钢结构课程设计计算书().docx

钢结构设计计算书

设计资料

某厂房总长度90米，跨度。冬季计算温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为8度。屋架下弦标高为18米，厂房内桥式吊车为2台150/30t（中级工作制）。

依照荷载性质，钢材采纳，要求保证屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯实验及碳、硫、磷含量合格。屋架连接方式采纳焊接，焊条选用型，手工焊。

二、屋架形式和几何尺寸

因屋面采纳混凝土大型屋面板，屋面坡度故宜采纳梯形屋架。

屋架计算跨度

屋架端部高度

屋架中部高度

屋架跨中起拱L／500，可取50mm。

屋架的几何尺寸如以下图所示

三、支撑布置

依照车间长度，屋架跨度荷载情形和吊车布置情形宜设置三道上、下弦横向水平支撑。考虑到柱网的布置情形，因为第一柱间间距小于6，因此厂房两头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系杆保证安装时上弦的稳固，下弦设置刚性系杆以传递风荷载。在设置水平支撑的柱间，在屋架跨中及两头，两屋架间共设置三道垂直支撑。屋脊节点和屋架支座处沿厂房通常设置刚性系杆，屋架下弦跨中通长设置一道柔性系杆。

四、荷载和内力计算

一、荷载计算

永久荷载标准值：

三毡四油(上铺绿豆砂)防水层

水泥沙浆找平层

保温层/

一毡二油隔气层

水泥沙浆找平层

预应力砼屋面板

屋架及支撑自重/

合计/

可变荷载标准值：

屋面活荷载

积灰荷载/

合计/

屋面活荷载与雪载一样可不能同时显现，取其中较大者进行计算。

荷载计算中，因屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，对重屋盖可不考虑，因此各荷载均按水平投影面积计算。

二、荷载组合

荷载组合按全跨永久荷载和全跨可变荷载并依照和计算。对跨中的部份斜腹杆因半跨荷载可能产生的内力变号，采取将跨度中央每侧的各3跟斜腹杆（图一中的eF、Fg、gH）均按压杆操纵细长比，故再也不考虑半跨荷载作用的组合。

按由可变荷载效应操纵的组合计算：取永久荷载=，屋面活荷载=，屋面积灰荷载=、=，那么节点荷载设计值为

按由可变荷载效应操纵的组合计算：取永久荷载=，屋面活荷载=、=，屋面积灰荷载=、=，那么节点荷载设计值为

故应取节点荷载设计值F=

3、内力计算

内力设计值如图二所示：

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F=m2+m2)××7m=53kN

组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载

屋架上弦节点荷载F1=m2××7=35kN

F2=m2××=18kN

组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载

屋架上弦节点荷载F3=+×21m)×××7=

F4=×+×××7=

内力组合见以下图三所示：

杆

件

名

称

杆内力系数（P=1）

组合一

组合二

组合三

计

算

内

力

全垮

①

左半跨②

右半跨③

①

N(左)=F1×①+F2×②

N（右）=F1×①

+F2×③

N(左)=F3×①+F4×②

N（右）=F3×①

F4×③

上

弦

杆

AB

BD

-300

-181

DF

-254

-159

FH

-522

-245

-202

下

弦

杆

ac

102

ce

eg

502

257

182

gh

518

518

216

216

斜

腹

杆

aB

Bc

308

275

237

136

77

308

cD

-234

-202

-186

-93

-69

-234

De

148

126

46

56

148

eF

-83

-56

-82

-8

-49

-83

Fg

17

-7

36

-17

40

40

-17

gH

38

59

57

-30

59

-30

竖

杆

aA

0

-16

cC

0

-53

-53

-53

-53

eE

0

-53

-53

-53

-53

gG

0

-53

五、杆件截面设计

按腹杆最大内力，节点板厚度选用，支座节点板厚度选用。

上弦杆

整个上弦采纳同一截面，按最大内力计算

上弦杆计算长度：在屋架平面内，为节间轴线长度；在屋架平面内，依照支撑布置和内力转变情形取。

因为，故截面选用两个不等肢角钢，短肢相并。

设，按Q345号钢轴心受压构件属b类截面