普通钢屋架设计

标准规范下载简介和部分内容预览：

普通钢屋架是一种广泛应用于工业和民用建筑中的钢结构构件，主要用于支撑厂房、仓库、体育馆等大型建筑物的屋顶。其设计不仅需要考虑结构的安全性与稳定性，还需考虑到施工便利性和经济性。

设计依据

普通钢屋架的设计主要遵循《钢结构设计标准》（GB500172017）和《建筑结构荷载规范》（GB500092012），确保在各种预期的环境条件下，如风、雪、地震等作用下具有足够的承载能力和稳定性。

结构形式

普通钢屋架常见的类型包括三角形、梯形以及组合式等。其中，三角形和梯形结构因其良好的受力性能而较为常见。设计时需根据实际使用需求选择合适的结构形式惠州商业广场基坑支护(挖孔桩 微型桩 搅拌桩 锚索 土钉)施工方案，以达到既满足功能要求又能优化材料使用的双重目标。

材料选择

通常选用Q235B或Q345B等强度级别的钢材作为主要构建材料。在确保安全性的前提下，合理选择不同材质的钢种和规格可以有效降低成本、减轻结构自重。

关键参数

设计过程中需要考虑的关键参数包括但不限于：屋架跨度、高度；腹杆与弦杆的比例关系；支撑方式及位置等。这些因素共同决定了整个钢结构体系的安全性和经济性。

施工与维护

考虑到后期的使用和维护需求，普通钢屋架在设计时还需充分考虑便于施工安装的因素，并预留足够的空间或接口供未来维修、更换等操作。

综上所述，普通钢屋架的设计是一项复杂而又细致的工作，不仅需要具备扎实的专业知识，还需要综合考量多方面因素。通过科学合理的设计，可以实现建筑物结构安全与经济性的双重保障。

230.6/2.16 =72.97 < [] = 150

306.43/3.24 = 94.58 < [] = 150

　 由，查表得 = 0.581

= N/A = 38630/(0.581×1375) = 48.36N/㎜2<㎜2

　 抗拉强度： = N/A = 101490/1375 =73.81N/㎜2<㎜2

轴力NIe=－57.51kN，平面内计算长度＝0.8= 0.8×319 =255.2 ㎝，平面外计算长度＝319㎝。由于内力较小，选用2∠63×5图3(e)，A =12.28㎝2,=1.94㎝, =2.96㎝，验算其长细比及稳定性：

255.2/1.94 =131.55 < [] = 150

319/2.96 = 107.77 < [] = 150

由=131.55，查表得 = 0.38

= N/A =57510/(0.38×1228) = 123.24N/㎜2<㎜2

其余各杆件的截面选择计算过程不一一列出，其计算结果见表2。

表2 屋架杆件截面选择

1）下弦节点“b”（图4）

图4下弦节点“b” 图5上弦节点“B”

腹杆与节点板间连接焊缝长度计算

Bb杆：按构造要求分别确定肢背和肢尖焊缝焊角尺寸分别为8㎜和6㎜，则所需焊缝长度为：

肢背焊缝计算长度：　㎜

肢尖焊缝计算长度：　㎜

肢背焊缝实际长度：mm , 取160㎜

肢尖焊缝实际长度：mm , 取100㎜

Db杆：肢背和肢尖焊缝焊角尺寸分别采用8㎜和6㎜，则所需焊缝长度为：

肢背焊缝计算长度：　㎜

肢尖焊缝计算长度：　㎜，取80㎜

肢背焊缝实际长度：mm , 取140㎜

肢尖焊缝实际长度：mm , 取100㎜

Cb杆：由于内力很小，焊缝尺寸按构造要求确定，取＝5㎜。

根据上面求得的焊缝长度，按构造要求留出杆件间应有的间隙并考虑制作和装配误差，按比例绘出

节点大样，从而确定节点板尺寸为375×380㎜。

下弦杆与节点板间连接焊缝的强度验算

下弦杆与节点板间连接焊缝长度为380㎜，取＝6㎜，焊缝所受的力为左右两个弦杆的内力差

△N＝580.08－230.81＝349.27KN，对受力较大的肢背处焊缝进行强度验算：

N／㎜2　<　160N／㎜2

2）上弦节点“B”（图5）

① 腹杆与节点板间连接焊缝长度计算

Bb杆与节点板的连接焊缝尺寸和“b”节点相同。

Ba杆：肢背和肢尖焊缝分别采用＝10㎜和＝6㎜，则所需焊缝长度为：

肢背焊缝计算长度：　㎜，取165㎜

肢尖焊缝计算长度：　㎜，取120㎜

肢背焊缝实际长度：mm , 取165㎜

肢尖焊缝实际长度：mm , 取120㎜

② 确定节点板尺寸（方法同下弦节点“b”）

确定节点板尺寸为285×380㎜。

③ 与节点板间连接焊缝的强度验算

应考虑节点荷载P和上弦相邻节间内力差△N的共同作用，并假定角钢肢背槽焊缝承受节点荷载P的作用，肢尖角焊缝承受相邻节间内力差△N及其产生的力矩作用。

上弦肢背槽焊缝强度验算：

＝0.5t＝0.5×8＝4㎜（t为节点板厚度），380－10＝370㎜，节点荷载P＝38.34KN，则　　

N／㎜2　<　0.8*160 =128 N／㎜2

上弦肢尖角焊缝强度验算：

弦杆内力差△N＝431.33－0＝431.33KN，轴力作用线至肢尖焊缝的偏心距为e＝100－25＝75㎜，偏心力矩M＝△N·e＝431.33×0.075=32.35KN·m，= 8mm，则

N／㎜2　

=126.591N／㎜2

N／㎜2<　160 N／㎜2

3）屋脊节点“K”（图6）

① 腹杆与节点板连接焊缝计算方法与以上几个节点相同，计算过程略，结果见图5.6。

② 确定节点板尺寸为420×250mm。

③ 计算拼接角钢长度：

拼接角钢规格与上弦杆相同，长度取决于其与上弦杆连接焊缝要求，设焊缝=10mm，则所需焊缝计算长度为（一条焊缝）：

拼接角钢总长度L =2×194.18+10+20 = 418.36mm，取520mm。竖肢需切去Δ=10+8+5=23mm，取Δ=25mm，并按上弦坡度热弯。

④ 上弦杆与节点板连接焊缝强度验算

上弦角钢肢背与节点板之间的槽焊缝承受节点荷载P，焊缝强度验算同上弦节点“B”，计算过程略。

N/mm2<　160 N／㎜2

焊缝强度满足要求。

因屋架的跨度较大，需将屋架分为两个运输单元，在屋脊节点和下弦跨中节点设置工地拼接，左半跨的上弦杆、斜腹杆和竖腹杆与节点板连接用工厂焊缝，右半跨的上弦杆、斜腹杆与节点板连接用工地焊缝。

4）支座节点“a”（图7）

　　为了便于施焊，下弦杆轴线至支座底板的距离取160㎜，在节点中心线上设置加劲肋，加劲肋的高度与节点板高度相等，厚度为12㎜。

支座底板尺寸按采用280×400mm，承受支座反力R=10×38.34=383.4KN，若仅考虑有加劲肋部分的底板承受支座反力作用，则柱顶混凝土的抗压强度按下式验算：

N／㎜2<　=9.6 N／㎜2

　　节点板和加劲肋将底板分成4块，每块板为两相邻边支承而另两相邻边自由的板，见图7。板的厚度由均布荷载作用下板的抗弯强度确定。

mm ，由相似三角形关系得：mm

cjj122-2017标准下载则每块板单位宽度的最大弯矩为：

=0.051×6.46×1722=9746.74 N·mm

底板厚度为　mm，取20mm。

图7支座节点“a”

②　加劲肋与节点板的连接焊缝计算

＝22.27 N／㎜2　<　160 N／㎜2

③　节点板、加劲肋与底板的连接焊缝计算

实际的焊缝总长为：mm，设焊缝传递全部支座反力R=383.4KN，设= 6mm，焊缝强度按下式验算：

质量工程师培训N／㎜2　<　=1.22×160=195.2 N／㎜2