作用下，构件产生同向曲率，故取 ，另取.tx1.0满足要求。kpa215fkpa685.1 2.41795.00318.74.00936231xbty WMAN局部稳定验算： 0.178.82.14560-7- kpa65.423.9087.105.218.475maxin0 2xin 363max WMAN满足要求。/f3.12-6tby10综上，21601
9、2 满足要求。在压杆的桁架平面外计算长度范围内，至少应设置两块填板。所以，填板每节间 2 块， cm1985.40icm8.150l 5.2 下弦杆下弦也不改变截面，按最大内力计算。， ，KN619.724max60oxlm06yl选用 212512， ， 2c8.57.A cm63.5ic83.iyx，306.13.80ilxo 57.0.56ilyo满足要求。kpa21fkpa4.1208.79243AN填板每节间 1 块， cm4.3068.icml15.3 斜腹杆gd 杆N=-114.091kN计算长度： 屋架平面内长度: 0.8413.oxlcm屋架平面外长度: 。oylc初选 2906，A=210.64=21.28cm 2， =2.79cm ， =4.12cm。xiyi
