梯形鋼屋架課程設(shè)計24m坡度110長度102的摘要：，，本課程設(shè)計旨在通過梯形鋼屋架的設(shè)計，使學生掌握鋼結(jié)構(gòu)工程的基本理論和實踐技能。介紹了梯形鋼屋架的設(shè)計理念、結(jié)構(gòu)特點和受力性能，為后續(xù)的設(shè)計工作打下理論基礎(chǔ)。根據(jù)工程實際需求，選擇了合適的材料和尺寸，并確定了荷載條件和支撐方式。運用計算機輔助設(shè)計軟件進行模擬計算，驗證了設(shè)計方案的可行性。完成了梯形鋼屋架的制作和安裝，并對整個設(shè)計過程進行了總結(jié)。本課程設(shè)計不僅提高了學生的工程設(shè)計能力，也為實際工程提供了參考。

一、設(shè)計資料分析

• 跨度與長度：已知梯形鋼屋架跨度為24m，長度為102m，柱距通常為6m（參考其他類似設(shè)計案例）。坡度為1/10，這一坡度值會影響屋面荷載的計算以及屋架的幾何形狀和內(nèi)力分布等。
• 結(jié)構(gòu)形式：一般可采用無檁體系屋蓋方案，采用平坡梯形屋架。這種結(jié)構(gòu)形式適用于較大跨度的工業(yè)廠房等建筑，并且與預應(yīng)力混凝土大型屋面板等屋面材料配合使用較為常見。

二、荷載計算

• 恒載
  • 預應(yīng)力混凝土大型屋面板：通常自重按1.4 - 1.5kN/m2計算（參考類似設(shè)計），對于1.5m×6m的大型屋面板，其自重產(chǎn)生的線荷載為$(1.4 - 1.5)×6 = 8.4 - 9kN/m$(1.4?1.5)×6=8.4?9kN/m。
  • 保溫層：若采用8cm厚泡沫混凝土保溫層，其容重約0.5kN/m2，產(chǎn)生的線荷載為$0.5×6 = 3kN/m$0.5×6=3kN/m。
  • 找平層與防水層：例如2cm厚找平層（容重約20kN/m3）和卷材防水層，假設(shè)防水層及找平層總厚度為0.05m，容重取20kN/m3，則其產(chǎn)生的線荷載為$20×0.05×6 = 6kN/m$20×0.05×6=6kN/m。
  • 屋架和支撐自重：按經(jīng)驗公式$(0.12 + 0.011L)$(0.12+0.011L)計算（L為跨度，單位為m），則$0.12+0.011×24 = 0.384kN/m$0.12+0.011×24=0.384kN/m。
  • 恒載總和：將上述各項相加，$G = (8.4 - 9)+3 + 6+0.384 = 17.784 - 18.384kN/m$G=(8.4?9)+3+6+0.384=17.784?18.384kN/m。
• 活荷載或雪荷載：需要根據(jù)當?shù)氐臍庀筚Y料確定雪荷載標準值，假設(shè)基本雪壓為$s_{0}$s0?，則雪荷載線荷載為$s = s_{0}×6$s=s0?×6。屋面活荷載標準值一般取0.7kN/m2，其線荷載為$0.7×6 = 4.2kN/m$0.7×6=4.2kN/m。兩者取較大值進行計算，若$s>4.2kN/m$s>4.2kN/m，則取$s$s，否則取4.2kN/m。
• 積灰荷載：根據(jù)廠房的使用功能確定積灰荷載標準值$q_{a}$qa?，例如工業(yè)廠房可能有積灰荷載，若為$q_{a} = 0.6kN/m2$qa?=0.6kN/m2，則線荷載為$0.6×6 = 3.6kN/m$0.6×6=3.6kN/m。

三、內(nèi)力計算

• 節(jié)點荷載計算：根據(jù)荷載組合情況計算節(jié)點荷載。例如，考慮恒載與活荷載（或雪荷載）、積灰荷載的組合。
  • 組合一：$F_{d1}=(1.2×G + 1.4×q_{l}+1.4×0.9×q_{a})×6×l_{1}$Fd1?=(1.2×G+1.4×ql?+1.4×0.9×qa?)×6×l1?（$q_{l}$ql?為活荷載或雪荷載，$l_{1}$l1?為節(jié)間長度，這里假設(shè)為1.5m）。
  • 組合二：$F_{d2}=(1.35×G+1.4×0.7×q_{l}+1.4×0.9×q_{a})×6×l_{1}$Fd2?=(1.35×G+1.4×