1、 设计资料
某工业厂房，长度120m，屋架间距6m,屋面采用1.5X 6m预应力
钢筋混泥土大型屋面板。20m厚水泥砂浆找平层，三 毡四油防水层，屋面坡度1/10。屋架两端较支于钢筋混泥土柱上， 上柱截面400 X400,混泥土 C30,屋架跨度、保温层荷载标准值 和屋面积灰荷载标准值按指定的数据进行计算。
1、 屋架跨度：24m
2、 屋架采用的钢材及焊条为： Q235钢，焊条为E43型， 手工
焊。
2、 结构形式与构件轴线布置
桁架形式以及构件轴线尺寸见下图：
3、 荷载计算
永久荷载各项标准值为
三毡四油防水层：
0.4
KN/m
水泥沙浆找平层：
0.4
KN/m
保
温
层：
0.35KN/ m
一毡二油隔气层：
KN/m
水泥沙浆找平层：
KN/m
屋 架 及 支 撑 白 重：0.12+0.011x24=0.38 KN/m
悬挂管道：
KN/m
则久荷载标准值为：
KN/m
可变荷载各项标准值为
屋面活荷载标准值：
KN/m
积灰荷载：
KN/m
雪荷载：
KN/m
积灰荷载标准值： 组表确定）
0.05
0.3
0.15
3.43
0.7
0.7
0.35
1.0kN/m2 （按分
（活载与雪载同时出现，两者中取较大
者）
荷载组合：
在本题中设计时，将跨度中央每侧各两根斜腹杆均按压杆控制其长细
比，不必考虑半跨荷载作用情况，只计算全跨满载时的杆件内力。
节点荷载设计值； 按照可变荷载效应控制的组合:
Fd 1.2 3.43 1.4 0.7 1.4 0.9 1.0 1.5 6 57.2 KN
其中，永久荷载，荷载分项系数；
屋面活荷载或雪荷载，荷载分项系数； 组合系数； 积灰荷载，；
按照永久荷载效应控制的组合:
Fd 1.35 3.43 1.4 0.7 0.7 1.4 0.9 1.0 1.5 6 59.2 KN
其中，永久荷载，荷载分项系数；
屋面活荷载或雪荷载，荷载分项系数； 组合系数； 积灰荷载，；
故节点荷载取.59.2KN。
4. 5.
内力计 杆件截面选择
(1)上弦杆
整个上弦杆采用等截面双角钢，其中设计内力最大的是
FH杆
N=-542.9KN
在桁架平面外，根据节点和支撑情况得
loy=300cm
lox=150.8cm
取[]=150，预取=50 附表 1.2 小=0.856
mm
根据截面积和回转半径选材： 2L125 X80 X7 （短肢相并） iy=6.04 cm
A=28.2 cm ix=2.30cm
两角钢之间加10mm厚填板。 验算长细比：
满足长细比的要求
构件在x, y平面内都是b类构件，<，故，双角钢T型截面绕 对称轴Y轴，按弯扭屈曲计算长细比入yz=49.9。因此入yz=入/ ,查附 表1.2
小=0.856 所以=215.0 N/ mm<215.0 N/ mm （满足）
（2）下弦杆，设计内力最大的是 eg 杆 Neg=552.9KN
lox= 300 cm loy= 1185 cm
A N 55290
Al 一 ------ 25.7 cm
f 215
根据An选择材料为：2L100x80x8
（短肢相并）
A=27.88cm ix=2.37cm iy=4.66cm
（3）腹杆
1）计内力最大的是aB杆
杆长 L=2535mm 取 lox=L=253.5cm
N=-386.6KN loy=L=253.5 cm
所以An选择材料为：2L 125x70x7
A=28.2 cm ix=4.02cm
稳定验算：
iy=3.25cm
Zyz=89.1 所以根据入yz查附表1.2 的小=0.625 （N/ mm ） q 215 N/ mm
故，所选材料满足要求。
2）Bc 杆 Nbc=+281.8KN cm 查附表 8 选 2L70 x5 Ix=2.16
Iy=3.24
=0.8L=208.6 cm =L=260.8 cm =2 x 6.88=13.76 cm
（满足）。
3） Dc 杆 NDc=-185.9KN =0.8L=228.7 cm =L=285.9cm 满足
选 2L70 X7 （满足） （满足）
渺z=89.7<双 查表得小=0.511 所以 也
185900=18.8 cm Ix=2.16 Iy=3.24
=193.5N/ mm<215.0 N/ mm （满足）
A 0.511 1880
4）gH 杆
NgH=+91.76KN
lox=0.8L=0.8 x 339.6=271.7 cm
loy=L=339.6 cm 查附表 8 选 2L50X 5 A=9.6 cm ix =1.53
iy=2.45
（满足
（满足） （满足）
5） lox=0.8L=228.7cm loy=L=285.9cm
De 杆 NDe= +112.48KN
因压力与Hg杆相差很小 选用选2L50X5 A=9.6 cm （满足）
6） lox=0.8L=0.8 X337=269.6 cm loy=L=337 cm
因压力少亦按容许长细比
Hi 杆 NHi= -146.22KN
选用2L70 X7 A=18.8 cm ix
=2.14 iy=3.18
（满足）
（满足）由得小=0.406
（N/ mm ） q 215 N/ mm 7）
Fg 杆
Nfg=-26.64KN
lox=0.8L=249.5cm
loy=L=311.9cm
因力较少所以按受压计算取小角钢 2L64 X4即可满足 取A=10.0
cm ix=1.96
（满足）
iy=2.94
（满足）由得小=0.401
（N/ mm ） <215 N/ mm
6）Ii杆 NIi= +55.29KN
选用选 2L50X 5 A=9.6 cm
压压杆容许长细比进行控制，
4.节点设计
<1 >下弦节点C
设
拼接角钢采用于下弦相同截面。拼接角钢一侧的焊缝长度 按于杆
件等强度设计。设角焊缝焊脚尺寸 接头一侧需要的焊缝计算长度
hf=t-1=7-1=6 mm 则
=mm
拼接角钢总长度 L=2(lw+2hw)+a=2 X (196.8+2 X
6)+10=427.6mm
取 L=430mm
拼接角钢水平肢宽，故采用斜切，不但便于焊接，且可增加焊缝长 度。水平肢上的安装螺栓孔，待屋架拼装完后可用于连接屋架下弦横 向水平支撑。竖肢因切肢后余留高度较少，不设安装螺栓。
拼接角钢竖肢需切去的高度为
△ =t+hf+5=7+6+5=18 mm
去^ =20 mm
即竖肢余留高度为50 mm。
取两斜腹杆杆端至节点中心距离为 230 mm ;竖杆杆端至中心则 取80 mm节点板按布置腹杆杆端焊缝需要，采用-320 X10 X380。
(2)屋脊节点I
竖杆Ii杆端焊缝构造取hf和lw为5 mm 和8 mm ,上弦与节 点板的连接焊接、角钢肢背采用塞焊缝，并假定仅承受屋面板传来的 集中荷载，一般可可不作计算。角钢肢尖焊缝应取上弦内力 N的15% 进行计算，即△N=0.15
X436.9=65.5KN，其产生的偏心弯矩 M= △ Ne=78400 X61.6=4034800
现取节点板尺寸如下
设肢尖焊脚尺寸hf2=6 mm.则焊缝计
算长度lw2=200-2 X6-5=183 mm 。其肢尖焊缝强度：
上弦杆起拱后坡度为1/9.6。拼接角钢才用与上弦相同截面，热 弯成型。拼接角钢一侧的焊缝长度按弦杆所受内力计算。
设角焊缝焊
脚尺寸hf=t-2=8-2=6 mm, 则接头一侧需要的焊缝计算长度lw
=mm
拼接角钢的总长度：
L=2(lw+2h f)+a=2 x(162.5+2 X6)+2 x
1/9.6 X80+10=379.7 mm 取 L=400 mm。
拼接角钢竖肢需切去的高度为
△ =t+h f+5=7+6+5=18
余留高度为60 mm。
3)
mm 取^ =20 mm 则竖肢
支座节点
根据端斜杆和下弦杆杆端焊缝，节点板采用 -380 X12 X
440。为便于施焊，去底板上表面至下弦轴线的距离为 160 mm。且 在支座
中线处设加劲肋-90 X10，高度与节点板相同，亦为440 mm。
① 底板计算 支座反力
R=8F=8 X59.2=473.6KN
根据构造需要，取底板尺寸为 280 mm X380 mm。锚 栓采用
2M24，并用U型缺口。柱采用的C30混泥土 fcc=14.3 。 作用于底板的压
力为
p=R/A=473600/(192
X280)=8.81 板单位宽度上的最大弯矩 b1/a 1 =79.2/169.8=0.466, 查表 6.10 得 6=0.0546 M= % =0.0546 X8.81 x169.8 x 169.8=13869.0N mm/ f=205 需要底板厚度: t= mm 取 t=20 mm ② 加劲肋计算 设 hf=6 mm, 对加劲肋和节点板间的两条竖直焊缝进行验算 取焊缝最大计算长度lw=60h f=60 x6=360 mm<425 mm V= KN M=Ve=118.4 x52.5=6216KN mm ③ 加劲肋、节点板于底板的连接焊缝计算 hfmin =1.5 =1.5 =6.7 mm , 度为: 取8 mm 。焊缝的总计算长 Lw=2a+2(b 1-t-2c)-12h f=2 X280+2 mm X(192-12-2 X 15)-12 X8=764 473600 1.22 0.7 0.8 764 f 0.7hf lw 一 _ • . . 90.7N / mm 2 f wf 160N/mm2(满足) 其余节点略。 5屋架施工详图见图纸 温馨提示-专业文档供参考，请仔细阅读后下载，最好找专业人士审核后 使用！ 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容