24米厂房钢屋架设计.doc

钢结构设计 姓名： 学号： 班级： 一、设计资料 厂房总长90ｍ，跨度根据不同学号为24m。 1、结构形式：钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度为i=1:10；L为屋架跨度。地区计算温度高于—20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为8度，屋架下弦标高为18ｍ；厂房内桥式吊车为2台150/30 t（中级工作制），锻锤为2台５t 。 2、屋架形式及荷载屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如附表图所示。屋架采用的钢材、焊条为：学号为单号用Q235钢，焊条为E43型。 3、屋盖结构及荷载 采用无檩体系。 用1.5×6.0预应力混凝土屋板。 荷载：①屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.11L，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重，以KN/m2为单位； ②屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7 KN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为 =0.35 KN/m2，施工活荷载标准值与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值；积灰荷载根据不同学号按附表取：0.7 KN/m2； ③屋面个构造层的荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆沙）防水层 0.4KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4KN/m2 保温层 0.55KN/m2 一毡二油隔气层 0.05KN/m2 水泥砂浆找平层 0.3KN/m2 预应力混凝土屋面板 1.45KN/m2 二、屋架形式和几何尺寸 屋面材料为大型屋面板，故采用无檩体系平破梯形屋架。屋面坡度i=1/10； 屋架计算跨度L0＝24000－300＝23700mm；端部高度取H=1990mm，跨中高度取3190mm，下端起拱50mm。 屋架几何尺寸如图1所示： g . 24米跨屋架几何尺寸 h . 24米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值 i . 24米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值 支撑布置： 由于房屋长度有90米，故在房屋两端及中间设置上、下横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。其他屋架则在垂直支撑处分别于上、下弦设置三道系杆，其中屋脊和两支座处为刚性系杆，其余三道为柔性系杆。 四、屋架节点荷载 屋面坡度较小，故对所有荷载均按水平投影面计算： 荷 载 计 算 表 表1 荷 载 名 称 标 准 值（kN/m2） 设 计 值（kN/m2） 预应力混凝土大型屋面板 1.45 1.451.35=1.958 三毡四油（上铺绿豆沙）防水层 0.4 0.41.35=0.54 水泥砂浆找平层 0.4 0.41.35=0.54 保温层 0.55 0.551.35=0.743 一毡二油隔气层 0.05 0.051.35=0.068 找平层 0.3 0.31.35=0.405 屋架和支撑自重 q=0.12+0.011L=0.384 0.3841.35=0.518 永久荷载总和 3.484 4.772 屋面活荷载 0.7 0.71.4=0.98 积灰荷载 1.2 1.21.4=1.68 可变荷载总和 1.9 2.66 计算屋架时考虑下列三种荷载组合情况 1) 满载（全跨永久荷载加全跨可变荷载） F＝（4.772+2.66）×1.5×6＝66.888kN 2) 全跨永久荷载 F1=4.772×1.5×6＝42.948kN 半垮节点可变荷载 F2＝2.66×1.5×6＝23.94kN 3) 全跨屋架和支撑自重、半跨屋面板荷载、半跨活荷载 全跨节点屋架自重： F3=0.518×1.5×6＝4.662KN 半跨屋面板自重及半跨活荷载 F4＝（1.958+1.33）×1.5×6＝29.5927KN 五﹑屋架杆件内力计算 表 2 屋架杆件内力组合表 杆件名称 内力系数（F=1） 第一种组合 F×① 第二种组合 第二种组合 杆件计算内力 （kN） 全跨 左半跨 右半跨 F1×①+ F2×② F1×①+ F2×③ F3×①+ F4×② F3×①+ F4×③ ① ② ③ 上弦杆 AB 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 BC;CD -8.72 -6.25 -2.47 -583.26 -524.13 -433.64 -225.60 -113.74 -583.26 DE;EF -13.53 -9.04 -4.49