大学毕业设计论文-轻屋面钢屋架设计.docVIP

钢屋架课程设计 班级：土木1103班 姓名：罗普俊 学号指导老师：刘智敏 轻屋面钢屋架设计 设计资料 工程地点：河北邯郸，设计使用年限：50年。 工程规模：单层单跨封闭式工业厂房，长度120m，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，屋架跨度24m，柱距6m,屋面离地20m,吊车起重量为15t，工作制为A5，无较大的振动设备。 屋面作法：选用轻型屋面板，屋面坡度为1/10，无天窗。 自然条件：基本风压为，基本雪压为，积灰荷载标准值为地震设防烈度为7度。地面粗糙度类别为B类，场地类别Ⅲ类，重要性级别为二级，（）。 材料选用： （1）、屋架钢材采用规定的Q235， （2）、焊条采用规定的E43型焊条， （3）、普通螺栓采用等级为4.6级的C级螺栓，锚栓采用Q235级钢制成。 （4）、角钢型号按《热轧型钢》选用， （5）、混凝土强度等级为C25. 6、结构及各组成构件形式： （1）、钢屋架：梯形钢屋架， （2）、屋面板：选用轻型屋面板，材料可选择夹芯板，选用长尺压型钢板、夹芯板时按图集《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》01J925-1选用。 （3）、檩条及屋面支撑：计算或从相关标准图集中选用。 7、主要建筑构造做法及建筑设计要求按轻屋面计算。 二、屋架形式的选定和结构平面的布置 1、采用缓坡梯形屋架，坡度为1/10, 屋架计算跨度 屋架端部高度取 跨中高度 高跨比，属于常用范围之内。 屋架起拱度取50mm. 屋架腹杆采用人字式，使得上弦节点受荷，上弦杆节点水平间距取1500mm. 单位：mm 2、屋架支撑布置 根据厂房跨度24m，长度120及荷载情况，设置3道上、下弦横向水平支撑；屋脊处与檐口位置上、下弦处分别设一道系杆；在屋盖两端开间内的屋脊处与两端支座处设置竖向支撑；有吊车，需设下弦纵向水平支撑。 屋架荷载和内力计算 荷载计算 根据经验公式，屋架和支撑的自重估算值为 屋架下弦无其他荷载，可假定屋架和支撑重量全都作用在上弦节点。 根据《建筑结构荷载规范》可知，屋面活荷载和雪荷载不同时考虑，屋面活荷载为（不上人），雪荷载为取其中的较大者计入，取屋面活荷载。由于是轻屋面，需要考虑风荷载作用。 轻型屋面板采用夹芯板，按图集《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》01J925-1选用。预估屋面板受力，恒载为，屋面活荷载为，积灰荷载为，屋面板承受的设计荷载值为 。板型选,板厚75mm,有效宽度为960mm,取檩条间距为1500mm，支撑条件为连续，即所承受的设计荷载最大值为 屋面板受力表 永久荷载 标准值 设计值 屋面板和檩条自重 屋架和支撑自重 总和 0.7 0.84 可变荷载 标准值 设计值 屋面活荷载 积灰荷载 总和 1.0 1.4 檩条的设计 檩条采用实腹式檩条，截面采用冷弯薄壁C型钢.钢材选用Q235，檩条跨度为6m,在跨中设一道拉条，提供下翼缘平面外变形的约束条件，防止檩条因整体失稳而发生弯扭，拉条采用8mm圆钢。 在跨中设一道拉条的计算简图 冷弯薄壁C型钢截面参数： ，，， ， 檩条承受的竖向荷载： 屋面板和檩条自重： 可变荷载： 拉条处负弯矩 拉条与支座间正弯矩 强度验算： 刚度验算： 由于设置了拉条，可不用验算整体稳定。 荷载组合 （本次设计地区地址设防烈度为7度，轻型单层工业厂房，无需进行抗震设计。） （1）、全跨永久荷载+全跨可变荷载 （2）、全跨永久荷载+半跨可变荷载 ， （3）、屋架、支撑自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷载 ， （4）、轻屋面考虑风吸力的作用 风荷载标准值 ---Z处的风振系数 ---风压高度变化系数 ---风荷载体型系数 ---基本风压 考虑1.0×恒载+1.4×活载和荷载组合，风吸力为 ，即为风压力，且远远小于竖向荷载组合，可以忽略。 内力计算 利用midas建模计算 先计算桁架各杆件的内力系数和支座反力（F=1作用于全跨、左半跨、右半跨）。然后求出各种荷载情况下的内力进行组合。 全跨节点荷载 左半跨节点荷载 右半跨节点荷载 杆件内力组合（单位为KN） ，，，， 杆件 名称 内力系数 （F=1） 第一种组合 第二种组合 第三种组合 杆件内力 全跨① 左半跨② 右半跨 ③ ×① ×①+×② ×①+×③ ×①+×② ×①+×③ 上弦杆 AB 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 BC CD -8.741 -6.221 -2.473 -176.22 -144.98 -97.32 -97.50 -61.41 -176.22