屋架杆件截面选用表

三角形角钢屋架设计1、设计资料屋架跨度18m ，屋架间距6m ，屋面坡度1/3，屋面材料为石棉水泥中波或小波瓦、油毡、木望板。

薄壁卷边Z 形钢檩条，檩条斜距为0.778m ，基本风压为0.35kN/m 2，雪荷载为0.20kN/m 2。

钢材采用Q235-B ，焊条采用E43型。

2、屋架形式、几何尺寸及支撑布置屋架形式、几何尺寸及支撑布置如图7-35所示，上弦节间长度为两个檩距，有节间荷载。

上弦横向水平支撑设置在房屋两端及伸缩缝处的第一开间内，并在相应开间屋架跨中设置垂直支撑，在其余开间屋架下弦跨中设置一道通长的水平系杆。

上弦横向水平支撑在交叉点处与檩条相连。

为此，上弦杆在屋架平面外的计算长度等于其节间几何长度；下弦杆在屋架平面外的计算长度为屋架跨度的一半。

图7-35屋架形式、几何尺寸及支撑布置3、荷载（对水平投影面） （1）恒载标准值石棉瓦0.2 kN/m 2/0.949=0.21kN/m 2油毡、木望板0.18kN/m 2/0.949=0.19kN/m 2 檩条、屋架及支撑0.20kN/m 2 合计0.6kN/m 2（2）活荷载活荷载与雪荷载中取大值0.30kN/m 2因屋架受荷水平投影面积超过60m 2，故屋面均布活荷载可取为（水平投影面）0.30kN/m 2。

（3）风荷载基本风压 0.35kN/m 2 计算中未考虑风压高度变化系数。

（4）荷载组合 ①恒载+活荷载②恒载+半跨活荷载 ③恒载+风荷载（5）上弦的集中荷载及节点荷载，见图7-36、7-37及表7-6。

图7-36 上弦集中荷载图7-37 上弦节点荷载 表7-6上弦集中荷载及节点荷载表2图7-38 上弦节点风荷载①风荷载体型系数 背风面 μs =-0.5迎风面μs =-0.47≈-0.5（见建筑结构荷载规范）②上弦节点风荷载W =1.4×（-0.5）×0.35kN/m 2×1.556m ×6m =-2.287kN4、内力计算（1）内力及内力组合见表7-7。

A-1
2∟56×5
151.87
4
140
4
65
斜腹杆
B-1
∟36×4
-12.33
4
40
4
40
C-1
∟36×4
-12.33
4
40
4
40
D-1
2∟36×3
27.61
4
40
4
40
D-2
2∟36×3
-36.23
4
40
4
40
D-4
2∟36×3
27.61
4
40
4
40
E-4
∟36×4
-12.33
4
40
4
40
F-4
∟36×4
因节点C和F的几何关系、受力等完全相同，故节点详图也完全相同。
图8上弦节点C、F
上弦杆采用等边角钢组成的T形截面，肢尖角焊缝的焊脚尺寸 ，则角钢肢尖角焊缝的计算长度 。
弦杆相邻节点内力差
偏心距
引起的弯矩为：
则：
因此，肢尖焊缝安全。
④上弦节点“4”（见图9）
因上弦杆间内力差小，节点板尺寸大，故不需要再验算。
属b类截面，查表得
欧拉临界角
杆段A-B轴心压力N=160.06
=
用最大正弯矩进行验算：
用最大负弯矩进行验算时，同样
3.弯矩作用平面外的稳定验算
条件
因侧向屋支撑长度 ，故应验算上弦杆的A-B-C段在弯矩作用平面外的稳定性。
截面影响系数 ，等效弯矩系数
轴心压力
计算长度
属b类截面，查表得
用最大正弯矩进行验算
每一节间填板数量
填板尺寸
上弦杆

目录1、设计资料 (1)2、屋架形式及几何尺寸 (1)3、材料选择及支撑布置 (2)4、荷载和内力计算 (3)（1）荷载计算 (3)（2）荷载组合 (3)（3）内力计算 (4)5、杆件截面选择 (4)（1）上弦 (5)（2）下弦 (6)（3）腹杆 (6)<1> 杆件13及16 (6)<2> 杆件11及14 (7)<3> 杆件12及15 (8)<4> 杆件10 (8)<5> 杆件9 (8)<6> 杆件26 (9)6、节点设计 (11)（1）支座节点“1” (11)（2）下弦节点“4” (13)（3）上弦屋脊节点“3” (14)（4）上弦节点“2” (14)（5）下弦节点“5” (15)7、檩条设计 (16)参考文献 (18)21米三角形钢屋架设计计算书1、设计资料本课程设计的厂房位于合肥，厂房跨度21m，长度84m,，柱距6m，屋面坡度i=1/2.5，屋面材料采用彩色涂层压型钢板复合保温板（含檩条），其荷载为0.25KN/ m2(为永久荷载)，基本雪压为0.6 KN/ m2，悬挂荷载为0.3 KN/ m2（按永久荷载计算，并作用在屋架下弦），基本风压为0.35 KN/ m2，屋面活荷载取0.5 KN/ m2（按不上人屋面计算，为可变荷载），屋架铰接在钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级为C30。

要求设计钢屋架并绘制施工图（对于轻型屋面的屋架，自重可按0.01L估算，L为屋架的跨度）。

2、屋架形式及几何尺寸本屋架跨度为21米，对于三角形屋架（跨度大于18米的屋架）一般采用芬克式三角形屋架。

本设计方案为有檩屋盖方案，坡度为i=1/2.5，采用双坡三角形屋架，屋架计算跨度L。

=L-300=21000-300=20700mm，因坡度为i=1/2.5，故屋架中部高度H。

=4410mm，屋架形式及屋架各杆件几何长度见施工图。

3．材料选择及支撑布置根据建造地区的荷载性质，钢材采用Q235B，焊条采用E43型，手工焊。

四、主要参考资料
1.戴国欣主编．钢结构（第三版）．武汉：武汉理工大学出版社，2007
2.夏志斌，姚谏．钢结构—原理与设计．北京：中国建筑工业出版社，2004
3.张耀春主编．钢结构设计原理．北京：高等教育出版社，2004
4.汪一骏等．钢结构设计手册（第三版）．北京：中国建筑工业出版社，2004
5.建筑结构荷载规范（GB50009—2001）
3
7
11
15
19
23
27
31
35
39
43
47
51
55
59
A4
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
52
56
60
跨度
永久荷载
B1
B2
B3
注：土木07-1班执行D1组合；土木07-2班执行D2组合；土木07专升本执行D3组合。
各班学生在题目分配表中找到自己学号所对应的设计资料并结合各自班级的D组合进行设计。
填板每个节间放一块，
4.3斜腹杆B-a
,
选用 （长肢相并）， ， ，
满足截面要求， ，故按照下式计算
故由 按b类表附表4.2得
填板放三块，
4.4 斜腹杆B-b
.内力不大，按受压杆长细比控制截面（跨中腹杆在半跨和在半跨荷载作用下，内力变号） ，
选用 ，查表得 ， ，
截面验算：
填板每个节间放一块
4.5斜腹杆G-d
2.屋架形式,尺寸,材料选择及支撑布置
屋架的计算跨度 ,端部高度 ，中部高度 ，屋架形式如图1所示。根据建造地区的计算温度和荷载性质，刚材采用 。焊条采用 型，手工焊。根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下玄横向水平支撑，垂直支撑和系杆，见图2和图3。