目 录 一、设计资料.（2） 二、结构形式与支撑布置.（2） 1.屋架形式及几何尺寸.（2） 2.屋架支撑布置.（3） 三、荷载计算.（4） 1.荷载设计值.（4） 2.荷载组合.（4） 四、内力计算.（6） 五、杆件设计.（7） 1.上弦杆.（7) 2.下弦杆.（8) 3.斜腹杆“Ba”.（9) 4.竖杆“Gg”.(10) 5.各杆件的截面选择计算.(10) 六、节点设计.(12) 1.下弦节点“c”.(12) 2.上弦节点“B”.(13) 3.屋脊节点“H”.(15) 4.支座节点“a”.(16) 七、屋架施工图.(19) 附节点详图1-6.(20)一、设计资料 某厂房总长度为90m，跨度为L=21m，屋盖体系为无檩体系，纵向柱距为6m。 1.结构形式: 钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=L/10，L为 屋架跨度。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7级，设计基本抗震加速度为0.1g.。二类场地。屋架下弦标高为18m，厂房内桥式吊车为2台150/30t（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P=1.0作用下杆件的内力）如附图所示。屋架采用的钢材、焊条为：用Q345钢，焊条为E50型。 3.屋盖结构及荷载: 无檩体系：采用1.5m6.0m预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作用）。荷载：屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架跨度，以m为单 位，q为屋架及支撑自重，以kN/m2为单位； 屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7kN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为 S0=0.65kN/m2，施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值，因此活荷载取0.7kn/m2.。 积灰荷载0.6kN/m2。 屋面各构造层的荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4kN/m2 水泥砂浆找平层 0.4kN/m2 保温层 0.35kN/m2 一毡二油隔气层 0.05kN/m2 水泥砂浆找平层 0.3kN/m2 预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置 本方案为无檩屋盖方案，i=1/10，采用平坡梯形屋架。屋架计算跨度L0=L-300=2700mm,端部高度取H0=1990mm,中部高度H=3040mm,屋架几何长度见图钢材采用Q235钢，焊条为E50型，手工焊。根据车间长度，屋架跨度和荷载情况，设置上下弦杆横向水平支撑，垂直支撑和系杆 图1 屋架形式及几何尺寸 2.屋架支撑布置如下图2所示：符号说明： SC上弦支撑 XC下弦支撑 CC垂直支撑 GG刚性系杆 LG柔性系杆图2 屋架支撑布置三、荷载和内力计算 1.荷载设计值 永久荷载设计值： 预应力混凝土屋面板 屋架及支撑自重 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 水泥砂浆找平层 保温层 0.3531.35=0.4725kN/m2 一毡二油隔汽层 水泥砂浆找平层 合计 4.457 可变荷载设计值： 屋面活荷载 积灰荷载 0.631.4=0.84 合计 1.82 2.荷载组合 设计屋架时，应考虑以下3种荷载组合： 使用阶段荷载情况：（1）全跨节点永久荷载及可变荷载：F=(4.457+1.82)31.536=56.49KN （2） 全跨节点永久荷载： F1=4.45731.536=40.11KN 半跨节点可变荷载：F2=1.8231.536=16.38KN 施工阶段荷载情况：（3）全跨屋架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 全跨节点屋架自重：F3=0.47431.536=4.266KN 半跨节点屋面板自重及活荷载：F=(1.9575+0.98)31.536=26.438KN 屋架在上述3种荷载组合作用下的计算简图如下图3所示： 图3 荷载组合作用下的计算简图四、内力计算由以下图4得F=1时屋架各杆件的内力系数（F=1作用于全跨、左半跨和右半跨）21米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值 21米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值图4 屋架各杆件的内力系数由屋架各杆件的内力系数求出各种组合荷载情况下的内力，计算结果见下表1：杆件名称内力系数（F=1）第1种组合第2种组合第3种组合计算杆件内力（kN）全跨左半跨右半跨上弦AB0.0000.0000.000000000BC，CD-7.472-5.310-2.162-468.196-427.334-367.837-172.261-89.035-468.196DE，EF-11.262-7.339-3.923-705.677-631.532-566.97-242.072-151.760-705.677FG，GH-12.18-6.861-5.319-763.199-662.67-633.526-233.351-192.584-763.199下弦ac4.1003.0101.090256.906236.305200.01797.06946.308256.906ce9.7446.6633.081610.559552.328484.628217.724123.023610.559eg11.9627.3264.636749.539661.919611.078244.715173.596749.539gh11.7685.8845.884737.383626.175626.175205.763205.763737.383斜腹杆Ba-7.684-5.641-2.043-481.479-442.867-374.865-181.917-86.793-481.479Bc5.8083.9601.848363.930329.002289.085129.47173.634363.930Dc-4.409-2.633-1.776-276.268-242.702-226.504-88.420-65.763-276.268De2.7921.2221.570174.947145.274151.85144.21853.418174.947Fe-1.572-0.047-1.525-98.502-69.679-97.613-7.949-47.024-98.502Fg0.328-1.0391.36720.552-5.28440.190-26.07037.54040.190-26.070Hg0.7131.913-1