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1、 钢 结 构 课 程 设 计0钢钢 结结 构构 课课 程程 设设 计计钢结构厂房屋架钢结构厂房屋架指导教师：指导教师： ddddddd 班班 级：级： 土土 q 班班 学生姓名：学生姓名： aa aa 学学 号：号： 分分 组：组： 丁丁a aC C 2013 年年 06 月月 26 日日钢 结 构 课 程 设 计01.1.结构形式与布结构形式与布某车间跨度 24m，长度 240m,柱距 6m，采用梯形钢屋架，屋面材料为 1.56m 预应力钢筋混凝土大型屋面板,屋面坡度 i=1/12，檐口高度 H。=1.8m,混凝土强度 C20。桁架计算跨度：L。=24000m-2150=23700mm 在
2、23.7m 的两端部高度：H。=1800mm在 30m 轴线处端部高度: H。=2785mm桁架跨中起拱 50mm（L /500）桁架形式及几何尺寸如图 1、图 2、图 3、图 4、图 5 所示桁架形式及几何尺寸 图1 杨碧：钢结构课程设计1桁架及桁架上弦支撑布置 图2 桁架下弦支撑布置 图3 垂直支撑1-1 图4 垂直支撑2-2 图5 辽 宁 工 程 技 术 大 学2标准永久荷载 （1/cos=/=1.0035）22112 预应力钢筋混凝土大型屋面板 1.00351.5= 1.505kN/找平层（20mm 厚） 1.00350.4= 0.4kN/防水层 1.00350.38=0.381kN/
3、保温层 1.00350.97= 0.973kN/支撑重量 1.00350.8=0.803 kN/屋屋架自重 0.12+0.01124=0.384kN/总计 4.447kN/准值可变荷载标积灰荷载 0.8kN/屋面活荷载 0.7kN/总计 1.5kN/考虑以下三种荷载组合：（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载（按永久荷载为主控制的组合）F=（1.354.447+1.40.70.7+1.40.90.8）1.56=69.274kN（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载设计值：F1.1=1.354.4471.56=54.03kN(按永久荷载为主的组合)F1.2=1.24.4471.56=48.0
4、3kN(按可变荷载为主的组合)对结构有利时：F1.3=1.04.4471.56=40.02kN半跨节点可变荷载设计值：F2.1=1.4（0.70.7+0.90.8)1.56=15.25kN(按永久荷载为主的组合)F2.2=1.4（0.7+0.90.8)1.56=17.89kN(按可变荷载为主的组合)（3）全跨屋架包括支撑+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载（按可变荷载为主的组合）全跨节点桁架自重设计值：对结构不利时，杨碧：钢结构课程设计3F3.1=1.20.3841.56=4.151kN对结构有利时，F3.2=1.00.3841.56=3.46kN 半跨节点面板自重及活荷载设计值：F4=（1.2
5、1.5+1.40.77)1.56=25.9kN (1) ,(2)为使用阶段荷载情况， （3）为施工阶段荷载情况。计算详图如下：（a）(b)（c）辽 宁 工 程 技 术 大 学42.2. 内力计算内力计算由结构力学求解器解得 F=1 的桁架各杆件的内力系数.计算结果见表 1内力系数 F=1第二种组合第三种组合杆件名称 全 跨 左半跨 右半跨 第一种组合F F1.i +F2.i F1.i +F2.i F3.i +F4 F3.i +F4 计算杆件内力/KN AB000000000BC、CD-10.92-7.80-3.12-756.43-756.43DE、EF-16.12-10.75-5.37-111
6、6.63-1116.63FG-17.69-10.61-7.07-1225.39-1225.39上弦杆GH、GI-18.11-10.89-7.22-1254.48-1254.48ab6.334.461.69438.48438.48bc14.009.694.31969.78969.78cd17.1810.936.251190.061190.06下弦杆 de16.728.368.361158.191158.19aB-9.82-7.20-2.62-680.23-680.23Bb7.034.832.19486.9681486.9681bD-5.38-3.31-2.06-372.67-372.67Dc3.
7、481.711.78241.06241.06斜腹杆cF-1.16-0.46-1.70-149.62 -69.69-77.927.9-44.84-77.927.9杨碧：钢结构课程设计5Fd0.79-0.711.4954.72 18.9265.40-15.6641.87-15.6665.40df1.142.88-1.7378.97 106.2735.2179.32-40.87-40.87106.27fI1.903.61-1.73131.61 157.7175.85101.39-44.81-44.81157.71fG0.550.350.0038.0938.0938.09Aa-0.50-0.500.0
8、0-34.64-34.64Cb、Ec-1.00-1.000.00-69.27-69.27Gd-1.00-1.260.00-69.27-69.27Hf-1.40-1.000.00-96.98-96.98竖 杆Ie00000表 13.3.杆件设计杆件设计（1）上弦杆整个上弦采用等截面，按 FG 杆件之最大设计内力设计N=1254.48kN =N =150.5cm =3150.5cm=451.5cmOxlOyl选用两个不等肢角钢，短肢相并；腹杆最大内力 N=680.23KN，查表（书 P336）节点板厚选用 12mm，支座节点板厚度选用14mm。设 =60，查附表 4 的=0.807需要截面积：2
9、27230/215807. 01254480mmmmNN fNA需要的回转半径：辽 宁 工 程 技 术 大 学6cmcmlicmcmliy yx x53. 760451.551. 2605 .15000根据需要的 A , ix , iy 查角钢规格表（附表 8） ，选用 220012512，A=75.8242cmix=3.57cm，iy=9.61cm，b1/t=200cm/12cm=16.67, 按所选角钢进行验算：13.4075. 35 .150cmcm ilxox x因为 b1/t=200cm/12cm=16.670y /b1=0.564515cm/200cm=12.64所以 15081.
10、63)2007 .521245151 (122007 . 3)7 .521 (7 . 32422224 122 1cmcmcm cmcmbtltboy yz截面在 x 和 y 平面皆属 b 类，只需求。查表得y=0.878xyz22 2/215/22.2104 .7582787. 01254480mmNmmNmmANy所选截面合适上弦截面 （2）下弦杆 整个上弦采用等截面，按最大设计内力计算。N=1190.06kN =N=300cm =1185cmOxlOyl需要截面积：2 235.55/2151190060cmmmNN fNAn杨碧：钢结构课程设计7选用 218011012，因，故用不等肢角
11、钢，短肢相并。oxoyll 35027.135/76. 8,10. 335.55424.6722yoyoyyx ilcmicmicmcmA考虑下弦有的栓孔消弱，下弦净截面面积：mm5 .21222 2222/215/214553511900604 .6226125 .2124 .6742mmNmmNmmN ANmmmmmmAnn下弦截面 （3）斜腹杆 aB-680230N-680.23KN N计算长度因为yoxll0，故采用不等肢角钢，长肢相并，使。选用cmllyox9 .2330yxii 21409010，A=44.522。910/90/,74. 3,47. 4,22tbcmiicmyx09
12、.5047. 49 .233cmcm ilxox x因为22 2 yyyz222244224 2/215/2132 .4452718, 0680230718. 0,15072.70)1023399009. 11 (4 .372339)09. 11 (mmNmmNmmN fNcmcmcm tlbzoyyyz只求因为所需截面适合。 辽 宁 工 程 技 术 大 学8端斜杆截面 （4）腹杆 df-fI此杆在 f 节点处不断开，采用通长杆件。最大拉力：N fi=157.71KN 另一段 N df=106.7KN最大压力：N fi=44.81KN 另一段 N df=40.87KN 再分式桁架中的斜腹杆，在
13、桁架平面内的计算长度取节点中心间距：cm8 .204oxlcmcmNNlloy401)81.4487.4025. 075. 0(6 .409)25. 075. 0(12 1选用 270 5，由附表 8 得：A=13.75cm,因为1509516. 28 .204145/70/,31. 3,16. 2cmcmtbcmiixyx7 .487/40185. 0/85. 014/cmcmbltboy所以22 2224/215/5 .941375345. 044810345. 01502 .139)475. 01 (mmNmmNmmN ANtlbyyoyyyz拉应力：22/215/7 .1141375157710mmNmmNmmmm AN杨碧：钢结构课程设计9df-fI 截面（5）竖杆 GdN=-69.27KN=-69270Ncmllcmcmlloyox5 .2238 .1785 .2238 . 08 . 0内力较小，按选择，需要的回转半径为：150cmcmlicmcmlioy xox x69. 11505 .253 19. 11508 .178 查型钢表，选用 263 5，截面几何特征：1509294. 18 .1786 .125/63/,04. 3,94. 1,286.122cmcmtbiicmAxyx因为58.2063/223558. 0/58. 06 .
