摘要：，本設(shè)計(jì)計(jì)算書主要針對(duì)一種普通梯形鋼屋架的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。介紹了梯形鋼屋架的基本概念、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及在建筑中的重要性。根據(jù)具體的工程需求和條件，對(duì)梯形鋼屋架的尺寸進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算和設(shè)計(jì)。包括了梁、柱、支撐等構(gòu)件的尺寸計(jì)算，以及屋面、樓板等結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算。還對(duì)梯形鋼屋架的受力性能進(jìn)行了分析，包括荷載分布、彎矩、剪力、軸力等方面的計(jì)算。對(duì)梯形鋼屋架的安全性能進(jìn)行了評(píng)估，包括抗風(fēng)、抗震等方面的性能分析。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程遵循了相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，確保了設(shè)計(jì)的合理性和可靠性。

以下是一份普通梯形鋼屋架設(shè)計(jì)計(jì)算書的大致內(nèi)容：

一、設(shè)計(jì)資料

1. 屋架跨度與長(zhǎng)度
   • 梯形鋼屋架跨度為18m，屋架長(zhǎng)度90m，縱向柱距6m 。
2. 屋面材料
   • 采用1.5×6預(yù)應(yīng)力混凝土板，屋面坡度$i = 1800/10$i=1800/10，采用無(wú)檁體系平坡梯形屋架 。
3. 環(huán)境與荷載相關(guān)
   • 地區(qū)計(jì)算溫度高于[具體溫度未給出]，無(wú)侵蝕性介質(zhì)，地震設(shè)防烈度為8度，屋架下弦標(biāo)高18m，廠房?jī)?nèi)有2臺(tái)中級(jí)工作制橋式吊車和2臺(tái)5t鍛錘 。
4. 材料選用
   • 鋼材采用Q235，焊條采用E43型 。

二、結(jié)構(gòu)形式與選型

1. 屋架形式及幾何尺寸
   • （此處應(yīng)給出具體的屋架形式及幾何尺寸圖，如各桿件的長(zhǎng)度、角度等相關(guān)尺寸）
2. 支撐布置
   • 橫向支撐
     • 橫向支撐對(duì)保證上弦桿的側(cè)向穩(wěn)定性有重要作用，需設(shè)置上弦橫向支撐。由于房屋的跨度和高度較小（跨度18m小于24m），且室內(nèi)無(wú)懸掛吊車，故不設(shè)下弦平面橫向支撐。橫向支撐一般設(shè)置在房屋兩端的第一個(gè)柱間內(nèi)，且間距不宜超過(guò)60m，由于本設(shè)計(jì)中房屋總長(zhǎng)為90m大于60m，故需在跨中增設(shè)一道橫向水平支撐 。
   • 縱向支撐
     • 雖然本設(shè)計(jì)中房屋跨度、高度較小，但具有鍛壓車間，即有較大的震動(dòng)設(shè)備，因而對(duì)房屋的整體剛度要求較高，故應(yīng)設(shè)置縱向水平支撐 。
   • 垂直支撐與系桿
     • 為了增加屋架的整體性，應(yīng)將垂直支撐布置在跨中及屋架的兩端。在屋脊和兩個(gè)支座處設(shè)置縱向剛性系桿，其余四道為柔性系桿 。

三、屋架節(jié)點(diǎn)荷載

1. 荷載計(jì)算原則
   • 屋面坡度較小，故對(duì)所有荷載均按水平投影面計(jì)算（風(fēng)荷載為風(fēng)吸力，且為重屋蓋，故不考慮）。荷載包括三氈四油防水層、水泥砂漿找平層、保溫層、一氈二油隔氣層、水泥砂漿找平層、預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板、屋架和支撐自重等永久荷載，以及屋面活荷載、屋面積灰荷載等可變荷載 。
2. 荷載組合計(jì)算
   • 由可變荷載控制的組合計(jì)算
     • 取永久荷載，屋面活荷載、屋面積灰荷載，則節(jié)點(diǎn)荷載設(shè)計(jì)值為[具體數(shù)值計(jì)算過(guò)程]。
   • 由永久荷載效應(yīng)控制的組合計(jì)算
     • 取永久荷載，屋面活荷載，屋面積灰荷載，則節(jié)點(diǎn)荷載設(shè)計(jì)值為[具體數(shù)值計(jì)算過(guò)程]。故應(yīng)取節(jié)點(diǎn)荷載設(shè)計(jì)值為[最終確定的節(jié)點(diǎn)荷載設(shè)計(jì)值] 。

四、屋架桿件內(nèi)力

1. 內(nèi)力計(jì)算原則
   • 跨度中央腹桿按壓桿控制其長(zhǎng)細(xì)比，不考慮半跨荷載作用情況，只計(jì)算全跨滿載時(shí)的桿件內(nèi)力 。
2. 各桿件內(nèi)力
   • （此處應(yīng)給出各桿件在單位荷載作用下的內(nèi)力圖或內(nèi)力計(jì)算結(jié)果表格，如各桿件的軸力等）

五、桿件截面選擇

1. 上弦桿
   • 整個(gè)上弦桿采用等截面、不等邊軋制角鋼。按最大內(nèi)力計(jì)算，計(jì)算過(guò)程中考慮相關(guān)系數(shù)（如取兩塊屋面寬度等）。假定[相關(guān)假定條件]，查附表，確定截面積、回轉(zhuǎn)半徑等參數(shù)。例如選2∟[具體型號(hào)]，滿足相關(guān)強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求，繞截面對(duì)稱軸失穩(wěn)時(shí)，應(yīng)考慮彎扭曲影響，用換算長(zhǎng)細(xì)比代替，計(jì)算得到換算長(zhǎng)細(xì)比并判斷滿足要求 。
2. 下弦桿
   • 整個(gè)下弦采用等截面、不等邊軋制角鋼。通過(guò)計(jì)算相關(guān)參數(shù)（如內(nèi)力、強(qiáng)度、穩(wěn)定性等），滿足設(shè)計(jì)要求（給出具體的計(jì)算過(guò)程和判斷依據(jù)） 。
3. 斜腹桿
   • aB桿
     • 選用2∟長(zhǎng)肢相接，計(jì)算其所需的幾何參數(shù)（如回轉(zhuǎn)半徑等），滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求（給出具體計(jì)算過(guò)程和判斷依據(jù)） 。
   • Bc桿
     • 選用2L[具體型號(hào)]，查附表確定相關(guān)參數(shù)，進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算并判斷滿足要求 。
   • （依次對(duì)其他斜腹桿如De桿、eF桿、Fg桿、cD桿等進(jìn)行類似上述的計(jì)算和說(shuō)明）
4. 豎桿
   • Gg桿
     • 選用2∟十字相連，查附表確定相關(guān)參數(shù)，由[相關(guān)計(jì)算]可避免十字型截面軸心壓桿發(fā)生扭轉(zhuǎn)屈曲，滿足設(shè)計(jì)要求 。
   • （依次對(duì)其他豎桿如Aa桿、Cc桿、Ee桿等進(jìn)行類似上述的計(jì)算和說(shuō)明）

六、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

1. 下弦節(jié)點(diǎn)
   • 用E50型焊條，設(shè)所有的焊縫均為側(cè)面角焊縫，角焊縫的抗拉和抗壓、抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值$= 160$=160。以節(jié)點(diǎn)“c”為例，設(shè)“Bc”桿的肢背和肢尖焊縫為$= 8mm$=8mm，計(jì)算所需的焊縫長(zhǎng)度（肢背和肢尖分別計(jì)算）。設(shè)“cD”桿的肢背和肢尖焊縫為$= 8mm$=8mm，同樣計(jì)算所需焊縫長(zhǎng)度。綜合確定節(jié)點(diǎn)板尺寸（如300mm×230mm），計(jì)算下弦與節(jié)點(diǎn)板連接的焊縫長(zhǎng)度為30.0cm，$= 8mm$=8mm時(shí)焊縫所受的力（如左右兩下弦桿的內(nèi)力差$\Delta N = 698.04KN$ΔN=698.04KN），并計(jì)算受力較大處的肢背出的焊縫應(yīng)力，判斷焊縫強(qiáng)度滿足要求 。
2. 上弦節(jié)點(diǎn)
   • 以節(jié)點(diǎn)“B”為例，“Bc”桿與節(jié)點(diǎn)板的焊縫尺寸同上。設(shè)“aB”桿的肢背和肢尖焊縫$= 10mm$=10mm，計(jì)算所需焊縫長(zhǎng)度（肢背和肢尖分別計(jì)算） 。

請(qǐng)注意，以上計(jì)算書只是一個(gè)框架示例，實(shí)際的梯形鋼屋架設(shè)計(jì)計(jì)算書需要根據(jù)具體的工程要求、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行詳細(xì)準(zhǔn)確的計(jì)算和設(shè)計(jì)。

梯形鋼屋架設(shè)計(jì)中的荷載組合方法

鋼屋架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度校核步驟

梯形鋼屋架材料選擇的標(biāo)準(zhǔn)

鋼屋架橫向支撐的設(shè)計(jì)要點(diǎn)