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《钢结构》课程设计计算书

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设计资料及有关规定

1、跨度L=15m。柱距（屋架间距）为6m；长度为84m。

2、屋面为彩色涂层压型钢板复合保温板（含檩条）0.25KN/m2

屋架及支撑0.12+0.011×L（m）KN/m2

3、雪荷载0.50KN/m2

4、钢材为Q235（3号钢）,焊条采用E43型

5、屋面坡度i=1/3

6、悬挂荷载0.3KN/m2

7、屋盖承重结构采用三角形钢屋架

8、令钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上。上柱截面为400mm×400mm，所用混凝土为C25,轴心抗压强度设计值。

二、屋架尺寸及檩条设置

1、屋架几何长度及节点编号如图所示，运输单元如图半跨7.5m运输,最大高度3m。

起拱高度f=L/500=15000/500=30mm

2、檩条支承于屋架上弦节点处。故采用檩条间距为2.646m。檩条跨度6m。在檩条间跨中位置设置拉条，圆钢拉条10mm。屋脊和屋檐处都设置斜拉条及撑杆。

支撑布置

1.根据厂房长度(84m60m)、跨度15m及荷载等情况，设置上弦横向水平支撑3道，下弦横向水平支撑3道，防止屋架水平方向振动。仅在跨度中央设置一道垂直支撑。上弦平面内在屋脊处设置刚性系杆及两端设置柔性系杆；下弦平面内在跨中设置刚性系杆及两端设置柔性系杆。

梯形钢屋架支撑布置如图所示：

杆件内力计算

1.荷载计算

永久荷载标准值:

屋架及支撑0.12+0.011×L=0.285(水平)

屋面及保温（檩条）0.25

悬挂荷载0.3

总计0.835

可变荷载标准值:

雪荷载0.8

总计0.8

永久荷载设计值1.2×0.835=1.002kN/㎡

可变荷载设计值1.4×0.8=1.12kN/㎡

风荷载不考虑

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=(1.002+1.12)×2.7×6=34.376kN

组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载

屋架上弦节点荷载P1=1.002×2.7×6=16.232kN

P2=1.12×2.7×6=18.144kN

组合三全跨屋架及支撑自重+半跨屋面结构材料+半跨施工荷载

屋架上弦节点荷载P3=1.2×0.285×2.7×6=5.54kN

P4=1.2×0.55×2.7×6=10.692kN

P5=1.4×1.0=1.4kN

3.杆件内力计算

本设计使用结构力学求解器,计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数。然后乘以实际的节点荷载。上弦杆不承受节间荷载。

屋架构件内力组合表

杆件名称

杆件编号

内力系数

组合一

组合二

组合三

计算内力

(KN)

全跨

左半跨

右半跨

P*全

P1*全+P2*左半

P1*全+P2*右半

P3*全+（P4+P5)*左半

P3*全+（P4+P5)*右半

上弦杆

AB

-6.73

-5.39

-2.69

-231.35

-207.038

-158.049

-102.46

-69.8117

-231.35

BC

-5.59

-4.24

-2.69

-192.162

-167.667

-139.544

-82.2387

-63.4961

-192.162

CD

-5.99

-4.65

-2.69

-192.162

-175.106

-139.544

-87.1964

-63.4961

-192.162

下弦杆

Ab

1.05

1.78

-0.72

36.0948

49.33992

3.97992

27.34076

-2.88924

49.33992

bd

-1.45

-0.72

-0.72

-49.8452

-36.6001

-36.6001

-16.7392

-16.7392

-49.8452

腹杆

Bb

-1.21

0.00

-1.21

-41.595

-