钢结构课程设计（B组乙（Ⅱ--a））
一、设计资料
1 设计资料
（1）某车间，长240m，跨度27m，柱距6m，车间内无吊车、无天窗、无振动设备。
采用梯形钢屋架， 1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.0 kN/m2），二毡三油加
22
绿豆沙防水层（0.25 kN/m），20mm厚水泥砂浆找平层（0.2 kN/m），卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400×400mm。钢材选用Q235B，焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.50 kN/m2。 （2）屋架计算跨度
l0?30?0.3?29.7m （3）跨中及端部高度：设计为无檩屋盖方案，采用平坡梯形屋架，端部高度。 h0?1990mm中部高度h?3390mm（为l0/8.0）
二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置
本例题为无檩屋盖方案，i=1/10，采用平坡梯形屋架。屋架计算跨度为L0=L-300=29700mm，
端部高度取H0=1990mm，中部高度取H=3490mm（为L0/8.5）,屋架杆件几何长度见附图1（跨中起拱按L/500考虑）。根据建造地区的计算温度和荷载性质，钢材选用Q235-B。焊条采用E43型，手工焊。根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下、弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆，见附图2。因连接孔和连接零件上的区别图中给出了W1、W2和W3等三种编号。 附图1：屋架杆件几何长度及设计内力
附图2：屋面支撑布置图
3 荷载计算
3.1 永久荷载设计值
预应力钢筋混凝土大型屋面板： 1.2?1.0?1.2kN/m 二毡三油防水层及找平层（20mm）： 1.2?0.25?1.2?0.25?0.6kN/m 支撑重量： 1.2?0.05?0.06kN/m 3.2 可变荷载设计值
屋面活荷载： 1.4?0.5?0.7kN/m
3.3 荷载组合
永久荷载可变荷载为主要荷载组合，屋架上弦节点荷载为：
2222F???1.2?0.6?0.06??0.7??1.5?6?23.04
3、内力计算 用图解法或数解法均可计算出全跨荷载作用下，屋架的杆件内力。其内力设计值见附图1。 四、截面选择
腹杆最大轴力为556.3KN，查表8.4，选用中间节点板厚t=12mm，支座节点板厚t=14mm。 1、上弦
整个上弦不改变截面，按最大内力计算。
Nmax=-1124.7KN，lox=150.8cm，loy=300cm (l1取两块屋面板宽度)。 选用2L140×12，A=65.0cm，ix=4.31cm，iy=6.23cm
2
?x?l0x150.8??35 ix4.31?y?l0yiy?300.0?48.2?????150 6.23由于
ly0.58?300b14??11.67?0.58??12.4 t1.2b144?0.475b4???0.475?14??48.2??1???54.9?????150 所以?yz??y?1?2222????l0yt??300?1.2??由?yz查b类截面的?yz?0.833
N1124.7?103????207.7N?f 2mm2?A0.833?65.0?10填板每节间放一块（满足l1范围内不少于两块）
la?150.8?75.4?40i?40?4.31?172.4cm 22、下弦
整个下弦也不改变截面，按最大内力计算。
Nmax=1088.8KN，lox=300.0cm，loy=1500cm ，连接支撑的螺栓孔中心至节点板边缘的距离约为100mm（de节间），可不考虑螺栓孔的削弱。
选用2L180×110×10（短肢相并），A=56.8cm，ix=3.13cm，iy=8.71cm
2
?x?l0x300??95.8?????250 ix3.13?y?l0yiy?1500?172.2?????250 8.71N1088.8?103????191.7N2?f 2mmA56.8?10填板每节间放一块
la?300?150?80i?80?5.8?464cm 23、腹杆 ① 杆件A-a
N=-24.8KN，lox=199cm，loy=199cm 。 由于内力较小，可按长细比选择截面。
i????l0x?199.0?1.33cm 1502
选2L63×5, A=12.3cm，ix=1.94cm，iy=3.04cm
30米跨梯形屋架设计例题1
