钢结构设计
一、设计题目
24m跨钢屋架设计。
二、设计任务
1．材料选择。
2．屋架形式及屋架几何尺寸的确定。
3．屋架及屋盖支撑的布置。
4led间隔柱．屋架的结构设计。
5．绘制屋架施工图。
三、设计资料
西安某厂一车间长度为72m，跨度无热胆饮水机
24m，柱距6 m。内设两台20／5t中级工作制桥式吊车和两台5t锻锤，冬季计算温度为―20C°，设防烈度为8度，近震。屋面采用1．5×6．0m大型屋面板，卷材防水屋面（其具体构造已由建筑设计确定），屋面坡度i=1／10。屋活荷载标准值0．7kN／rn2，雪荷载标准值0．5kN／m2，积灰荷载标准值0．75kN／m2。 第二节 钢屋架设计计算
一、屋架类型
由于车间内部设有M台5t锻锤，又具有加热设备炉。拟采用钢屋架，钢筋混凝土柱，混凝土采用 C25（fc= 12．5N／mm2）。
二、钢材及焊条
根据该地区的冬季计算温度和荷载性质，钢材采用AY3F(甲类顶吹氧气转炉3号沸腾钢)，要求保证抗拉强度，伸长率。屈服强度，冷弯试验及碳、硫、磷含量合格。屋架连接方法采用焊接，焊条选用E43型，手工焊，根据结构的重要性，焊缝质量要求达到一级标准。
三、屋架形式及几何尺寸
因屋面采用预应力混凝土大型屋面板，屋面坡屋i=1／10，故采用梯形屋架。屋架计算跨度取支柱轴线间的距离减去300mm。=―2×150=24000―300=23700mm。
屋架端部高度H0=1990mm（H0与屋架中部高度及屋面坡度相关，我国常将H0取为1．8～2．lm等较整齐的数值，以利多跨屋架时的屋面构造。当屋架与柱刚结时，H0有足够的大小，亦能较好地传递支座弯矩而不使端部弦杆产生过大内力）。
情趣口香糖屋架中部高度 H=H0＋i＝1990十0.1×=3190mm
屋架的高跨比H／=3190／24000=l／7．5，在经济范围（1／6～1／10）内，为使屋架上弦只受节点荷载，腹杆体系采用节间为3m的人字形式，1．5×6m屋面板传来的荷载，正好作用在节点上，使之传力更好。
屋架跨中起拱50mm（≈l／500）
几何尺寸如图l所示。
图1
图2
GWJ一屋架；SC一水平支撑；LG一系杆；CC——垂直支撑
四、支撑布置
根据车间长度72m，屋架跨度=24m荷载情况，以及吊车、锻锤设置情况，布置三道上、下弦横向水平支撑，二道纵向水平支撑，垂直支撑和系杆（如图2）屋脊节点及屋架支座处沿厂房通长设置刚性系杆，屋架下弦沿跨中通长设一道柔性系杆。凡与支撑连接的屋架（两端和中间共6榀屋架），编号为GWJ—2，其它编号均为GWJ—1。
五、荷载和内力计算
1．荷载计算
屋面活荷载与雪载一般不会同时出现，从前面可知屋面活荷载大于雪荷载，故取屋面活荷载进行计算。
屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式pw=（0．12＋0．011×跨度）
计算，跨度单位为m。
永久荷载标准值：
三毡四油绿豆砂 0．35kN／m2
20厚1：3水泥砂浆平层 0．02×拧扣机20=0．40kN／m2
泡沫混凝土保温层80厚 0pbcl2．08×6=0．48kN／m2
大型屋面板（含灌缝） 1．40kN／m2
屋架和支撑自重 0．12＋0．011×24=0．38kN／m2
管道自重 0．1电子仓单交易kN／m2
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∑3．11kN／m2
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