一、 课程设计名称
普通梯形钢屋架设计
二、 课程设计资料
乌鲁木齐地区某车间，采用无檩屋盖体系，梯形钢屋架。跨度为27m，柱距6m，长度为84m。车间内设有两台20/5tkN中级工作制吊车，计算温度高于-20℃，地震设计烈度为8度。采用三毡四油，上铺小石子防水屋面，水泥砂浆找平层，厚泡沫混凝土保温层，1.5m×6m预应力混凝土大型屋面板。屋架铰支在钢筋混凝土柱上，柱截面为400mm×400mm，混凝土标号为C20。
设计荷载标准值见表1（单位：kN/㎡）。
表1 防水层 0.4 找平层 0.4 保温层 0.04 隔气层 0.04 混凝土屋面板 1.4 三、 钢材和焊条的选用
根据乌鲁木齐地区的计算温度、荷载性质和连接方法，屋架刚材采用 Q235B，要求保证屈服强度 fy、抗拉强度 fu、伸长率δ和冷弯实验四项机械性能及硫（S）、磷（P）、碳（C）三项化学成分的合格含量。焊条采用 E43型，手工焊。
四、 屋架形式和几何尺寸
屋面材料为预应力混凝土大型屋面板，采用无檩屋盖体系，平坡梯形钢屋架。屋面坡度i ?1/10。屋架计算跨度l0?l?2?150?27000?2?150?26700mm。
屋架端部高度取：H0?1990mm。
l跨中高度：H?H0?0?i?2000?26700/2?1/12?3120mm
2为了使屋架节点受荷,配合屋面板1.5m宽，腹杆体系大部分采用下弦节间水平尺寸为
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3.0m的人字形式，上弦节间水平尺寸为 1.5m，屋架几何尺寸如图
图1：27米跨屋架几何尺寸
五、 屋盖支撑布置
根据车间长度、跨度及荷载情况，在车间两端 5.5m 开间内布置上下弦横向水平支撑，在设置横向水平支撑的同一开间的屋架两端及跨中布置三道竖向支撑，中间各个屋架用系杆联系，在屋架两端和中央的上、下弦设三道通长系杆，其中：上弦屋脊节点处及屋架支座出的系杆为刚性系杆（图2），安装螺栓采用 C 级，螺杆直径：d=20mm，螺孔直径：d0=21.5mm。
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符号说明：GWJ-（钢屋架）；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）
六、 荷载及内力计算
1、荷载分析
活荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。
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永久荷载标准值：
SBS改型沥青油毡防水层 0.4 kN/㎡ 20厚水泥砂浆找平层 0.4 kN/㎡ 100厚水泥珍珠岩保温层 0.04 kN/㎡ 冷底子油隔气层 0.05 kN/㎡ 混凝土大型屋面板 1.4 kN/㎡ 屋架及支撑自重 0.12+0.11×27=0.417kN/㎡
总计 2.707 kN/㎡
可变荷载标准值:
雪荷载 0.8kN/㎡ 积灰荷载 0.0kN/㎡ 不需要考虑风压作用
由可变荷载效应控制的组合：?n S?GSGK??Q1SQ1K???Qi?ciSQik=(1.2×2.707＋1.4×0.8)i?2×1.5×6 =39.32kN
由永久荷载效应控制的组合：n S??GSGK???Qi?ciSQik=(1.35×2.707i?1＋1.4×0.8×0.7)×1.5×6 =39.95 kN
所以本设计按永久荷载效应控制设计
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七、 内力计算
内力计算
杆端内力值 ( 乘子 = 1)
----------------------------------------------------------------------------------------------- 杆端 1 杆端 2
---------------------------------------- ------------------------------------------ 单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 1 217.883198 0.00000000 0.00000000 217.883198 0.00000000 0.00000000 2 550.201972 0.00000000 0.00000000 550.201972 0.00000000 0.00000000 3 769.026560 0.00000000 0.00000000 769.026560 0.00000000 0.00000000 4 761.546875 0.00000000 0.00000000 761.546875 0.00000000 0.00000000 5 761.546875 0.00000000 0.00000000 761.546875 0.00000000 0.00000000 6 769.026560 0.00000000 0.00000000 769.026560 0.00000000 0.00000000 7 550.201972 0.00000000 0.00000000 550.201972 0.00000000 0.00000000 8 217.883198 0.00000000 0.00000000 217.883198 0.00000000 0.00000000 9 -19.9750000 0.00000000 0.00000000 -19.9750000 0.00000000 0.00000000 10 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 11 -408.387236 0.00000000 0.00000000 -408.387236 0.00000000 0.00000000 12 -408.387236 0.00000000 0.00000000 -408.387236 0.00000000 0.00000000 13 -657.056231 0.00000000 0.00000000 -657.056231 0.00000000 0.00000000 14 -681.220756 0.00000000 0.00000000 -681.220756 0.00000000 0.00000000 15 -681.220756 0.00000000 0.00000000 -681.220756 0.00000000 0.00000000 16 -790.037839 0.00000000 0.00000000 -790.037839 0.00000000 0.00000000 17 -811.021579 0.00000000 0.00000000 -811.021579 0.00000000 0.00000000 18 -811.021579 0.00000000 0.00000000 -811.021579 0.00000000 0.00000000 19 -811.021579 0.00000000 0.00000000 -811.021579 0.00000000 0.00000000 20 -811.021579 0.00000000 0.00000000 -811.021579 0.00000000 0.00000000 21 -790.037839 0.00000000 0.00000000 -790.037839 0.00000000 0.00000000
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