目录1、设计资料12、屋架尺寸及结构形式与选型23、檩条设计23.1、檩条布置33.2、刚度验算4屋架的内力计算55、杆件设计75.1、上弦杆75.2、下弦杆85.3、斜腹杆10六、节点设计116.1、屋脊节点g116.2、下弦节点c136.3、上弦节点b146.4、支座节点a156.4.2参考资料17致谢20钢屋架设计计算书1设计资料及屋架形式与材料1.1某单跨厂房，长度为90m，跨度21m，车间内设有一台50KN的中级工作制的吊车，计算温度高于-20℃。采用三角形钢屋架的屋面,坡度i=1：3，采用石棉水泥波形瓦屋面（重量200N/m2），规格：1820×725×8,轻钢檩条及拉条（重量100N/m2）.钢屋架简支于钢筋砼柱上，上柱截面为400×400，砼强度等级为C30，基本风压W0=350N/m2，屋面均布活载或雪载为500N/m2，积灰荷载为100~500N/m2，无抗震要求。钢材标号：Q345钢，其设计强度为f=310KN/m2,焊条采用E50型，手工焊接，荷载分项系数去：γG=1.2,γQ=1.4.1.2屋架形式及几何尺寸根据所用屋面材料的排水需要几跨度参数，采用人字形六节间三角形屋架。屋架坡度为1：3，屋面倾角。,屋架计算跨度：.屋架跨中高度：上弦长度：节间长度：.节间水平方向尺寸长度：.根据几何关系得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示。图1杆件的几何尺寸2屋盖支撑设计2.1屋架的支撑（如图1所示）根据厂房长度为90m>60m,跨度l=21m和有桥式吊车的情况，在厂房两端地二柱和厂房中部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；并在上弦及下弦设三道系杆。上弦有檩条亦可不设系杆如图2所示。图2屋架的支撑（a)(b)(c)(a)上弦支撑系统（b)下弦支撑系统（c）竖向支撑系统3檩条设计3.1檩条布置檩条采用槽钢檩条，每节间布置两根，檩距为1818/2=909m，檩条跨中设一跟柱体。荷载计算屋面坡度，雪荷载按不均匀分布最不利情况考虑，雪荷载与活荷载不同时取较大值，按雪荷载计算。施工荷载石棉瓦重合计活荷载檩条均布荷载设计值内力计算：强度验算试选槽钢[12，自重12.05kg/m,截面受力情况如图所示：验算点A：验算B点：整体稳定性验算因在檩条跨中设有一道钢拉条，故可不进行该项验算。刚度验算验算与屋面垂直平面的相对挠度，按短期荷载效应组合进行。3.2刚度验算当檩条间设有拉条时，檩条只需计算垂直于屋面方向的最大挠度，计算挠度时，荷载应取其标准值。荷载标准值：则能满足刚度要求。4屋架的内力计算4.1荷载计算因檩条沿节间布置，先将檩条作为屋架集中荷载计算，再按经验公式计算屋架和支撑自重最后折算为屋架上弦节点荷载。因为屋面坡度较小，风荷载为吸力，课不考虑风荷载和积灰荷载影响。檩条作用在屋架上弦的集中力为：屋架和支撑自重，按轻屋盖估算：节点荷载设计值为：屋架杆件内力计算芬克式三角形屋架在半跨雪荷载作用下，腹杆内力不变号，故只需按全跨雪荷载和全跨永久荷载组合就是那屋架杆件内力。根据力学求解器，二节间芬克式屋架先求得杆件内力系数，再乘以节点荷载,即可得到杆件内力。最不利组合设计值。见表。表1杆件内力系数及内力值杆件内力系数内力设计值(KN)全跨屋面荷载P的内力系数AB-20.72-66304BC--18.97-607.04CD-9.16-607.04DE-22.01-704.32EF-19.02-477.44FG-13.87-443.84AH+19.85+635.2HI+16.5+528IJ+10.25+328DI-4.43-141.76BHCHEKFKHDIKKGGJ-1.75-1-7.941.822.254.174.30-56-32-254.0858.2472133.44137.60注：负为受压，正为受拉全跨荷载布置图全跨荷载内力图上弦杆局部弯矩计算。按两跨连续梁计算，如图所示端节间：中间节间及节点：5杆件截面的选择5.1上弦杆按弦杆最大内力-704.32KN，选出中间节点板厚度为10mm，支座节点板厚度为12mm。上弦杆内力计算：，,；故按压弯杆计算。选组成的T形截面：，，，，，强度验算：截面强度验算由负弯矩控制弯矩作用平面内的稳定性验算：按b类截面查附表按有端弯矩和横向荷载同时作用是弦杆产生反向曲率，故取等效弯矩系数为，采取正