钢结构屋架设计详解.doc

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一、题目  某厂房总长度90m,跨度为18m,屋盖体系为无檩屋盖。纵向柱距6m。 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i=L/10;L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C,无侵蚀性介质,屋架下弦标高为18m。 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)如附图所示。屋架采用的钢材、焊条为:Q345钢,焊条为E50型。 3.屋盖结构及荷载 (1)无檩体系:采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板(考虑屋面板起系杆作用) 荷  载:①屋架及支撑自重:按经验公式q=0.12+0.011L,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0.7kN/m2,雪荷载的基本雪压标准 值为S0=0.35kN/m2,施工活荷载与雪荷载不同时考虑,而是取两者的较大值;积灰荷载为0.7kN/m2 ③屋面各构造层的荷载标准值: 三毡四油(上铺绿豆砂)防水层 0.45kN/m2 水泥砂浆找平层 0.7kN/m2 保温层 0.4 kN/m2(按附表取) 预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2 附 图 (a) 18米跨屋架 (b)18米跨屋架全跨单位荷载几何尺寸作用下各杆件的内力值 (c) 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值 设计内容 1.屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置 根据车间长度、屋架跨度和荷载情况,设置上、下弦横向水平支撑、垂直 支撑和系杆,见下图。因连接孔和连接零件上有区别,图中给出W1、W2和W3 三 种编号 (a)上弦横向水平支撑布置图 (b)屋架、下弦水平支撑布置图 1-1、2-2 剖面图 2.荷载计算 三毡四油防水层 0.45 kN/m2 水泥砂浆找平层 0.7kN/m2 保温层 0.4kN/m2 预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2 屋架及支撑自重 0.12+0.011L=0.318kN/m2 恒荷载总和 3.318kN/m2 活荷载 0.7kN/m2 积灰荷载 0.7kN/m2 可变荷载总和 1.4kN/m2 屋面坡度不大,对荷载影响小,未予以考虑。风荷载对屋面为吸力,重屋面可不考虑。 3.荷载组合 1.全跨永久荷载+全跨可变荷载 可变荷载效应控制的组合: F=(1.2×3.318+1.4×0.7+1.4×0.9×0.7)×1.5×6=52.59kN 永久荷载效应控制的组合: F’=(1.35×3.318+1.4×0.7×0.7+1.4×0.9×0.7)×1.5×6=54.43kN 故F=54.43KN 2.全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨永久荷载设计值: F1=1.35×3.318×1.5×6=40.31kN 半跨可变荷载设计值: F2=(1.4×0.7+1.4×0.9×0.7)×1.5×6=16.76kN 屋架杆件内力组合表 杆件名称 杆件编号 单位内力作用时的内力系数 组合1 组合2 计算内里 全跨A 左半跨B 右半跨C F×A F1×A+F2×C F1×A+F2×B 上弦 AB 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 BC、CD -6.221 -4.317 -1.85 -338.61 -281.77 -323.12 -338.

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