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21m梯形鋼屋架課程設(shè)計(jì)計(jì)算書（廠房長度72m）

一、設(shè)計(jì)資料

1. ?廠房參數(shù)?

   • 跨度：21m（學(xué)號(hào)22號(hào)對(duì)應(yīng)跨度）
   • 總長度：72m
   • 柱距：6m
   • 屋面坡度：1:10

2. ?屋蓋體系?

   • 采用1.5m×6m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板
   • 無檁體系，屋架鉸支于鋼筋混凝土柱上

3. ?材料選擇?

   • 鋼材：Q345B（對(duì)應(yīng)學(xué)號(hào)22號(hào)選用）
   • 焊條：E50型

4. ?設(shè)計(jì)規(guī)范?

   • 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50017-2003）
   • 抗震設(shè)防烈度：6度

二、屋架形式與尺寸

1. ?幾何參數(shù)?

   • 端部高度：2.0m（按1/10~1/12跨度取值）
   • 中部高度：3.05m（h=ho+0.5iL=2.0+0.5×0.1×21）
   • 上弦節(jié)間長度：3.0m（配合1.5m屋面板，每節(jié)點(diǎn)兩板寬）

2. ?腹桿布置?

   • 斜腹桿：人字形，傾角45°
   • 支座斜桿：上升式（減小柱計(jì)算高度）

三、荷載計(jì)算（水平投影面計(jì)）

四、支撐布置

1. ?橫向水平支撐?

   • 設(shè)置4道（每18m間距）
   • 首道設(shè)在第二柱間，首柱間設(shè)剛性系桿

2. ?垂直支撐?

   • 在跨中及兩端節(jié)點(diǎn)處共設(shè)4道

3. ?縱向系桿?

   • 屋脊節(jié)點(diǎn)、支座節(jié)點(diǎn)設(shè)通長剛性系桿
   • 下弦跨中節(jié)點(diǎn)設(shè)柔性系桿

五、桿件設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. ?內(nèi)力計(jì)算?

   • 采用圖解法或有限元法確定桿件軸力
   • 控制組合：1.2恒載+1.4活載+1.4風(fēng)載

2. ?截面選擇?

   • 上弦桿：雙角鋼T型截面（受壓穩(wěn)定控制）
   • 下弦桿：單角鋼（受拉控制）
   • 腹桿：單角鋼或雙角鋼十字形截面

六、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

1. ?節(jié)點(diǎn)類型?

   • 上下弦節(jié)點(diǎn)：T型節(jié)點(diǎn)（上弦節(jié)點(diǎn)荷載傳遞）
   • 下弦支座節(jié)點(diǎn)：螺栓連接節(jié)點(diǎn)
   • 屋脊節(jié)點(diǎn)：三向節(jié)點(diǎn)

2. ?連接方式?

   • 角焊縫連接（焊腳尺寸按規(guī)范計(jì)算）
   • 節(jié)點(diǎn)板厚度≥8mm

七、施工圖要求

1. ?圖紙內(nèi)容?

   • 屋架簡圖（1:100）：標(biāo)注桿件尺寸、內(nèi)力、起拱度
   • 節(jié)點(diǎn)詳圖：包括上下弦節(jié)點(diǎn)、支座節(jié)點(diǎn)、屋脊節(jié)點(diǎn)
   • 材料表：注明零件編號(hào)、規(guī)格、加工尺寸

2. ?繪制規(guī)范?

   • 采用2號(hào)圖紙鉛筆繪制
   • 標(biāo)注焊縫尺寸、螺栓孔位及施工要求

八、設(shè)計(jì)說明

1. ?起拱度?：L/500=42mm
2. ?運(yùn)輸單元?：按廠房屋架分段編號(hào)繪制
3. ?驗(yàn)算內(nèi)容?：
   • 桿件長細(xì)比（受壓≤150，受拉≤250）
   • 節(jié)點(diǎn)板抗剪承載力
   • 整體穩(wěn)定性（支撐布置合理性）

注：完整計(jì)算書需包含荷載組合表、內(nèi)力分析表、構(gòu)件驗(yàn)算過程及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)詳圖，建議采用PKPM等專業(yè)軟件進(jìn)行輔助計(jì)算。