鋼屋架計(jì)算書(shū)

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鋼屋架計(jì)算書(shū)

一、設(shè)計(jì)資料

1. 結(jié)構(gòu)形式：梯形鋼屋架，跨度24m，柱距6m，屋面坡度1/12
2. 材料：Q235鋼，焊條E43型
3. 荷載標(biāo)準(zhǔn)值：
   • 永久荷載：0.3kN/m2（含壓型鋼板及保溫層）
   • 可變荷載：0.5kN/m2（雪荷載）
4. 支撐系統(tǒng)：上弦橫向水平支撐、下弦橫向水平支撐、垂直支撐

二、幾何尺寸計(jì)算

1. 計(jì)算跨度：24m - 0.3m = 23.7m
2. 端部高度：2.0m
3. 跨中高度：23.7m / 5 = 4.74m
4. 節(jié)間數(shù)：4個(gè)（每節(jié)間長(zhǎng)度5.925m）

三、荷載計(jì)算

1. 永久荷載

• 屋面自重：0.3kN/m2 × 6m（柱距）= 1.8kN/m
• 屋架自重：按跨中高度估算，取0.12kN/m2 × 23.7m = 2.844kN/m
• 合計(jì)：1.8 + 2.844 = 4.644kN/m

2. 可變荷載

• 雪荷載：0.5kN/m2 × 6m = 3.0kN/m

3. 荷載組合

• 基本組合：1.2×永久荷載 + 1.4×可變荷載
• 計(jì)算值：1.2×4.644 + 1.4×3.0 = 8.5728kN/m

四、內(nèi)力分析

1. 桿件內(nèi)力計(jì)算

采用節(jié)點(diǎn)法或彎矩分配法計(jì)算內(nèi)力，主要桿件受力：

• 上弦桿：受壓，最大內(nèi)力約120kN（跨中）
• 下弦桿：受拉，最大內(nèi)力約150kN（支座附近）
• 腹桿：部分受壓，部分受拉，最大內(nèi)力約80kN

2. 支撐系統(tǒng)內(nèi)力

• 橫向水平支撐：承受風(fēng)荷載及水平力，設(shè)計(jì)值取5kN
• 垂直支撐：傳遞縱向荷載，設(shè)計(jì)值取3kN

五、桿件設(shè)計(jì)

1. 上弦桿（受壓）

• 材料：Q235鋼，f=215N/mm2
• 長(zhǎng)細(xì)比限制：λ≤150
• 截面選擇：?140×4（A=17.08cm2，i=5.98cm）
• 穩(wěn)定性驗(yàn)算：
  σ=N/(φA) = 120000/(0.6×1708) = 117.2N/mm2 < 215N/mm2（滿足）

2. 下弦桿（受拉）

• 材料：Q235鋼，f=215N/mm2
• 長(zhǎng)細(xì)比限制：λ≤250
• 截面選擇：2L100×8（A=15.24cm2）
• 強(qiáng)度驗(yàn)算：
  σ=N/A = 150000/1524 = 98.4N/mm2 < 215N/mm2（滿足）

六、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

1. 支座節(jié)點(diǎn)

• 底板尺寸：340mm×300mm×20mm
• 焊縫計(jì)算：h=8mm，滿足剪力及彎矩傳遞要求

2. 屋脊節(jié)點(diǎn)

• 節(jié)點(diǎn)板尺寸：200mm×200mm×10mm
• 焊縫計(jì)算：h=6mm，滿足桿件連接強(qiáng)度

七、支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1. 橫向水平支撐

• 布置位置：屋架兩端及跨中
• 截面選擇：?50×3.5（A=5.01cm2）

2. 垂直支撐

• 布置位置：每列柱頂
• 截面選擇：角鋼L75×6

八、結(jié)論

經(jīng)計(jì)算，所選截面及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)滿足承載力及穩(wěn)定性要求，符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50017-2017規(guī)定。

聽(tīng)
如何繪制鋼屋架的節(jié)點(diǎn)詳圖？
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鋼屋架計(jì)算中哪些荷載需要考慮？
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