廠房鋼屋架設計

1、<p><b>　　廠房鋼屋架設計</b></p><p>　　內(nèi)容摘要：本文通過計算廠房鋼屋架桿件，保證桿件安全、經(jīng)濟、適用。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：設計鋼屋架荷載 上弦下弦 </p><p>　　中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　1.設計資料

2、</b></p><p>　　1.1某單跨單層廠房，跨度L=24m，柱距6 m，廠房內(nèi)無吊車、無振動設備，屋架鉸接于混凝土柱上，屋面采用1.5×6.0太空輕質(zhì)大型屋面板。桿件容許長細比：屋架壓桿〔λ〕=150，屋架拉桿〔λ〕=350. </p><p>　　1.2屋架形式及尺寸 </p><p>　　由于屋面采用太空輕質(zhì)大型屋面板，故采用緩坡梯

3、形屋架。屋架計算跨度為L0=L-300=30000-300=29700㎜。屋架端部高度取H0=2000㎜，跨中高度H=3200㎜，屋架高跨比H/L=3200/30000=1/9.4，在屋架常用高度范圍內(nèi)。 </p><p>　　為使屋架上弦承受節(jié)點荷載，配合屋面板1.5 m的寬度，腹桿體系大部分采用下弦節(jié)點長為3m的人字式。 </p><p>　　2.荷載和內(nèi)力計算 </p>

4、<p>　　2.1荷載計算 荷載計算及匯總見表1 </p><p>　　表1荷載計算及匯總 </p><p>　　計算屋架桿力時，應考慮如下兩種荷載組合： </p><p>　　使用階段“全跨恒荷載+全跨屋面均布活荷載”和“全跨恒荷載+半跨屋面均布活荷載”，應注意半跨屋面均布活荷載既可能作用于左半跨，也可能作用于右半跨。恒荷載和活荷載引起的節(jié)點荷載設計值

5、P恒及P活分別為內(nèi)力 </p><p>　　P恒=1.32×1.5×6=11.88KN（1.32取自1-01） </p><p>　　P活=0.7×1.5×6=6.3KN（0.7取自1-01） </p><p><b>　　2.2內(nèi)力計算 </b></p><p>　　本設計采用給

6、定圖法確定了屋架在左半跨單位集中荷載作用下的桿力系數(shù)，并列于表2中。根據(jù)算得的節(jié)點荷載和桿力系數(shù)，利用表2進行桿件的內(nèi)力組合并求出各桿的最不利內(nèi)力，計算過程和結(jié)果見表2 </p><p><b>　　表2 桿力組合表 </b></p><p>　　2.3桿件截面選擇 </p><p><b>　　2.3.1上弦 </b>&

7、lt;/p><p>　　整個上弦不改變截面，取上弦最大設計桿力（FK桿）計算。N=-276.83KN，l0x=150.8㎝, l0y= l1= 301.6㎝(按大型屋面板與屋架保證三點焊接考慮，取l1為兩塊屋面板寬)。根據(jù)腹桿最大設計桿力NaB=-161.29KN,查表7.4，取中間節(jié)點板厚度t=6㎜，支座節(jié)點板厚度t=8㎜。 </p><p>　　先有非對稱軸選擇截面，假設λ=60，由附二表

8、2.2查得=0.807（由雙角鋼組成的T形和十字形截面均屬b類），需要的截面面積As=N/(f)=276.83×103/(0.807×215)=15.96㎝2,一般角鋼厚度≤15㎜，屬第一組，故取f=215N/㎜2需要的回轉(zhuǎn)半徑為ixs=150.8/60=2.51㎝, iys= l0y /λ=301.6/60=5.03㎝,上弦應采用兩不等邊角鋼以短邊相連組成的T形截面。根據(jù)需要的As、ixs、iys查附三表3.5，選

9、用2L100×63×6：A=19.23，ix=1.79㎝，iy=4.76㎝（節(jié)點板厚6㎜） </p><p><b>　　〔λ〕=150 </b></p><p><b>　　驗算 </b></p><p>　　λx= l0x / ix =150.8/1.79=84＜〔λ〕=150. </p>

10、;<p><b>　　Ψx=0.661 </b></p><p>　　σx= N/(xA)、276.83×103/(0.661×1923)= 217.8N/㎜2＜1.05f=225.8 N/㎜2 </p><p>　　驗算對稱軸y的穩(wěn)定承載能力 </p><p>　　由式（4.34），b1/ t=10/0.6=

11、17=0.56 l0y / b1 =0.56×301.6/10=17 </p><p>　　λyz=λy =l0y / iy=301.6/4.76=63＜〔λ〕=150 </p><p>　　查附二表2.2，y =0.790 </p><p>　　故σy=N/(yA)=276.83×103/(0.790×1923)= 182.22N/㎜

12、2＜f=215 N/㎜2滿足要求。 </p><p>　　墊板每節(jié)間放置一塊（滿足l1范圍內(nèi)不少于兩塊），ld=150.8/2=75.4㎝＜40i（i為3.21㎝） </p><p><b>　　2.3.2下弦 </b></p><p>　　下弦亦不改變截面，采用最大設計桿力（gh桿）計算。N=311.46KN，l0x=300㎝, l0y= 2

13、370/2= 11㎝，需要的凈截面面積As=N/ f=311.46X103/215=14.49㎝2, 選用2L80X50X6：A=15.12，ix=1.41㎝，iy=3.89㎝ </p><p>　　驗算：在節(jié)點設計時，將位于gh桿連接支撐的螺栓孔包在節(jié)點板內(nèi)，切使栓孔中心到節(jié)點板近端邊緣距離不小于100㎜，故截面驗算不考慮栓孔對截面的削弱，按毛截面驗算〔λ〕=350：σ=N/A=311.46×103/

14、1512= 182.22N/㎜2＜f=215 N/㎜2， </p><p>　　λx= l0x / ix =300/1.41=215＜〔λ〕=350. λy =l0y / iy=1185/3.89=305＜〔λ〕=350 </p><p><b>　　滿足要求。 </b></p><p>　　墊板每節(jié)間放置一塊，ld=150㎝＜80i（i為2.

15、56㎝） </p><p>　　其余各桿的截面選擇方法與上述一致，不再重復計算。 </p><p><b>　　主要參考文獻 </b></p><p>　　[1] 鐘善桐主編：《鋼結(jié)構(gòu)》，武漢大學出版社，2005 </p><p>　　作者簡介：朱曉崑，生于1974年，自1996年大專畢業(yè)后一直從事路橋工程的施工管理工作