高国成钢结构设计.doc

必威体育精装版精品文档，知识共享！ 远程教育学院 钢结构课程设计 题 目 设计18M跨焊接梯形钢屋架 学 习 中 心 哈工大（威海） 分校 专 业 土木工程 层 次 专升本 学 生 高国成 学 号 201109016733310003 　　　 钢结构课程设计任务书 设计18M跨焊接梯形钢屋架 一、教学要求： 正确布置钢屋架的支撑； 掌握钢屋架的设计步骤和方法； 能正确绘制钢屋架施工图。 二、设计资料： 某地一金工车间，长90m，跨度18m，柱距6m，柱顶标高10m，山墙处采用封闭结合，车间内设有两台20t/3t中级工作制桥式吊车。采用梯形钢屋架，1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，膨胀珍珠岩制品保温层（容重为4kN/，厚度见下表），卷材屋面，屋面坡度i =1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20。 车间地点 哈尔滨 伊春 吉林 通化 保温层厚度(cm) 8 10 12 灰荷载( kN/) 0 0.3 0.5 0.75 三、设计内容： 确定屋架型式尺寸，选择钢材及连接材料； 布置屋盖支撑并按比例绘出支撑布置图; 用力学方法求杆力系数； 荷载汇集； 杆力组合（填附表1）； 选择杆件截面（填附表2）； 节点设计； 绘制施工图； 计算书一份。 AB A B C D E F G a b c d 目录 屋盖支撑布置图....................................(1) 荷载计算..........................................(2) 桁架内力图........................................(3) 桁架内力组合表....................................（4） 桁架截面选用表及计算..............................(6) 节点计算.........................................(11) 屋盖支撑布置图 屋架形式及几何尺寸如图所示 上弦横向水平支撑一般设置在房屋两端且间距不宜大于60m，根据厂房长度(90m60m)、跨度及荷载情况，设置上弦横向水平支撑3道。 下弦横向水平支撑与上弦横向水平支撑对应的布置在同一柱间距内，以形成稳定空间体系。 下弦纵向水平支撑不进行布置。 垂直支撑设置在上、下弦横向支撑的柱间内，在屋架两端及跨中的竖直面内。 系杆沿房屋纵向通长设置，以保证屋架的侧向稳定。 支撑布置如图所示： 梯形钢屋架支撑布置如图所示： 荷载计算 屋面雪荷载与检修荷载不会同时出现，计算时，取较大的荷载标准值进行计算。故取屋面活荷载0.5KN/m2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 荷载名称 标准值（KN/m2） 设计值（KN/m2） 预应力混凝土大型屋面板自重 1.4 1.4×1.35＝1.89 屋架及支撑自重 0.45 0.45×1.35＝0.608 屋面防水层 0.4 0.4×1.35＝0.54 找平层 0.4 0.4×1.35＝0.54 永久荷载总和 2.65 3.578 屋面检修荷载 0.5 0.5×1.4＝0.7 可变荷载总和 0.5 0.7 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 全跨节点永久荷载及可变荷载： 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： 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： 半跨节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。 桁架内力图 屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如下： 桁架内力组合表 杆件名称 杆件编号 单位荷载 F＝1 静载作用（KN/m2） 活载（KN/m2）0.7 杆件内力 计算内力 在左 在右 全跨 全部恒载3.578 屋架支撑0.608 大型屋面板1.89 左 右 全部 组合一 组合二 组合三 在 左 在右 全 部 左 右 左 右 上弦杆 AB 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00