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1、第2章设计计算书一、屋架支撑系统设置一、拟订尺寸 . 4 二、桩在承台底面部署 . 5 三、承台底面形心处位移计算. . 6 四、墩身弹性水平位移计算. . 10 五、桩基检算 . 12 六、配筋计算 . 14 第3章电算结果一、原始输入数据 . 17 二、电算输出结果 . 18 三、手算电算结果对照表. . 21 附录1:设计说明书一份附录2：桩基础部署及桩身钢筋结构图一张第一篇设计资料1.某单层单跨工业厂房，跨度24m,长度102mo2.厂房柱距6m,钢筋混凝土柱，混凝土强度C20,上柱截面尺寸400X400mm, 钢屋架支承在柱顶。3.吊车一台50T, 一台20T,中级工作制桥式吊车（软
2、钩），吊车平台标高12 ? OOOmo 4.荷载标准值：（1）永久荷载三毡四油（上铺绿豆沙）防水层水泥砂浆找平层保温层一毡二油隔气层预应力混凝土大型屋面板屋架（包含支撑）自重（2）可变荷载屋面活载标准值雪荷载标准值积灰荷载标准值6.钢材选择Q235钢，角钢、钢板多种规格齐全，有多种类型焊条和C级螺栓可供选择。0. 4 kN/m:0. 3 kN/m:0. 6 kN/m:0. 05kN/m:1. 4 kN/m:0. 12+0. 011L=0. 384kN/m20. 7 kN/m:0. 35 kN/m20. 3 kN/m:5. 屋架结构形式、计算跨度及儿何尺寸见图1（屋面坡度1:10） o图1梯形屋
3、架示意图（单位：mm）7.钢屋架制造、运输和安装条件：在金属结构厂制造，运往工地安装，最大运输长度16m,运输高度3. 85m,工地有足够起重安装设备。设计计算一、屋架支撑系统设置屋架支撑种类有横向支撑、纵向支撑、垂直支撑和系杆。在本设计中，屋架支撑系统设计以下：1.1厂房柱距6m,屋架间距取为6米。1. 2在房屋两端第一个柱间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。房屋长度较大，为102m,其两端横向支撑间距超出了60m,为增加屋盖刚性，在长度方向正中间柱间加设一道横向支撑。1.3房屋是厂房，且厂房内有吊车，高度较高，对房屋整体刚度要求较高，设置纵向支撑，对梯形屋架，纵向支撑设置在屋架
4、下弦平面。1. 4在屋架中和两端各部署一道垂直支撑。垂直支撑形式依据高度和柱距比值确定。在此屋架结构中，h/1二3085/6000二0.51,故取以下图垂直支撑形式： /7/ 1/ /J- Sr.1垂直支撑图样1.5在屋架上弦平面，屋架跨中和两端各部署一道通长刚性系杆，其它结点设通长柔性系杆；下弦平面，仅在跨中和两端部署通长柔性系杆。屋架支撑系统设置图2所表示。柱项处的屋架垂直支撐梯形屋架支撑部署图1垂直支撑：2系杆；3上弦横向支撑；4一卞弦横向支撑；5下弦纵向支撑二、杆件内力计算先定出屋架全部杆件尺寸，画出屋架示意图图3：2.1荷载计算恒载设计值二恒载标准值1. 2XX X. X X X .
5、X. ?X X 5 /X A X X X X X XX/ f 1 1XXXX.MXXDx6X17=102 |上弦平面4 5 4/ / /下弦平面屋脊处垂直支撐1 712000屋架几何尺寸图活载设计值二活载标准值1.4(1)永久荷载设计值三毡四油 (上铺绿豆沙 ) 防水层0.4x1.2 = 0.483/尸水泥砂浆找平层03x1.2 = 0.36kN/m2保温层0.6xl.2 = 0.72kN/F 一毡二油隔气层0.05 x 1.2 = 0.06灯V/用预应力混凝土大型屋面板1.4X1.2 = 1.68RN/M屋架 (包含支撑 ) 自重0.384x1.2 = 0.4608灯V/用累计(2)可变荷载
6、设计值q】=3.7608 N/ m2因为积雪时人不大可能大量拥上屋面等原因，对屋面均布可变荷载和雪荷载，只取其较大者。屋面活载：0.7 x 1.4 = 0.98/H2雪荷载：0.35x1.4 = 0.49RN/加2 积灰荷载：03x1.4 = 0.42/w2累计2. 2荷载组合q2=1.4kN /nr设计屋架时应考虑三种组合:使用阶段a?全跨永久荷载+全跨可变荷载工q = 3.7608+1.400 二5.1608KN / m2结点荷载设计值：P =（工= 5.1608x6x1.5 = 46.4472KNb?全跨永久荷载+半跨可变荷载节点荷载设计值：乙=46.4472PN 施工阶段c?全跨屋架（
7、包含支撑）自重+半跨屋面板 +半跨活载节点荷载设计值：乙=（0. 4608+1. 68+1. 4）x6x1.5 = 31.8672 P2 = 0.4608 x 6x1.5 = 4.1472 c种荷载组合屋架受力图2.3内力计算实际釆取pf程序计算杆件在单位节点作用下各杆件内力系数，见下表（全跨和左半跨相关数据见附录）。由表内三种组合可见：组合一，对杆件计算关键起控制作用；组合二和组合三，可能引发跨中几根斜腹杆发生内力变号。假如施工过程中，在屋架两侧对称均和铺设面板，则可避免内力变号而不用组合三。杆件及节点编号 : 节点编号示意图节点编号图示依据电算所得各荷载组合下杆件内力系数，即可求得其对应控
8、制内力，结果见下表 : 屋架杆件内力组合表杆件名称内力系数（P二1）第一个组合第二种组合第三种组合计算内力全跨左半跨右半跨P=46? 4472 kN Pl=46. 4472kN Pl=31. 8672kN P2=33.8472kN P2=4. 1472kN pg P1X + P2XP1X + P2XP1X + P2XP1X + P2XKN KN KN KN KN KN 上弦杆AB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 BC -9.141 -6.549 -2.593 -424.574 -391.949 -342.103 -219.452 -109.792 -424.574 CD -9.141 -6
9、.549 -2.593 -424.574 -391.949 -342.103 -219.452 -109.792 -424.574 DE -14.104 -9.425 4679 -655.091 -596.136 -536.336 -319.753 -188.194 -655. 091 EF -14.104 -9.425 4679 -655.091 -596.136 -536.336 -319.753 -188.194 -655. 091 FG -15.833 -9.516 -6.316 -735399 -655.77 -615.45 -329.442 -240.738 -735. 399 G
10、H -15.833 -9.516 -6.316 -735399 -655.77 -615.45 -329.442 -240.738 -735.399 HI -15.27 -7.635 -7.635 -709.249 -613.048 -613.048 -274.97 -274.97 -709.249 ?卜弦杆ac 4.975 3.663 1.312 231.0748 214.5436 184.921 122.1707 57.00096 231.0748 ce 12.045 8.36 3.685 559.4565 513.0255 454.1205 281.6922 152.1012 559.4
11、565 eg 15.228 9.711 5.517 707.298 637.7838 584.9394 332.3425 216.0848 707.2981 gi 15.716 8.741 6.975 729.9642 642.0792 619.8276 307.4779 258.5244 729.9642 斜腹杆aB -9 -6.627 -2.373 -418.025 -388.125 -334.525 -221.025 -103.104 -418. 025 Be 6.945 4.808 2.137 322.5758 295.6496 261.995 162.0801 88.03994 32
12、2.5758 cD -5.456 -3.412 -2.044 -253.416 -227.662 -210.425 -117.208 -79.2868 -253.416 De 3.68 1.883 1.797 170.9257 148.2835 147.1999 67.45846 65.07454 170.9257 eF -2.412 -0.672 J?74 -112.031 -90.1066 -103.563 -28.6309 -58.2358 -112.031 Fg 1.064 -0.489 1.553 49.41982 29.85202 55.58122 -9.14246 47.4617
13、8 55. 58122 gH 0.085 1.6 -1.515 3.948012 23.03701 -16.212 44.70451 -41.6433 44.70451 Hi -1.145 -2.513 1.368 -53.182 -70.4188 -21.5182 -74.4089 33.17242 -74.4089 竖腹杆Aa 0.5-0.5 0 -23.2236 -23.2236 -16.9236 -15.9336 -2.0736 -23.2236 Cc -1 -1 0 -46.4472 -46.4472 -33.8472 -31.8672 -4.1472 -46.4472 Ee -1
14、-1 0 -46.4472 -46.4472 -33.8472 -31.8672 -4.1472 -46.4472 Gg -1 -1 0 -46.4472 -46.4472 -33.8472 -31.8672 -4.1472 -46.4472 Ii 2.039 1.019 1.019 94.70584 81.81999 81.81999 36.69867 36.69867 94.70584 屋架杆件内力组合表三、杆件截面设计3.1、 节点板厚选择支座斜杆最大内力设计值N=-418. 025KN,查钢结构原理和设计书本表9. 1：选择中间节点板厚t二10mm,支座结点板厚t二12mm。3.2、
15、上弦杆（压弯构件）整个上弦杆釆取同一截面，免去不一样截面杆件间拼接。截面按受力最大部位F-G-H节间选择，最大内力为：=-735.399 由屋面坡度1： 10得屋面倾角： ? = arctan =5.7r 计算长度：弯矩平面外（侧向无支撑）S =2x1507.48 = 3014.96加虽当初loy = 2/宜选择长边外伸两不等边角钢，但压弯构件乂期望加大角弯矩作用平面内OX1 L 1 21000 x - x - 14 cosa 14 cos5.71 =1507.48/wn 钢竖边尺寸，所以仍选择两个等边角钢。设A = 2t=2v = 65,查附表1.20得, 0 = 0.78，则需要截面特征为
16、: =735-399x103_4385丄1加 - 43.85曲0.78x215 1150.748 、OX _= - =2.32 cw 65 因为F-G-H节间不是端部，故节点板厚度为10mm,由此查附表2.1得：选择2Z125X10等边角钢。截面特征为：A = 2x24.373 = 48.746cm2i = 3.85cm iy = 5.52cm 由2 = 54.6cm 查附表1? 20 得,0=0.833 故N(J=(=735.399 x 10 山 / nmj2 y= 3000mm（因下弦有纵向支撑和系杆）丼序仔坟4 N 729.9642X103“代 = “皿- 截面选择：A = = - -= 339.277?=33?95c/zr 301.49665=4.646777 150.748 3.85 =39.2cm 2 = 150 =54.6 2 = 150 301.4965.52依据所需截面特征，查附表2?1选择2Z100X80X10不等边角钢，且短肢相连。截面特征为 :A = 34.334cm2, zv = 2.35cm i、= 4.78cmx y截面验算：人=L-3 127.66刃35
