孙银凤钢结构课程设计修正版.docVIP

钢结构课程设计 设计资料 某单层单跨工业厂房，跨度18m，长度102m。 厂房柱距6m，钢筋混凝土柱，混凝土强度等级C20，上柱截面尺寸400×400，钢屋架支承在柱顶。 吊车一台150T，一台30T，吊车平台标高+12.000m。 荷载标准值： 永久荷载： 屋面材料自重： 0.50kN/m2 屋架及支撑自重： 按经验公式q=0.12+0.011L=0.318kN/m2 可变荷载： 屋面活载标准值： 0.5kN/m2 雪荷载标准值： 0.50kN/m2 积灰荷载标准值、： 0.35kN/m2 (3)风荷载： B类地区， βz=1.0， 基本风压：3.0kN/m2 5.屋架计算跨度，几何尺寸及屋面坡度见下图。 6.钢材Q235号钢、角钢、钢板各种规格齐全；有各种类型的焊条和C级螺栓可供选用。 7.钢屋架的制造、运输和安装条件：在金属结构厂制造，运往工地安装，最大运输长度16m，运输高度3.85m，工地有足够的起重安装条件。 屋架全跨上弦节点单位荷载作用下构件内力系数见下图。 设计计算书 布置屋架支撑 屋架支撑的种类有横向支撑、纵向支撑、垂直支撑和系杆。在本设计中，屋架支撑系统设计如下： 厂房柱距6m,屋架间距取为6米。 在房屋两端第一个柱间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。房屋长度较大，为102m，其两端横向支撑间距超过了60m，为增加屋盖的刚性，在长度方向正中间的柱间加设一道横向支撑。房屋是厂房，且厂房内有吊车，高度较高，对房屋整体刚度的要求较高，设置纵向支撑，对梯形屋架，纵向支撑设置在屋架的下弦平面。在屋架中和两端各布置一道垂直支撑。垂直支撑的形式根据高度与柱距的比值确定。在此屋架结构中，h/l=/6000=0.48，故取如下图垂直支撑形式： 在屋架上弦平面，屋架跨中和两端各布置一道通长的刚性系杆，其他结点设通长的柔性系杆；下弦平面，仅在跨中和两端布置通长的柔性系杆。 荷载 永久荷载： 屋面材料自重：标准值=0.50kN/m2 设计值=0.60kN/m2 屋架及支撑自重：标准值=0.318kN/m2 设计值=0.382kN/m2 总重G：标准值=0.818kN/m2 设计值=0.982kN/m2 可变荷载： 屋面活载：标准值=0.5kN/m2 设计值=0.7kN/m2 雪荷载：标准值=0.50kN/m2 设计值=0.7kN/m2 积灰荷载：标准值=0.35kN/m2 设计值=0.49kN/m2 屋面活载与雪荷载取较大值 总重P：标准值=0.85kN/m2 设计值=1.19kN/m2 内力组合 全跨恒载+全跨活载 ∑q=0.982+1.19=2.172kN/m2 节点荷载设计值：P=（∑q）·l·b=2.172×6×1.5=19.548kN/m2 全跨恒载+半跨活载 节点荷载设计值：P1=19.548kN/m2 P2=0.982×6×1.5=8.838kN/m2 全部屋架+支撑自重+半跨屋面板+半跨屋面活载 节点荷载设计值：P1=(0.982+1.19)×6×1.5=19.548kN/m2 P3=0.382×6×1.5=3.438kN/m2 内力计算 18米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值 屋架杆件内力组合表 杆件名称 内力系数（P=1） 第一种组合 第二种组合 第三种组合 计算内力 全跨 左半跨 右半跨 P=19.548kN P1=19.548kN P1=19.548kN P2=8.838kN P3=3.438kN P×① P1×②＋P2×③ P1×③＋P2×② P1×②＋P3×③ P1×③＋P3×② ① ② ③ KN KN KN KN KN KN 上弦杆 AB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 BC -6.221 -4.371 -1.850 -121.608 -101.795 -74.795 -91.805 -51.191 -121.608 CD -6.221 -4.371 -1.850 -121.608 -101.795 -74.795 -91.805 -51.191 -121.608 DE -8.993 -5.636 -3.357 -175.795 -139.842 -115.434 -121.714 -84.999 -175.795 EF -8.993 -5.636 -3.357 -175.795 -139.8421 -115.434 -121.714 -84.999 -1