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1、第一部分 钢结构课程设计任务书一、基本要求1、 每位同学务必按分组要求做，并在计算书中注明组别；2、 计算书参考教材中例题，但内力计算图解法应用计算机绘制；3、 图纸不得相互拷贝，为1号图；4、 计算书中应有屋架支撑布置图；5、 课程设计成绩单列，不计入钢结构课程成绩内；6、 课程设计应由学生本人于2016年7月10日前，交到指导老师。二、 课程设计题目某车间梯形钢屋架结构设计三、 设计资料1、 车间柱网布置图（L84m）。2、 屋架支承于钢筋混凝土柱顶（砼等级为C20），采用梯形钢屋架。3、 屋面采用1.56m的预应力钢筋混凝土大型屋面板（屋面板不考虑作为支撑用）。4、 柱距6m。5、 荷载
2、：1) 屋架自重（120+11L）N/m2，其中L为屋架高度；2)基本荷载表：荷载类型序号荷载名称重量静载1预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）1500 N/m22防水层380 N/m23找平层20mm厚400 N/m24保温层970 N/m25支撑重量80 N/m2动载1活载700 N/m22积灰荷载800 N/m23雪荷载500 N/m2四、 设计要求1、 设计屋面支撑布置（要求对整间厂房进行布置，写入计算书）；2、 计算屋架杆件设计内力（选取典型一榀屋架，写入计算书）；3、 设计杆件截面；4、 设计不少于5个的典型节点；5、 绘制屋架的结构施工图（1号图纸）。五、 内力计算考虑下面三种情况
3、1、 满载（全跨静荷载加全跨活荷载），正常使用中;2、半跨屋面板荷载和半跨活荷载（活荷载400 N/m2）和全跨屋架自重,在吊装过程中出现最不对称内力。3、全跨静荷载和半跨活荷载，在使用过程中最不对称。六、 注意事项 1、 学生在计算书封皮必须显示自己的组别。且在计算书工程概况中写清具体数值（如2013土木工程03班25号同学的组别为：第二组25）。 2、 图纸、计算书必须由指导老师签字方能视为有效。 3、 图纸内容包括： 屋架计算简图（内力、尺寸）； 半跨屋架正面图，上下弦杆俯视图，端竖杆、中央竖杆侧面图，屋架支座俯视图，必要的零件大样图； 材料表； 图纸说明 梯形钢屋架支撑布置如图所示：第
4、二部分、钢屋架设计计算组别：丙IIIbB、动载1、3， 2484m、C20混凝土。由于采用1.56m预应力钢筋混凝土大型屋面板，故选用平坡梯形屋架。屋架计算跨度：L。=L-300=23700mm 屋架端部高度：H。=1800mm 计算高度：h=1813mm屋架跨中高度: H =H。+(L。/2)i=1800+(23700/2) (1/11)= 2880mm屋架高跨比： H/L。=2880/23700= 1/8.23屋架坡度：i=1/111.荷载计算为使屋面节点受荷，配合屋面板1.5米宽，腹杆体系大部分采用下弦节间为3米的下承式屋架。在跨中腹杆的倾角满足要求，可不必采用再分式杆系。屋架跨中起拱L
5、/50050mm,几何尺寸如图（1）所示，支撑布置如图（2）动载取活载加雪荷载（1200N/m）。屋架沿水平投影面积分布的自重，按经验公式P(12011L) = 0.384 N/m。永久荷载标准值：预应力钢筋混凝土大型屋面板（含嵌缝）1.5 kN/m2防水层0.38kN/m220厚1：3水泥砂浆找平层0.4 kN/m2保温层0.97kN/m2支撑重量0.08kN/m2屋架自重（120+1124）/1000=0.384N/m2可变荷载标准值：屋面活载加雪活载1.20kN/m2以上荷载计算中，因屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，对重屋盖可不考虑，所以各荷载均按水平投影面积计算。永久荷载设计值：1.
6、2（1.5+0.38+0.4+0.97+0.08+0.384）4.457kN/m2可变荷载设计值：1.41.21.68kN/m2荷载总重4.457+1.68=6.137 kN/m22内力计算 组合一：全跨恒荷载+全跨活荷载 P=6.1371.56 = 55.231 kN组合二：全跨恒荷载+半跨活荷载 P1=4.4571.56 = 40.113 kN；P2=1.681.56 = 15.12 kN组合三：全跨屋架自重+半跨屋面板荷载+半跨活荷载（0.4 kN）P3=1.20.3841.56 = 4.147 kN; P4=（1.21.5+1.40.4）1.56 = 24.24 kN由力学求解器计算屋
7、架各杆件内力，然后乘以实际的节点荷载。计算简图如下屋架构件内力组合表内力系数 P=1组合一P=55.233KNN=P组合二P1=40.113KNP2=15.12KN N左=P1+ P2；N右=P1+ P2组合三P3=4.147KN；P4=21.24KN; N左=P3+ P4；N右= P3+ P4不利组合全跨左半跨右半跨上弦杆AB0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000BC-9.640-6.906-2.734-532.4-491.1-428.0-186.6-98.0-532.4CD-9.640-6.906-2.734-532.4-491.1-428.0-186.6-
8、98.0-532.4DE-14.964-9.999-4.965-826.5-751.4-675.3-274.4-167.5-826.5EF-14.964-9.999-4.965-826.5-751.4-675.3-274.4-167.5-826.5FG-16.878-10.144-6.734-932.2-830.4-778.8-285.4-213.0-932.2GH-16.878-10.144-6.734-932.2-830.4-778.8-285.4-213.0-932.2HI-16.342-8.171-8.171-902.6-779.1-241.3-902.6下弦杆ab5.2333.853
9、1.380289.0268.1230.7103.551.0289.0bc12.7558.8533.902704.5645.5570.6240.9135.7704.5cd16.21210.3385.874895.4806.6739.1286.8192.0895.4de16.8039.3467.457928.1815.3786.8268.2228.0928.1斜腹杆aB-9.145-6.733-2.412-505.1-468.6-403.3-180.9-89.1-505.1Bb7.1314.9392.192393.9360.7319.2134.476.1393.9bD-5.607-3.511-2.
10、096-309.7-278.0-256.6-97.8-67.7-309.7Dc3.8201.9661.854211.0183.0181.357.655.2211.0cF-2.524-0.732-1.792-139.4-112.3-128.3-26.0-48.5-139.4Fd1.1540.4531.60763.739.470.64.838.963.770.6dH0.0151.581-1.5660.824.5-23.133.6-33.233.6-33.2He-1.100-2.5191.419-60.8-82.2-22.6-58.0-25.6-82.2-60.8竖 杆aA-0.500-0.5000
11、.000-27.6-27.6-20.0-12.7-2.1-27.6bC-1.000-1.0000.000-55.2-55.2-40.1-25.4-4.1-55.2cE-1.000-1.0000.000-55.2-55.2-40.1-25.4-4.1-55.2dG-1.000-1.0000.000-55.2-55.2-40.1-25.4-4.1-55.2eI-1.000-1.0000.000-55.2-55.2-40.1-25.4-4.1-55.2杆件截面设计1.上弦杆整个上弦不改变截面，按最大内力设计，N-932.2kN上弦杆件计算长度：在屋架平面内，为节间轴线长度lox1506mm；在屋架平
12、面外，根据支撑布置和内力变化情况取loy215063012mm,因为loy2lox，故截面宜选用两个不等肢角钢，短肢相并。腹杆最大内力NaB-505.1kN,查教材表7-4，节点板厚度选用12mm，支座节点板厚度选用14mm。假定60，按3号钢，轴心受压构件（查附表）属于b类截面，0.807需要截面面积AN/f932.2103/（0.807215）5372.7mm2 需要的回转半径为：ix1506/6025.1mm iy3012/6050.2mm根据A、ix、iy查不等肢角钢规格表,选用 2L18011010, A5680mm2, ix31.3mm, iy58.1mm. 按所选角钢进行验算：x1506/31.348.1 150 y3012/58.151.8 150（满足要求）由于yx，只需求出min=y,查轴心受力稳定系数表y0.852N/yA932.2103/(0.8525680)=192.6N/mm2215 N/mm2 所选截面合适，垫板每个节间设一块。2下弦杆整个下弦也不改变截面，按最大内力N928.1kN。按下弦支撑布置情况：计算长度Lox3000mm,Loy6000mm计算下弦截面净面积：An928.1103/2154316
