18米跨度钢结构课程设计-示例.pdf

上海理工大学 钢结构课程设计示例 附录A 梯形钢屋架设计示例 －、设计资料 某一单层单跨工业长房。厂房总长度为120m，柱距6m，跨度为18m。车间内设有两台中级工作制桥 式吊车。该地区冬季最低温度为－20℃。 屋面采用1.5m×6.0m 预应力大型屋面板，屋面坡度为i 1:10。上铺 120mm 厚泡沫混凝土保温层和三 毡四油防水层等。屋面活荷载标准值为0.7kN/㎡，雪荷载标准值为0.5kN/㎡，积灰荷载标准值为0.75kN/ ㎡。 屋架采用梯形钢屋架，其两端铰支于钢劲混凝土柱上。柱头截面为400mm×400mm，所用混凝土强度 等级为C20。 根据该地区的温度及荷载性质，钢材采用Q235B，其设计强度f 215kN/㎡,焊条采用E43 型，手工焊 接。构件采用钢板及热轧钢劲，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度：Lo 18000-2×150 17700mm，端部高度：h 2000mm （轴线处），h 2015mm （计算跨度 处）,中部高度2900mm。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸见图A-1所示。 图A-1 屋架形式及几何尺寸 屋架支撑布置见图B-2 所示。 1 上海理工大学 符号说明：GWJ- （钢屋架）；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A-2 屋架支撑布置图 三、荷载与内力计算 2 上海理工大学 1.荷载计算 荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值 防水层 （三毡四油上铺小石子） 0.35kN/㎡ 找平层 （20mm 厚水泥砂浆） 0.02×20 0.40kN/㎡ 保温层 （120mm 厚泡沫混凝土） 0.12×6 0.70kN/㎡ 预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡ 钢屋架和支撑自重 0.12+0.011×18 0.318kN/㎡ 管道设备自重 0.10kN/㎡ 总计 3.068kN/㎡ 可变荷载标准值 雪荷载 0.75kN/㎡ 积灰荷载 0.50kN/㎡ 总计 1.25kN/㎡ 永久荷载设计值 1.2×3.387 4.0644kN/㎡ （由可变荷载控制） 可变荷载设计值 1.4×1.25 1.75kN/㎡ 2.荷载组合 设计屋架时，应考虑以下三种组合： 组合一 全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦节点荷载 P (4.0644+1.75) ×1.5×6 52.3296kN 组合二 全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦节点荷载 P1 4.0644×1.5×6 36.59kN P 1.75×1.5×6 15.75kN 2 组合三 全跨屋架及支撑