跨度普通钢桁架设计计算报告书

钢构造设计计算书 姓 名 班 级 学 号 指引教师 一、设计资料 1.构造形式某厂房总长度108m，跨度为24m，纵向柱距6m，厂房建筑采用封闭结合。采用钢筋混凝土柱,梯形钢屋架，柱混凝土强度级别为C30，上柱截面400mm400mm，屋面坡度i1/10。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为8度，屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为2台50/10t（中级工作制），锻锤为2台5t。 2. 屋架形式及荷载屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P1.0作用下杆件内力）如附图所示。屋架采用钢材为Q345A钢，焊条为E50型。 3.屋盖构造及荷载原则值（水平投影面计） 无檩体系采用1.56.0m预应力混凝土屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上。 荷载 ① 屋架及支撑自重按经验公式q0.120.011L，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重，以可kN/m2为单位； ② 屋面活荷载施工活荷载原则值为0.7kN/m2，雪荷载基本雪压原则值为S00.35kN/m2，施工活荷载与雪荷载不同步考虑，而是取两者较大值。 积灰荷载原则值0.5kN/m2。 ③ 屋面各构造层荷载标 准值 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.40kN/m2 水泥砂浆找平层 0.50kN/m2 保温层 0.80kN/m2 一毡二油隔气层 0.05kN/m2 水泥砂浆找平层 0.40kN/m2 预应力混凝土屋面板 1.50kN/m2 ④ 桁架计算跨度 m 跨中及端部高度 桁架中间高度 m 在23.7m两端高度 m 在30m轴线处端部高度 m 桁架跨中起拱50mm 二、构造形式与布置图 桁架形式及几何尺寸如图1所示 图1 桁架形式及几何尺寸 桁架支撑布置图如图2所示 图2 三、 荷载计算 1、荷载计算 屋面活荷载与雪荷载不会同步浮现，从资料可知屋面活荷载不不大于雪荷载，故取屋面活荷载计算。沿屋面斜面分布永久荷载应乘以换算为沿水平投影面分布荷载。桁架沿水平投影面积分布自重（涉及支撑）按经验公式（支撑） 计算，跨度单位m。 永久荷载原则值 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 1.0050.4 kN/m20.402kN/m2 水泥砂浆找平层 1.0050.5 kN/m20.503kN/m2 保温层 1.0050.8 kN/m20.804kN/m2 一毡二油隔气层 1.0050.05 kN/m20.050kN/m2 水泥砂浆找平层 1.0050.4 kN/m20.402kN/m2 预应力混凝土屋面板 1.0051.5 kN/m21.508 kN/m2 桁架和支撑自重 0.12 KN/m20.011 24 kN/m20.384 kN/m2 总计4.053kN/m2 可变荷载原则值 屋面活荷载 0.7kN/m2 积灰荷载 0.5kN/m2 2、荷载组合 设计桁架时，应考虑如下三种荷载组合 （1）全跨永久荷载全跨可变荷载（按永久荷载为主控制组合） 全跨节点荷载设计值 F（1.354.053kN/㎡1.40.70.7 kN/㎡1.40.90.5 kN/㎡）1.5m6m 61.09kN 2全跨永久荷载半跨可变荷载 全跨节点永久荷载设计值 对构造不利时 F1.11.354.053 kN/㎡1.5m6m49.24kN 按永久荷载为主组合 F1.21.24.053 kN/㎡1.5m6m43.77kN 按可变荷载为主组合 对构造有利时 F1.31.04.053 kN/㎡1.5m6m36.48kN 半跨节点可变荷载设计值 F2.11.4（0.70.7 kN/㎡0.90.5 kN/㎡）1.5m6m11.84kN 按永久荷载为主组合 F2.21.4（0.70.90.5）kN/㎡1.5m6m14.49kN 按可变荷载为主组合 3全跨桁架涉及支撑半跨屋面板自重半跨屋面活荷载按可变荷载为主组合 全跨节点屋架自重设计值 对构造不利时 F3.11.20.384 kN/㎡1.5m6m4.15kN 对构造有利时 F3.21.00.384 kN/㎡1.5m6m3.46kN 半跨节点屋面板自重及活荷载设计值 F4（1.21.5 kN/㎡1.40.7 kN/㎡）1.5625.02kN （1）、（2）为使用阶段荷载状况，（3）为施工阶段荷载状况。单位力作用下计算详图见图3。 图3 单位力作用下计算详图 四、内力计算 由电算先解得F1桁架各杆件内力系数（F1作用于全跨、左半跨和右半跨）见图4。然后求出各种荷载状况下内力进行组合，计算成果见表1. （a） b 图4 桁架各杆件内力系数 表1 桁架杆件内力