钢结构课程设计计算书摘要.doc

1、某厂房总长度90m，跨度18m，纵向柱距6m，厂房内桥式吊车为两台150/30t中级工作 制，锻锤为2台5t。地区计算温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为8度，采用1.5m×6m预应力混凝土屋面板（考虑屋面板起系杆作用），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），屋架下弦标高为18m，钢材用Q235钢，焊条为E43型。 荷载及内力计算 屋架计算跨度 L=?－300=（18000－300）mm=17700mm 屋架高跨比h/L=2890/17700=1/6.12，符合经济高度要求。 支撑布置 根据车间长度、跨度及荷载情况，设置三道上、下弦横向水平支撑。考虑到柱网的布置情况，厂房两端的横向水平支撑设在第二柱间。在第一柱间的上弦设置刚性细杆保证安装时上弦的稳定，下弦设置刚性细杆以传递山墙风荷载。在设有横向水平支撑柱间的屋架跨中及两端设三道竖向支撑。 荷载计算 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4×1.2=0.48 KN/㎡ 水泥砂浆找平层 0.4×1.2=0.48 KN/㎡ 保温层 0.7×1.2=0.84 KN/㎡ 一毡二油隔气层 0.05×1.2=0.06 KN/㎡ 水泥砂浆找平层 0.3 ×1.2=0.36 KN/㎡ 预应力混凝土屋面板 1.45×1.2= 1.74KN/㎡ 屋架和支撑自重 (0.12＋0.011L)×1.2=(0.12＋0.011×18)×1.2=0.382 KN/㎡ 恒荷载总和 4.342 KN/㎡ 活荷载（或雪荷载） 0.7×1.4=0. 98 KN/㎡ 积灰荷载 1.3×1.4= 1.82KN/㎡ 可变荷载总和 2.8 KN/㎡ 屋面坡度不大，对荷载影响小，未予考虑。风荷载对屋面为吸力，重屋盖可不予考虑。 荷载组合 屋架设计时，应考虑以下三种荷载组合： 使用阶段： ①全跨永久荷载＋全跨可变荷载 屋架上弦节点荷载：F1=（4.342＋2.8）×1.5×6KN=64.278KN ②全跨永久荷载＋半跨可变荷载 F2=4.342×1.5×6KN=39.078KN F2′=2.8×1.5×6KN=25.2KN 施工阶段： ③全跨屋架和支撑自重＋半跨屋面板重＋半跨屋面活荷 F3=0.382×1.5×6KN=3.438KN F3′=(1.74＋2.8)×1.5×6KN=40.86KN (5)内力计算 本题采用图解法计算内力。应用图解法求的单位荷载作用于全跨及半跨各节点的各干内力，即内力系数，然后可求出当荷载作用于全跨及半跨各节点时的杆件内力，并求出荷载组合下的杆件内力，取其中不利内力〔正、负最大值〕作为设计屋架的依据。具体计算如表1。 表1 屋架杆件内力组合 杆件设计 腹杆最大内力417.9KN，查表7.4，选用中间节点板厚度取10mm，支座节点的节点板厚度取12mm. 上弦杆 整个上弦杆采用等截面，最不利内力N=－585.1KN。上弦杆计算长度在屋架平 面内为节间轴线长度?ox =150.8cm；屋架平面外,?0y =300cm(取两块屋面板宽度) ，截面选用两个不等肢角钢短肢相拼。2∟ 125×80×10，A=39.4㎝2 ，?X =2.26㎝，?y = 6.11㎝，截面验算如下：构件长细比 λx =Lox /?x =150.8/2.26=66.7[λ]=150 λy=Loy/?y=300/6.11=49.1 因为b1/t=125/10=12.5≤0.56Loy/b1=0.56×300/12.5=13.44故 杆件 名称 杆内力系数 全跨永久荷载+全跨可变荷载 N=P×③ 全跨永久荷载+半跨可变荷载 N=×③+×①或② 全跨屋架和支撑自重＋半跨屋面板重＋半跨屋面活荷N=×③+×①或② 计算内力 P=1 在左半跨 在右半跨 全跨 ① ② ③ 上弦杆 AB 0.000 0.000 0