1、某单跨厂房的钢屋盖1、设计资料（1）该车间无悬挂起重机、无天窗、无振动；（2）钢屋架支承在钢筋混凝土柱顶，钢材采用 Q235，焊条采用 E43型，混凝土等级为 C25；（3）梯形屋架，屋面采用 1.5mX6.0m 的 GRC 大型屋面板（屋面板不作支撑用） ；（4）车间跨度 21m,长度 240m，纵向柱距 6m。温度伸缩缝采用双柱。2、屋架形式和几何尺寸因为屋面为 GRC 大型屋面板，故采用平坡梯形屋架。屋架尺寸如下：屋架计算跨度： ；mL207152030 屋架端部高度取值： ； mH15跨中高度： ；2屋架高跨比： ；1.8075L屋面坡度： 。.21i架几何尺寸如图：3、支撑布置由于房
2、屋长度为 240m，故在房屋两端部开间及每隔 60m 处个设置一道上弦横向水平支撑，在中间伸缩缝处设置两道上弦横向水平支撑，屋架两端及跨中三处设置垂直支撑，下弦横向水平支撑和上线横向水平支撑设置在同一柱间。在屋架的屋脊点和制作位置设置刚性条杆。一一A一B一C一D一E一FaBcGg4、荷载（对水平投影面）1）恒载 标准值GRC 大型屋面板 1.5*6m 1.20.5/0.995=0.60 KN/m2防水层（三毡四油加绿豆沙） 1.20.4/0.995=0.48 KN/m2找平层（2cm 厚） 1.20.4/0.995=0.48 KN/m 2屋架与支撑 1.2(0.12+0.01121)=0.42
3、 KN/m2合计 1.98 KN/m 22）活载屋面活载 1.40.5=0.70 KN/m 2雪荷载 1.40.5=0.70 KN/m 2取大值 0.70 KN/m 2计算屋架时应考虑下列三种荷载组合情况组合（一）：满载； KNp12.465.)7098.1(组合（二）：在吊装过程中可能出现的半跨屋面板荷载和活载（活载为 500N/m2） ； KNp48.156.)7042.6(左 83510右组合（三）：在使用过程中全跨永久荷载和半跨使用荷载。 KNp12.46.)798.(左 851右5、屋架杆件内力计算满跨半跨0.5 1 0.50.511 1 1 11 1 1 1 11 11 16、杆件
4、截面选择腹杆最大轴力 N=-203.218kN，查表 7-4 可知，选用支座节点板厚t=10mm，中间节点板厚可为 t=8mm。所用钢材厚度均小于 16mm，设计强度 f=215N/ 。2m1）上弦杆整个上弦采用等截面，按最大内力 计算。KNN129.354max（取等于两块屋面板宽）c 301.6 ,c 50.8oyllox0.5 1 1 1 1选用两个不等边角钢，短肢相并，属 b 类截面,设长细比 65,查附表 4-2，得稳定系数： 78.0需要截面面积 ： 223r 1.)15./(129.54N/Acmf cm08/6oxliy3/根据需要的 A，ix，iy 查附表 7-5 得：选用
5、2L100807 短肢相关 T 形截面， ;64.,39.2,6.243.1cmicicmyx按所选角钢进行验算： ，满足要求150.50.8/9/ xoxil，满足要求6413yy双角钢 T 形截面绕对称轴（y 轴）应按弯扭屈曲计算长细比 ，yz9.160/.35.0/.7/0/ 11 bltboy故 ，查附表 4-2 得，65maxyz78.,2223 /15/6.14)06.478.0/(129.4/ mNfNAN 满足要求2）下弦杆整个下弦杆采用等截面，两个不等边角钢，按最大内力计算。 ，KN028.35max 1035cm2 ,c30oyoxlml23r 16)5/(1/Af 查附表
6、 7-5，选用 2L100636 短肢相并，cmiciAcmyxrn 85.4,79.,24.96. ，满足要求3506.179./30/ xoxil，满足要求 4285yy，满足要求2223 /15/104.19mNfNANn3）竖腹杆a、竖腹杆 12，采用等边双角钢相并。cmlclKNoyox150 ,06.12查附表 7-4,2r5./Amf选 2L455 ， ，rnAc28. cix37.cmiy26.验算： ，满足要求150.0937.1xoil，满足要求4.62.50yil由于 3.195.08.954bltboy所以 1507.68547.4.67.01224 tloyyz由 ，
7、查附表 4-2 得5.9max9.0，满足要求2223 15.810.846.0 mNfNANn b、竖腹杆 13,clcmlKoyox 180 ,4.,12. 2r1./Acf选 2L455, ， ，rnA258ix37.miy8.2验算： ，满足要求150.037.14xoil，满足要求1506.821.00yil由于 2.3.45.94bltboy所以 1506.8451807.6.27.0122 tloyyz由 ，查附表 4-2 得.5max 3.，满足要求2223 158.10.82.04 mNfNANn c、竖腹杆 14, clcmlKoyox 210 ,68.,1.4 2r1./
8、Acf选 2L455, ， ，rnA25ix37.miy8.2验算： ，满足要求1506.37.18xoil，满足要求.98.200yil由于 1.275.405.4bltboy所以 150.9854.3.967.0122 tloyyz由 ，查附表 4-2 得.max 3.0，满足要求2223 155.61058.4.02 mNfNANn c、竖腹杆 15, clcmlKoyox 240 ,924.,12. 2r1./Acf选 2L455, ， ，rnA58ix37.1miy8.2验算： ，满足要求150.437.192xoil，满足要求.8.200yil由于 9.305.425.94bltb
9、oy所以 1506.1547.1.7.0122 tloyyz由 ，查附表 4-2 得.4max3.0，满足要求2223 155.8105012 mNfNANn 4）斜腹杆a、斜腹杆 17, cmlclKNoyox 6.213 ,6.213,8.203 2r45.9N/Acmf选 2L756, ， ，rnA780ix31.2iy验算： ，满足要求15.9213.xoil，满足要求0.645.0 yil由于 5.16.7238.1267bltboy所以 150.7409.6145.0242 tloyyz由 ，查附表 4-2 得.9max 65.，满足要求2223 19.106.705.82 mNf
10、NANn b、斜腹杆 18,mllKNoyox 6c.2 ,c1.786.28.0,351.48 2r90.6N/Acmf选 2L455, ， ， rnAcm5ix3.iy18.，满足要求50.37./ xoxil，满足要求102862yy，满足要求2223 /15/9.715.4 mNfNANnc、斜腹杆 19,clclKoyox 5.246 ,.1975.2468.0,74.0 2r01.5/Acmf选 2L636, ， ，rn AmA2ix931iy9验算： ，满足要求150.093.1xoil，满足要求7.84.2560 yil由于 8.23650.163bltboy所以 1506.7
11、47.1.8475.0242 tloyyz由 ，查附表 4-2 得.1max 51.0，满足要求2223.16058.4.07 mNfmNANn d、斜腹杆 20,llKoyox c5.24 ,c.196.2.,81.63 2r97./Acf选 2L455, ， ， rnAm58mix37iy18.，满足要求04.37./49/ xoxil，满足要求56122yy，满足要求2223 /15/4.71058.6 mNfNANn e、斜腹杆 21最大压力 ，最大拉力 。K7.31K20.4cmlcl oyox 9.270,269.08. 2r21r ./NA ,4./NAfmf选 2L505, ，
12、 ，rr12A.8. 且cn cmix53.1ciy38.2验算： ，满足要求506.1453.7xoil，满足要求18290yil由于 4.359.270.5.1bltboy所以 1506.15.18.47.022 tloyyz由 ，查附表 4-2 得6.1max 39.0，满足要求22231 155.970.9.07 mNfNANn ，满足要求22232 /4.6.4fmnf、斜腹杆 22最大压力 ，最大拉力 。KN834.01KN169.23cmlcl oyox 9.26,925.68.02r1r 08.1/A ,./NAfmf选 2L505, ， ，rr2A.80.4且cn cmix5
13、3.1ciy38.2验算： ，满足要求150.453.192xoil，满足要求.8.260yil由于 3.159.26.05.1bltboy所以 1502.50471347. 242 tloyyz由 ，查附表 4-2 得.1max31.，满足要求22231 5.9406.4.08 mNfNANn ，满足要求22232 /1/19fmng、斜腹杆 23最大压力 ，最大拉力 。KN352.1KN730.52cmlcl oyox 4.96,74.2968.022r21r ./A ,./NAfmf选 2L565, ， ，rr1A8.10.5且cn cmix72.1ciy61.验算： ，满足要求59.3
14、72.xoil，满足要求106.1.40yil由于 4.35.298.5.256bltboy所以 150.16567.01.347.0122 tloyyz由 ，查附表 4-2 得9.3max 3.，满足要求22231 154.5810.5.02 mNfNANn ，满足要求22232 /.84.7fmn屋架杆件截面选择表8、节点设计1）腹杆与节点板的链接焊缝设焊缝尺寸 =5mm，查附表 1-2 得 ，则由肢背 fh 2/160mNfw，肢尖 ，可得焊缝长度。wfwNl7.02fwhl7.023，详见焊缝长度表。llmhwff 04,6)4,8ax( 故由 于2）节点设计a、下弦“a”节点根据端斜
15、杆和下弦杆端焊缝，节点板采用425 10 400，为便于施焊，去底板上表面至下弦轴线的距离为 150mm，且在支座中线处设加劲肋175 10 300。底板计算支座反力 R=7F=7 24.12=168.84KN，根据构造需要，取底板尺寸为 300 360=108000 ，锚栓采用 2m2M24，并采用图示 U 形缺口，柱采用 C25 混凝土， ，2/6.1Nfc作用于底板的压应力为垂直于屋架方向的底板长度（偏安全的仅取加劲肋部分） 2223 /9.1/58.14108.6 mNfmNARq cn a3.720251 mb6.13.7/1)/08(1 ，查表 4-7， ，则：49.32761a
16、05.NqM 7489.258.1所需底板厚度 ：且 t 不宜小于 1620mmmft 2.157.496取 t=20mm。加劲肋计算加劲肋和节点板间的两条竖直焊缝进行验算：设 ，取焊缝最大计算长度mhf6故取 mll wfw 286303600 mlw28， ， KNRV21.48.164 mKNVbM80.34162.23/.17867.07.02mlhwff 2262 /49.6Nlff 22222 /160/3.17.3 mfmwff 节点板、加劲肋与底板的连接焊缝计算假定焊缝传递全部支座反力 R=168.84KN，取 =8mm。mthf 7.6205.1.2minfh取切口 c=20
17、mm焊缝的总计算长度为：mctbalw 160)21036(206)2(2 焊缝设计应力：223 /160/.16087.2147.0 NfmNlhR wwfff 满足要求b、上弦“B”节点节点板于上弦的连接焊缝：节点板与上弦角钢肢背采用槽焊缝连接，假定槽焊缝只承受屋面集中荷载 P=24.12KN，节点板于上弦角焊缝肢尖采用双面角焊缝连接，承担上弦内力差 N。节点板采用300 8 200。节点“B” 槽焊缝 。 mthf 485.01mlw29410 2231 /.195602./75.147.07.2 mNfNlhR wwff 上弦采用不等边角钢短肢相并，肢尖角焊缝尺寸 hf2=t-2=6m
18、m，则角钢肢尖角焊缝的计算长度 ，弦杆相邻节间内28m6-108wl力差 N=-230.699-(-336.128)=-105.429KN，偏心弯矩 M= Ne。 e=80-20.1=59.9mm， 232 /58.4267.01957.0mNlhNwff 2232 /06lMff 22222 /160/4.658.4.135 mNfmNwff 满足要求c、下弦“c“节点下弦杆于节点杆的链接焊脚尺寸 ，焊缝所受的里为左右两下mhf6弦杆内力差 N=295.396-129.297=166.099KN，则受力较大的肢背处焊缝长度为： mfhNklww 69.21067.29507.2311 l .
19、4.360节点板采用360 8 220。满足要求d、屋脊“G”节点上弦杆起拱后坡度为 0.1，拼接角钢采用与上弦杆相同截面2L100 80 7，热弯成型。角焊缝焊角尺寸 =t-2=6mm，按轴心受压 fh等强度设计，则上上弦杆件于拼接角钢之间在接头一侧的焊缝长度为 ，拼接角钢的总长度为mfhNlww 7.13607.429357.04，取 =400mm，拼接角钢竖肢需lf 4.8).1(2)(2 l切去的高度为 ，取 =20mm，及竖肢余留高tf 195度为 h- =80-20=60mm。上弦杆于节点板的链接焊缝按肢尖焊缝承受上弦杆内力的 15%计算。角钢肢尖角焊缝的焊脚尺寸 ，则mhf62角
20、钢肢尖角焊缝的计算长度 ，lw1386250，偏心距 M= ，e=59.9mmKNN12.53%129.354 eN23/8.4567.07.0mlhwff 2232 /.19.0.915.6lMff 22222 /160/0.18.45.139 mNfmNwff 节点板按布置腹杆杆端焊缝需要，采用370 8 280。满足要求e、下弦“g”节点下弦杆于节点板的连接焊脚尺寸 ，则接头一侧需要的焊缝计mhf6算长度为： ，拼接角钢的总长fhNlww 9.12507.43897.043度 ，取lf .2)69125()(2 l4拼接角钢水平肢较宽，故采用斜切不但便于焊接，且可增加焊缝长度。竖肢因切肢后所留高度较小，故不设安全螺栓。角钢竖肢需切去的高度 ，取 =20mm，及竖肢斜杆高度为mhtf 1956863-20=43mm。节点板按布置腹杆杆端焊缝需要，采用300 8 200。附：21m 梯形屋架施工图
