15m跨度轻型屋面三角形钢屋架设计VIP专享VIP免费

轻型屋面三角形钢屋架设计 设计人:王沛伦 指导老师：付建科 （三峡大学 机械与材料学院） 1 设计资料及说明 设计一位于杭州市近郊的封闭式单跨屋架结构，主要参数如下： 1.结构平面尺寸：36m×15m，柱距 S=4m； 2.屋面材料：波形石棉瓦（1820×725×8）； 3.屋面坡度 1：3，恒载 0.3kN/m2,活（雪）载 0.3kN/m2; 4.屋架支承在钢筋混凝土柱顶，混凝土标号 C20，柱顶标高 6m； 5.钢材标号：Q235-B.F； 6.焊条型号：E43 型； 7.荷载计算按全跨永久荷载+全跨可变荷载（不包括风荷载）考虑，荷载分项系数取：2.1G，4.1Q。 2 屋架形式及几何尺寸 根据所用屋面材料的排水需要及跨度参数，采用芬克式三角形屋架。屋面坡度为 i=1/3,屋面倾角43.1831arctg。 sin0.3162 ，cos0.9487  屋架计算跨度：mmll14700300150003000 屋架跨中高度：mmilh2450321470020 上弦长度：mmlL77479487.0214700cos20 节间长度：mmLa1550577475 节间水平段投影尺寸长度：mmaa14709487.01550cos 根据几何关系得屋架各杆件的几何尺寸如图 1 所示。 图1. 杆件的几何尺寸 3 屋盖的支撑布置 3.1 屋架的支撑 1.在房屋两侧第一个柱间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑； 2.在上弦平面横向支撑的同一柱间的屋脊处设置一道垂直支撑； 3.在各屋架下弦中点设置一道统长系杆，水平系杆与垂直支撑相连，使各屋架下弦的中点成为侧向不到支点。 图2.屋架支撑构件 3.2 屋面檩条及其支撑 波形石棉瓦长为1820mm，要求搭接长度≥150mm，且每张瓦至少需要有三个支撑点，因此，最大檩条间距为：max1820 1508353 1pamm 半跨屋面所需檩条条数为：3.10183515505pn根 考虑到上弦平面横向支撑节点处必须设置檩条，实际取半跨屋面檩条数为：11pn，则檩条间距：max77511115505ppamma，可以满足要求。 （1）截面选取 试选用轻型槽钢[8，查表可得,79.5,3.25,101334cmWcmWcmIyxx截面塑性发展系数20.1,05.1yx。 檩条截面受力图如图 3 所示: 图 3. 檩条截面力系图 檩条的线载荷：(1.20.3 1.40.3)0.7750.6045/qkN m sin0.60450.31620.1911/xqqkNm cos0.60450.94870.5735/yqqkNm （2）强度计算 柱间距为l =4m，所以弯矩设计值为： 22110.1911 40.382288xxMq lkN m...