屋架形式尺寸
屋面材料预应力混凝土型屋面板采檩屋盖体系坡梯形钢屋架屋面坡度
屋架计算跨度
屋架端部高度取：
跨中高度：
屋架高跨：
屋架跨中起拱取50 mm
屋架节点受荷配合屋面板15m宽腹杆体系部分采弦节间水尺寸30m字形式弦节间水尺寸 15m屋架尺寸图 1 示
图1：27米跨屋架尺寸
二 屋盖支撑布置
根车间长度跨度荷载情况车间两端 55m 开间布置弦横水支撑设置横水支撑开间屋架两端跨中布置三道竖支撑中间屋架系杆联系屋架两端中央弦设三道通长系杆中：弦屋脊节点处屋架支座出系杆刚性系杆（图2）安装螺栓采 C 级螺杆直径：d20mm螺孔直径：d0215mm
GG（刚性系杆）LG（柔性系杆）
三 荷载计算
屋面活荷载雪荷载会时出现计算时取较荷载标准值进行计算取屋面活荷载07kN进行计算屋架水投影面积分布重（包括支撑）验公式计算跨度L单位m荷载计算结果见表1
表 1 荷 载 计 算 表
荷载名称
标准值（kN）
设计值（kN）
预应力混凝土型屋面板
14
14×12＝168
三毡四油铺石子防水层
04
04×12＝048
水泥砂浆找层
03
04×12＝048
厚泡沫混凝土保温层
01
01×12＝012
找层
05
05×12＝06
屋架支撑重
012+0011×270417
0417×12＝050
永久荷载总
3217
3805
屋面活荷载
07
07×14＝098
积灰荷载
06
06×14＝084
变荷载总
13
182
设计屋架时应考虑三种荷载组合情况：
61全跨永久荷载 + 全跨变荷载
全跨节点永久荷载变荷载：
62全跨永久荷载 + 半跨变荷载
全跨节点永久荷载：
63全跨屋架（包括支撑）重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷载
全跨节点屋架重：
6162节点荷载情况63施工阶段荷载情况
四 力计算
图解法数解法解F＝1屋架杆件力系数（F＝1作全跨左半跨右半跨）然求出种荷载情况力进行组合计算结果见表2
表2 屋架杆件力组合表
杆件名称
力系数（F1）
力组合值
计算杆力(kN)
全跨①
第种组合F×①
第二种组合
第三种组合
弦
AB
0
0
00
BC
997
4469
4469
CD
997
4469
4469
DE
158
7082
7082
EF
1638
7342
7342
FG
1638
7342
7342
GH
1867
8368
8368
HI
1917
8592
8592
IJ
1917
8592
8592
弦
ab
536
2402
2402
bc
1331
5966
5966
cd
1824
8175
8175
de
1781
7982
7982
斜
腹杆
aB
1005
4504
4504
Bb
795
3563
3563
bD
647
2900
290
Dc
461
2066
2066
cf
35
1569
1569
fG
269
1206
1206
Ef
073
327
327
Gd
072
323
65
417
dg
115
515
155
715
gJ
189
847
122
1047
Hg
067
300
30
竖杆
Aa
05
224
224
Cb
1
448
448
Ec
15
672
672
Ff
1
448
448
Hd
15
672
672
Ig
1
448
448
Je
0
0
0
五 杆件设计
81弦杆
整弦采等截面HIIJ杆件设计力设计
N＝8592kN
弦杆计算长度：
屋架面：节间轴线长度
屋架面外：屋架檩体系认型屋面板起刚性系杆作根支撑布置力变化情况取支撑点间距离
根屋架面外弦杆计算长度弦截面选两等肢角钢短肢相
腹杆力N＝4504kN查表中间节点板厚度选12mm支座节点板厚度选14mm
设查Q235钢稳定系数表（双角钢组成T型十字形截面均属b类）需截面积：
需回转半径：
根需A查角钢规格表选2L160×100×10肢背间距a＝12mmA＝36
选角钢进行验算：
满足长细求
需求查表＝0763
选截面合适弦截面图示：
图7：弦截面
82弦杆
整弦杆采截面力cd杆计算
N8175kN
需截面积（跨中通长系杆）
选2L160×100×10等肢角钢短肢相
A＝36
满足求
弦截面图：
图8弦截面
83斜杆
端斜杆aB设计力设计
杆件轴力：
计算长度：
采等肢角钢选2L100×10
A＝3852
需求查表＝0668
选截面合适
端斜杆截面图：
图9端斜杆截面
84腹杆
腹杆cffGf节点处断开采通长杆件
分式桁架中斜腹杆桁架面计算长度取节点中心间距桁架面外计算长度：
选2L110×10查角钢规格表
A＝1632
需求查表＝0458
分腹杆截面图：
图9：分腹杆截面
85竖杆Hd
杆件力较选择需回转半径
查型钢表选截面较述计算略选2L63×5特性：
A＝1229
需求查表＝0406
竖杆截面图：
图10：竖杆截面
余杆件截面选择结果见表3
表3 屋 架 杆 件 截 面 选 择 表
名称
杆件编号
力kN
计算长度cm
截面规格
截面面积
回转半径cm
长细
容许长细
稳定系数
计算应力
弦
HIIJ
8592
1508
4522
140×90×8
36
257
667
582
666
150
0818
2076
弦
cd
8175
450
1335
140×90×8
36
257
667
1579
1716
350
0246
1616
腹
杆
aB
4504
253
253
100×10
3852
305
460
830
550
150
0668
1750
Bb
3563
2622
2622
100×10
3852
305
460
859
570
150
0648
1427
bD
290
2873
2873
100×10
3852
305
460
942
625
150
0594
1267
Dc
2066
2873
2873
100×10
3852
305
460
942
625
150
0594
903
cf
1569
2087
3933
110×10
4552
338
500
1159
7865
150
0458
723
fG
1206
2087
3933
110×10
4552
338
500
1159
7865
150
0458
5785
Ef
327
189
189
63×5
1229
194
304
974
622
150
0575
463
Gd
65
417
3265
3265
63×5
1229
194
304
1683
1074
150
0254
1336
dg
155
715
2249
4259
63×5
1229
194
304
1159
1401
150
0341
852
gJ
122
1047
2249
4259
63×5
1229
194
304
1159
1401
150
0341
852
Hg
30
2035
2035
63×5
1229
194
304
1049
669
150
0523
4667
竖
杆
Aa
224
1612
2015
63×5
1229
194
304
831
663
150
0668
273
Cb
448
184
230
63×5
1229
194
304
948
757
150
0588
620
Ec
672
208
260
63×5
1229
194
304
1072
855
150
0511
1070
Ff
448
104
130
63×5
1229
194
304
536
428
150
0838
435
Hd
672
244
305
63×5
1229
194
304
1258
1003
150
0406
1347
Ig
448
122
1525
63×5
1229
194
304
629
502
150
0791
461
六 节点设计
采E43 焊条时角焊缝抗拉抗压抗剪强度设计值200mpa
91弦节点b
设 bB 杆肢背肢尖焊缝 需焊缝长度：
肢背：
肢尖：
取
设 bD杆肢背肢尖焊缝 需焊缝长度：
肢背：
肢尖：
取
bC杆力焊缝尺寸构造确定取
根求焊缝长度考虑杆件间间隙制作装配等误差例作出节点详图（见图11）确定节点板尺寸280×340mm弦节点板连接焊缝长度340mm焊缝承受节点左右弦杆力差△N＝NbcNab＝59662402＝3564kN验算肢背焊缝强度：
图11：弦节点b
92弦节点B
斜杆Bb节点板连接焊缝计算弦节点b中Bb杆计算相斜杆Ba节点板连接焊缝计算：N4504kN
设 aB杆肢背肢尖焊脚尺寸分10mm6mm需焊缝长度
肢背：
肢尖：
取
便弦搁置型屋面板弦节点板边缘缩进弦肢背8mm槽焊缝弦角钢节点板连接起槽焊缝作两条角焊缝计算槽焊缝强度设计值08折减系数计算时略屋架弦坡度影响假定集中荷载P弦垂直弦肢背槽焊缝应力面计算：
肢尖焊缝承担弦杆力肢背采塞焊缝承受节点荷载弦节点板间焊缝长度460mm
节点图
图12：弦节点B
93屋脊节点J
弦杆般弦杆号角钢进行拼接拼接角钢弦杆间够密合便施焊需拼接角钢进行切肢切棱拼接角钢部分削弱节点板补偿拼接侧焊缝长度弦杆力计算
N8592kN设肢尖肢背焊脚尺寸 10mm需焊缝长度
取
拼接角钢长度取 600>2×220440mm
弦节点板间槽焊假定承受节点荷载验算略弦肢尖节点板连接焊缝应弦力15计算设肢尖焊缝节点板长度500mm节点侧弦杆焊缝计算长度
焊缝应力：
节点形式图
图12：屋脊节点J
94弦跨中节点e
跨中起拱 50mm弦接头设跨中节点处连接角钢取弦杆相截面2L160×100×10焊缝长度：
取300mm
拼接角钢长度
弦杆节点板连接焊缝计算：弦杆力15计算
设肢背肢尖焊脚尺寸8mm弦杆侧需焊缝长度
肢背：取90mm
肢尖构造求取焊缝长度50mm取60mm
节点板宽度连接竖杆构造求决定例绘出节点详图确定节点板尺寸
焊缝强度满足求
节点形式图
图13：弦跨中节点e
95端部支座节点a
便施焊弦杆角钢水肢底面支座底板净距离取160mm节点中心线设置加劲肋加劲肋高度节点板高度相等厚度14mm
（1）支座底板计算
支座反力：
设支座底板面尺寸采仅考虑加劲肋部分底板承受支座反力承压面积验算柱顶混凝土抗压强度：
式中：－混凝土强度设计值C20混凝土
支座底板厚度屋架反力作弯矩计算节点板加劲肋底板分四块块板两相邻边支承两相邻边板块板单位宽度弯矩：
式中：－底板均应力849
－两边支承间角线长度
－系数查表确定
两边支承相交点角线垂直距离：
查表＝00546单位宽度弯矩：
底板厚度：
取t＝22mm
底板尺寸mm
（2）加劲肋节点板连接焊缝计算
焊缝长度等加劲肋高度等节点板高度节点图焊缝长度440mm计算长度lw＝4401215＝413（mm）（设焊脚尺寸hf＝8mm）块加劲肋似承受R4计算R4作点焊缝距离e＝（1408）2＝66 mm焊缝受剪力V弯矩M：
焊缝强度验算
＝
＝799Nmm2＜
满足求
（3）节点板加劲肋底板连接焊缝计算
设焊缝传递全部支座反力中块加劲肋传节点板传递
节点板底板连接焊缝长度需焊脚尺寸
取
块加劲肋底板连接焊缝长度
需焊缝尺寸
取
节点形式图
图14：端部支座节点a
96节点板计算
（1）节点板受压腹杆压力作计算
竖杆相连节点板受压腹杆杆端中点弦杆净距离c节点板厚度t均等10竖杆相连节点板ct均等15节点板稳定均保证
（2）节点板拉杆拉力作满足求节点板强度均保证外节点板边缘腹杆轴线间夹角均15°斜腹杆弦夹角均30°～60°间节点板边长度厚度均60满足构造求节点板均安全
七 附图
屋架施工图绘制
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屋架形式尺寸
屋面材料预应力混凝土型屋面板采檩屋盖体系坡梯形钢屋架屋面坡度
屋架计算跨度
屋架端部高度取：
跨中高度：
屋架高跨：
屋架跨中起拱取50 mm
屋架节点受荷配合屋面板15m宽腹杆体系部分采弦节间水尺寸30m字形式弦节间水尺寸 15m屋架尺寸图 1 示
图1：27米跨屋架尺寸
二 屋盖支撑布置
根车间长度跨度荷载情况车间两端 55m 开间布置弦横水支撑设置横水支撑开间屋架两端跨中布置三道竖支撑中间屋架系杆联系屋架两端中央弦设三道通长系杆中：弦屋脊节点处屋架支座出系杆刚性系杆（图2）安装螺栓采 C 级螺杆直径：d20mm螺孔直径：d0215mm
GG（刚性系杆）LG（柔性系杆）
三 荷载计算
屋面活荷载雪荷载会时出现计算时取较荷载标准值进行计算取屋面活荷载07kN进行计算屋架水投影面积分布重（包括支撑）验公式计算跨度L单位m荷载计算结果见表1
表 1 荷 载 计 算 表
荷载名称
标准值（kN）
设计值（kN）
预应力混凝土型屋面板
14
14×12＝168
三毡四油铺石子防水层
04
04×12＝048
水泥砂浆找层
03
04×12＝048
厚泡沫混凝土保温层
01
01×12＝012
找层
05
05×12＝06
屋架支撑重
012+0011×270417
0417×12＝050
永久荷载总
3217
3805
屋面活荷载
07
07×14＝098
积灰荷载
06
06×14＝084
变荷载总
13
182
设计屋架时应考虑三种荷载组合情况：
61全跨永久荷载 + 全跨变荷载
全跨节点永久荷载变荷载：
62全跨永久荷载 + 半跨变荷载
全跨节点永久荷载：
63全跨屋架（包括支撑）重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷载
全跨节点屋架重：
6162节点荷载情况63施工阶段荷载情况
四 力计算
图解法数解法解F＝1屋架杆件力系数（F＝1作全跨左半跨右半跨）然求出种荷载情况力进行组合计算结果见表2
表2 屋架杆件力组合表
杆件名称
力系数（F1）
力组合值
计算杆力(kN)
全跨①
第种组合F×①
第二种组合
第三种组合
弦
AB
0
0
00
BC
997
4469
4469
CD
997
4469
4469
DE
158
7082
7082
EF
1638
7342
7342
FG
1638
7342
7342
GH
1867
8368
8368
HI
1917
8592
8592
IJ
1917
8592
8592
弦
ab
536
2402
2402
bc
1331
5966
5966
cd
1824
8175
8175
de
1781
7982
7982
斜
腹杆
aB
1005
4504
4504
Bb
795
3563
3563
bD
647
2900
290
Dc
461
2066
2066
cf
35
1569
1569
fG
269
1206
1206
Ef
073
327
327
Gd
072
323
65
417
dg
115
515
155
715
gJ
189
847
122
1047
Hg
067
300
30
竖杆
Aa
05
224
224
Cb
1
448
448
Ec
15
672
672
Ff
1
448
448
Hd
15
672
672
Ig
1
448
448
Je
0
0
0
五 杆件设计
81弦杆
整弦采等截面HIIJ杆件设计力设计
N＝8592kN
弦杆计算长度：
屋架面：节间轴线长度
屋架面外：屋架檩体系认型屋面板起刚性系杆作根支撑布置力变化情况取支撑点间距离
根屋架面外弦杆计算长度弦截面选两等肢角钢短肢相
腹杆力N＝4504kN查表中间节点板厚度选12mm支座节点板厚度选14mm
设查Q235钢稳定系数表（双角钢组成T型十字形截面均属b类）需截面积：
需回转半径：
根需A查角钢规格表选2L160×100×10肢背间距a＝12mmA＝36
选角钢进行验算：
满足长细求
需求查表＝0763
选截面合适弦截面图示：
图7：弦截面
82弦杆
整弦杆采截面力cd杆计算
N8175kN
需截面积（跨中通长系杆）
选2L160×100×10等肢角钢短肢相
A＝36
满足求
弦截面图：
图8弦截面
83斜杆
端斜杆aB设计力设计
杆件轴力：
计算长度：
采等肢角钢选2L100×10
A＝3852
需求查表＝0668
选截面合适
端斜杆截面图：
图9端斜杆截面
84腹杆
腹杆cffGf节点处断开采通长杆件
分式桁架中斜腹杆桁架面计算长度取节点中心间距桁架面外计算长度：
选2L110×10查角钢规格表
A＝1632
需求查表＝0458
分腹杆截面图：
图9：分腹杆截面
85竖杆Hd
杆件力较选择需回转半径
查型钢表选截面较述计算略选2L63×5特性：
A＝1229
需求查表＝0406
竖杆截面图：
图10：竖杆截面
余杆件截面选择结果见表3
表3 屋 架 杆 件 截 面 选 择 表
名称
杆件编号
力kN
计算长度cm
截面规格
截面面积
回转半径cm
长细
容许长细
稳定系数
计算应力
弦
HIIJ
8592
1508
4522
140×90×8
36
257
667
582
666
150
0818
2076
弦
cd
8175
450
1335
140×90×8
36
257
667
1579
1716
350
0246
1616
腹
杆
aB
4504
253
253
100×10
3852
305
460
830
550
150
0668
1750
Bb
3563
2622
2622
100×10
3852
305
460
859
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150
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1427
bD
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100×10
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305
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150
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1267
Dc
2066
2873
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100×10
3852
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460
942
625
150
0594
903
cf
1569
2087
3933
110×10
4552
338
500
1159
7865
150
0458
723
fG
1206
2087
3933
110×10
4552
338
500
1159
7865
150
0458
5785
Ef
327
189
189
63×5
1229
194
304
974
622
150
0575
463
Gd
65
417
3265
3265
63×5
1229
194
304
1683
1074
150
0254
1336
dg
155
715
2249
4259
63×5
1229
194
304
1159
1401
150
0341
852
gJ
122
1047
2249
4259
63×5
1229
194
304
1159
1401
150
0341
852
Hg
30
2035
2035
63×5
1229
194
304
1049
669
150
0523
4667
竖
杆
Aa
224
1612
2015
63×5
1229
194
304
831
663
150
0668
273
Cb
448
184
230
63×5
1229
194
304
948
757
150
0588
620
Ec
672
208
260
63×5
1229
194
304
1072
855
150
0511
1070
Ff
448
104
130
63×5
1229
194
304
536
428
150
0838
435
Hd
672
244
305
63×5
1229
194
304
1258
1003
150
0406
1347
Ig
448
122
1525
63×5
1229
194
304
629
502
150
0791
461
六 节点设计
采E43 焊条时角焊缝抗拉抗压抗剪强度设计值200mpa
91弦节点b
设 bB 杆肢背肢尖焊缝 需焊缝长度：
肢背：
肢尖：
取
设 bD杆肢背肢尖焊缝 需焊缝长度：
肢背：
肢尖：
取
bC杆力焊缝尺寸构造确定取
根求焊缝长度考虑杆件间间隙制作装配等误差例作出节点详图（见图11）确定节点板尺寸280×340mm弦节点板连接焊缝长度340mm焊缝承受节点左右弦杆力差△N＝NbcNab＝59662402＝3564kN验算肢背焊缝强度：
图11：弦节点b
92弦节点B
斜杆Bb节点板连接焊缝计算弦节点b中Bb杆计算相斜杆Ba节点板连接焊缝计算：N4504kN
设 aB杆肢背肢尖焊脚尺寸分10mm6mm需焊缝长度
肢背：
肢尖：
取
便弦搁置型屋面板弦节点板边缘缩进弦肢背8mm槽焊缝弦角钢节点板连接起槽焊缝作两条角焊缝计算槽焊缝强度设计值08折减系数计算时略屋架弦坡度影响假定集中荷载P弦垂直弦肢背槽焊缝应力面计算：
肢尖焊缝承担弦杆力肢背采塞焊缝承受节点荷载弦节点板间焊缝长度460mm
节点图
图12：弦节点B
93屋脊节点J
弦杆般弦杆号角钢进行拼接拼接角钢弦杆间够密合便施焊需拼接角钢进行切肢切棱拼接角钢部分削弱节点板补偿拼接侧焊缝长度弦杆力计算
N8592kN设肢尖肢背焊脚尺寸 10mm需焊缝长度
取
拼接角钢长度取 600>2×220440mm
弦节点板间槽焊假定承受节点荷载验算略弦肢尖节点板连接焊缝应弦力15计算设肢尖焊缝节点板长度500mm节点侧弦杆焊缝计算长度
焊缝应力：
节点形式图
图12：屋脊节点J
94弦跨中节点e
跨中起拱 50mm弦接头设跨中节点处连接角钢取弦杆相截面2L160×100×10焊缝长度：
取300mm
拼接角钢长度
弦杆节点板连接焊缝计算：弦杆力15计算
设肢背肢尖焊脚尺寸8mm弦杆侧需焊缝长度
肢背：取90mm
肢尖构造求取焊缝长度50mm取60mm
节点板宽度连接竖杆构造求决定例绘出节点详图确定节点板尺寸
焊缝强度满足求
节点形式图
图13：弦跨中节点e
95端部支座节点a
便施焊弦杆角钢水肢底面支座底板净距离取160mm节点中心线设置加劲肋加劲肋高度节点板高度相等厚度14mm
（1）支座底板计算
支座反力：
设支座底板面尺寸采仅考虑加劲肋部分底板承受支座反力承压面积验算柱顶混凝土抗压强度：
式中：－混凝土强度设计值C20混凝土
支座底板厚度屋架反力作弯矩计算节点板加劲肋底板分四块块板两相邻边支承两相邻边板块板单位宽度弯矩：
式中：－底板均应力849
－两边支承间角线长度
－系数查表确定
两边支承相交点角线垂直距离：
查表＝00546单位宽度弯矩：
底板厚度：
取t＝22mm
底板尺寸mm
（2）加劲肋节点板连接焊缝计算
焊缝长度等加劲肋高度等节点板高度节点图焊缝长度440mm计算长度lw＝4401215＝413（mm）（设焊脚尺寸hf＝8mm）块加劲肋似承受R4计算R4作点焊缝距离e＝（1408）2＝66 mm焊缝受剪力V弯矩M：
焊缝强度验算
＝
＝799Nmm2＜
满足求
（3）节点板加劲肋底板连接焊缝计算
设焊缝传递全部支座反力中块加劲肋传节点板传递
节点板底板连接焊缝长度需焊脚尺寸
取
块加劲肋底板连接焊缝长度
需焊缝尺寸
取
节点形式图
图14：端部支座节点a
96节点板计算
（1）节点板受压腹杆压力作计算
竖杆相连节点板受压腹杆杆端中点弦杆净距离c节点板厚度t均等10竖杆相连节点板ct均等15节点板稳定均保证
（2）节点板拉杆拉力作满足求节点板强度均保证外节点板边缘腹杆轴线间夹角均15°斜腹杆弦夹角均30°～60°间节点板边长度厚度均60满足构造求节点板均安全
七 附图
屋架施工图绘制
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