钢结构课程设计计算书_精品.doc

《钢结构设计》课程设计计算书 一、题目 普通钢屋架设计，并绘制屋架支撑、檩条布置图和屋架施工图 二、工程概况 某车间厂房总长度约为108m。车间设有两台30吨中级工作制吊车。车间无腐蚀性介质。该车间为单跨双坡封闭式厂房，屋架采用三角形桁架式钢屋架（见图1），屋架下弦标高为9m，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为400㎜×400㎜，混凝土强度等级为C 屋面采用彩色压型钢板加保温层屋面，C型檩条，檩距为1.5m~2. 芬克式 豪式 图1 三角形桁架式钢屋架示意图 三、设计资料 按表1选取屋架形式、坡度、柱距、跨度和所在地区的雪荷载。 屋面恒荷载(包括屋面板、保温层、檩条、屋架及支撑等)水平投影标准值为0.50kN/㎡。屋面活荷载标准值为0.30kN/㎡。不考虑积灰荷载、风荷载。雪荷载（kN/㎡）见表1，不考虑全垮积雪不均匀分布情况。 荷载规范规定屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,而采用其中较大者。本设计中活荷载均小于雪荷载，故只需考虑恒载和雪荷载的组合。这种组合分全跨雪荷载和半跨雪荷载两种情况，即内力组合为“恒+全”和“恒+半”两种组合值。 结构重要性系数为γ0=1.0。屋架采用Q235B钢，焊条采用E43型。 四、设计内容与要求 1.材料的选择：包括屋架所采用的钢材的品种，螺栓的种类及规格，焊条的型号等。 2.确定屋架的形式，计算屋架各杆的几何尺寸。 3.布置屋架及屋盖支撑，画出屋盖支撑、檩条布置图(1号图纸铅笔图一张)。 4.进行屋架结构设计，提出结构计算书一份。 5.绘制屋架施工图(1号图纸铅笔图一张)，其主要内容包括：屋架的正面图，上、下弦平面图，侧面图和设有垂直支撑、系杆处必要的剖面图，正面图中没表示清楚的零件详图、屋架简图、材料表等。 6.制图按中华人民共和国国家标准，《房屋建筑制图统一标准》(GB/T50001-2001)，《建筑结构制图标准》(GB/T50105-2001)。 五、参考资料 (1)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001) (2)《钢结构设计规范》(GB50017-2003) (3)《建筑结构静力计算手册》 (4)《钢结构设计手册（上册）》 六、计算书撰写规范之一 设计资料 某工程为跨度为21m的单跨双坡封闭式厂房，总长度为40m，采用三角形桁架式钢屋架即芬克式钢屋架，屋面坡度i=1:2.5，屋架间距为6.0m，车间设有两台30吨中级工作制吊车，屋架铰接于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为400mm*400mm，混凝土强度等级为C20，无吊顶，屋架下弦标高为10m，屋面材料采用彩色压型钢板加保温层屋面，C型檩条，屋面恒荷载标准值为0.5KN/m2，屋面活荷载标准值为0.2 KN/m2，基本雪压为0.3 KN/m2，不考虑积灰荷载、风荷载，不考虑全跨积雪不均匀分布情况。结构重要性系数γ=1.0，屋架采用Q235B钢，焊条采用E43型 2．屋架形式和几何尺寸 屋架形式和几何尺寸如下图1 图1 屋架形式和几何尺寸 檩条支承于上弦节点，屋架坡度为a=arctg1/2.5=22o′，檩距为1.818m 3．支撑布置 上弦横向水平支撑设置在房屋两端及伸缩缝处第一开间内，并在相应开间屋架跨中设置垂直支撑。 上弦横向水平支撑在交叉点处与檩条相连。故上弦杆在屋架平面外的计算长度等于其节间几何长度。 在其余开间屋架下弦跨中设置一通长水平柔性系杆。下弦杆在屋架平面外的计算长度为屋架跨度的一半。 4.荷载计算 （1）永久荷载标准值： 屋面恒荷载标准值Gk=0.50 kN/m2。 屋面活荷载标准值Qk=0.20 kN/m2。 屋面雪荷载标准值Sk=0.3 kN/ m2。 （2）上弦的集中荷载和节点荷载永久值。 檩条上传来给屋架上弦杆的集中荷载标准值P=0.5*6*1.818/cosα=5.88 KN 节点永久荷载标准值：P’=P=5.88KN。. 图2 上弦的集中永久荷载计算简图 （3）上弦的集中雪荷载及节点雪荷载 P1=0.3*6*1.818/cosα=3.53KN。 节点雪荷载标准值：P2=P1=3.53KN。 （4）荷载规范规定屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，而是采用其中较大者。本例中只需考虑恒载和雪荷载的组合。 荷载组合：1.2x永久荷载+1.4x雪荷载。 5．内力计算 内力组合：杆件以受拉为正，受压为负（表1）。 上弦杆内力计算 表1 屋架杆件内力组合表 杆件名称 杆件编号 全跨荷载 半跨荷载 内力组合 内力系数 恒载标准值P1=5..88kN 活载标准值P2