土木工程钢结构设计m,总长m梯形屋架.docVIP

钢结构课程设计——21m跨钢屋架设计计算书 1 设计资料 某厂房总长度90m，跨度Lm，屋盖体系为无檩体系，纵向柱距6m。 1.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，不考虑地震设防，屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为2台150/30t（中级工作制），锻锤为2台5t。 2. 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：用Q345钢，焊条为E50型。 3.屋盖结构及荷载 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： 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； 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kN/m2。 屋面各构造层的荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4kN/m2 水泥砂浆找平层 0.4kN/m2 保温层 kN/m2 一毡二油隔气层 0.05kN/m2 水泥砂浆找平层 0.3kN/m2 预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2 图7.30 屋架形式及几何尺寸 荷载计算 屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，从资料可知屋面活荷载大于雪荷载，故取屋面活荷载计算。 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m。 荷载 永久荷载： 预应力混凝土屋面板 屋架及支撑自重 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 水泥砂浆找平层 保温层 一毡二油隔汽层 水泥砂浆找平层 总计 4.929 可变荷载： 屋面活荷载 积灰荷载 总计 1.82 设计屋架时，应考虑以下3种荷载组合： 全跨永久荷载+全跨可变荷载 全跨节点永久荷载及可变荷载： （2）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+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 全跨节点屋架自重： 半跨节点屋面板自重及活荷载： 、（2）为使用阶段荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。 4内力计算 屋架在上述3种荷载组合作用下的计算简图见图7.32所示。 由已知得F=1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）， 然后求出各种荷载情况下的内力进行组合，计算结果见表7.6。 （a） (b) (c) 屋架支撑布置如图7.31所示。 符号说明：SC—上弦支撑 XC—下弦支撑 CC—垂直支撑 GG—刚性系杆 LG—柔性系杆 图7.31 屋架支撑布置 杆件名称 内力系数（F=1） 第1种组合F 第2种组合 第3种组合 计算杆件内力（kN） 全跨① 左半跨② 右半跨③ ① ①+ ①+ ①+ ①+ ② ③ ② ③ 上弦 AB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 BC/CD -7.472 -5.31 -2.162 -453.84928 -418.43572 -366.87148 -172.272 -89.0388 -453.85 DE、EF -11.262 -7.339 -3.923 -684.05388 -619.79514 -563.84106 -242.087 -151.768 -684.05 FG/GH -12.18 -6.861 -5.319 -739.8132 -652.68798 -627.43002 -233.365 -192.594