梯形钢屋架课程设计24m坡度110长度102

梯形钢屋架课程设计24m坡度110长度102的摘要：，，本课程设计旨在通过梯形钢屋架的设计，使学生掌握钢结构工程的基本理论和实践技能。介绍了梯形钢屋架的设计理念、结构特点和受力性能，为后续的设计工作打下理论基础。根据工程实际需求，选择了合适的材料和尺寸，并确定了荷载条件和支撑方式。运用计算机辅助设计软件进行模拟计算，验证了设计方案的可行性。完成了梯形钢屋架的制作和安装，并对整个设计过程进行了总结。本课程设计不仅提高了学生的工程设计能力，也为实际工程提供了参考。

一、设计资料分析

• 跨度与长度：已知梯形钢屋架跨度为24m，长度为102m，柱距通常为6m（参考其他类似设计案例）。坡度为1/10，这一坡度值会影响屋面荷载的计算以及屋架的几何形状和内力分布等。
• 结构形式：一般可采用无檩体系屋盖方案，采用平坡梯形屋架。这种结构形式适用于较大跨度的工业厂房等建筑，并且与预应力混凝土大型屋面板等屋面材料配合使用较为常见。

二、荷载计算

• 恒载
  • 预应力混凝土大型屋面板：通常自重按1.4 - 1.5kN/m2计算（参考类似设计），对于1.5m×6m的大型屋面板，其自重产生的线荷载为$(1.4 - 1.5)×6 = 8.4 - 9kN/m$(1.4?1.5)×6=8.4?9kN/m。
  • 保温层：若采用8cm厚泡沫混凝土保温层，其容重约0.5kN/m2，产生的线荷载为$0.5×6 = 3kN/m$0.5×6=3kN/m。
  • 找平层与防水层：例如2cm厚找平层（容重约20kN/m3）和卷材防水层，假设防水层及找平层总厚度为0.05m，容重取20kN/m3，则其产生的线荷载为$20×0.05×6 = 6kN/m$20×0.05×6=6kN/m。
  • 屋架和支撑自重：按经验公式$(0.12 + 0.011L)$(0.12+0.011L)计算（L为跨度，单位为m），则$0.12+0.011×24 = 0.384kN/m$0.12+0.011×24=0.384kN/m。
  • 恒载总和：将上述各项相加，$G = (8.4 - 9)+3 + 6+0.384 = 17.784 - 18.384kN/m$G=(8.4?9)+3+6+0.384=17.784?18.384kN/m。
• 活荷载或雪荷载：需要根据当地的气象资料确定雪荷载标准值，假设基本雪压为$s_{0}$s0?，则雪荷载线荷载为$s = s_{0}×6$s=s0?×6。屋面活荷载标准值一般取0.7kN/m2，其线荷载为$0.7×6 = 4.2kN/m$0.7×6=4.2kN/m。两者取较大值进行计算，若$s>4.2kN/m$s>4.2kN/m，则取$s$s，否则取4.2kN/m。
• 积灰荷载：根据厂房的使用功能确定积灰荷载标准值$q_{a}$qa?，例如工业厂房可能有积灰荷载，若为$q_{a} = 0.6kN/m2$qa?=0.6kN/m2，则线荷载为$0.6×6 = 3.6kN/m$0.6×6=3.6kN/m。

三、内力计算

• 节点荷载计算：根据荷载组合情况计算节点荷载。例如，考虑恒载与活荷载（或雪荷载）、积灰荷载的组合。
  • 组合一：$F_{d1}=(1.2×G + 1.4×q_{l}+1.4×0.9×q_{a})×6×l_{1}$Fd1?=(1.2×G+1.4×ql?+1.4×0.9×qa?)×6×l1?（$q_{l}$ql?为活荷载或雪荷载，$l_{1}$l1?为节间长度，这里假设为1.5m）。
  • 组合二：$F_{d2}=(1.35×G+1.4×0.7×q_{l}+1.4×0.9×q_{a})×6×l_{1}$Fd2?=(1.35×G+1.4×