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钢结构课程设计
班 级：
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指导老师：
2012年 12 月 9 日
梯形钢屋架课程设计
一、设计资料
题号61，屋面坡度1：16，跨度21m，长度96m，，地点：上海，基本风压：0.20kN/m,基本雪压：0.55 kN/m。该车间内设有两台200/50kN中级工作制吊车，轨顶标高为8.5m。
采用1.5m×6m预应力混凝土大型屋面板，80mm厚泡沫混凝土保护层，卷材屋面，屋面坡度i=1/16。屋面活荷载标准值0.7kPa，血荷载标准值为0.55 kN/m，积灰荷载标准值为0.6 kN/m。屋架铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm×400mm。
混凝土采用C20，，钢筋采用Q235B级，焊条采用E43型。
屋架计算跨度：=21m-2×0.15m=20.7m
跨中及端部高度：采用无檩体系屋盖方案，缓坡梯形屋架，取屋架在21m轴线处的端部高度。屋架跨中起拱按考虑，取60mm。
二、结构形式与布置
屋架形式及几何尺寸如下图：
梯形钢屋架支撑布置如下图：
荷载计算
屋面荷载与雪荷载不会同时出现，计算时取较大值进行计算，故取屋面活荷载0.7 kN/m进行计算。
屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式计算，跨度单位为米（m）。荷载计算表如下：
荷载名称 标准值（kN/m） 设计值（kN/m） 预应力混凝土大型屋面板 1.4 1.4×1.35=1.89 三毡四油防水层 0.4 0.4×1.35=0.54 找平层(厚20mm) 0.2×20=0.4 0.4×1.35=0.54 80厚泡沫混凝土保护层 0.08×6=0.48 0.48×1.35=0.648 屋架和支撑自重 0.12+0.011×030=0.45 0.45×1.35=0.608 管道荷载 0.1 0.1×1.35=0.135 永久荷载总和 3.23 4.361 屋面活荷载 0.7 0.7×1.4=0.98 积灰荷载 0.6 0.6×1.4=0.84 可变荷载总和 0.3 1.82 设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合
全跨永久荷载+全跨可变荷载：
全跨永久荷载+半跨可变荷载
全跨节点永久荷载：
半跨节点可变荷载：
（3）全跨屋架（包括支撑）自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载
全跨节点屋架自重：
半跨接点屋面板自重及活荷载：
（1）、（2）为使用节点荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。
4、内力计算
屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如下:
由数解法解得F=1时的屋架各杆件的内力系数(F=1作用于全跨\左半跨和右半跨).然后进行组合,如下表:
杆件名称 内力系数(F=1) 第一种组合F×① 第二种组合 第三种组合 计算杆件内力(kN) 全跨① 左半跨② 右半跨③ F1×①+F2×② F1×①＋F2×③ F3×①＋F4×② F3×①＋F4×③ 上弦 AB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 BC、CD -11.29 -8.46 -3.46 -628.05141 -581.69601 -499.79601 -258.9589 -142.4089 -628.15141 DE、EF -18.19 -13.05 -6.28 -1011.8915 -927.69831 -816.80571 -403.6948 -245.8861 -628.05141 FG、GH -21.58 -14.61 -8.52 -1200.4738 -1086.30522 -986.55102 -458.6017 -316.6438 -1011.8915 HI -22.43 -13.98 -10.33 -1247.7585 -1109.34747 -1049.5605 -448.5659 -363.4844 -1200.4738 IJ、JK -22.9 -14.45 -10.33 -1273.9041 -1135.4931 -1068.0075 -462.0925 -366.0553 -1247.7585 下弦 ab 6.02 4.6 1.75 334.88658 311.62698 264.94398 140.1554 73.7219 334.88658 bc 15.18 11.15 4.93 844.44822 778.43682 676.55322 342.9411 197.9529 844.44822 cd 20.14 14.07 7.42 112
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