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1、梯形钢屋架课程设计钢结构课程设计课 题：梯形钢屋架设计专业班级：学 号：指导老师：学生姓名：2010.07.1137目 录第一篇 设计资料1第二篇 设计计算3一、屋架支撑系统的设置3二、荷载与内力计算42.1 荷载计算52.2 荷载组合52.3 内力计算6三、杆件截面计算113.1 节点板厚选择113.2 上弦杆123.3 下弦杆（轴心受拉构件）133.4 腹杆（轴心受力构件）143.5 杆件截面选择列表16四、节点设计174.1 下弦节点c174.2 上弦节点F204.3 屋脊节点I214.4 跨中下弦拼接点i224.5 支座节点a23附录：电算结果27第一篇 设计资料一、设计题目：焊接梯形
2、钢屋架设计二、设计规范: 钢结构设计规范(GB50017-2003)三、目的：通过课程设计掌握屋盖系统结构布置方法。运用有关力学和本课程所学的知识，对钢屋架进行内力分析、杆件截面设计和节点设计。培养学生解决实际问题的能力。四、设计资料1. 某单层单跨工业厂房，跨度L=24 m，长度102 m。2. 厂房柱距6 m，钢筋混凝土柱，混凝土强度等级C20，上柱截面尺寸400400mm，钢屋架支承在柱顶。3. 吊车一台50 T，一台20 T，中级工作制桥式吊车（软钩），吊车平台标高12.000 m。4. 荷载标准值（1）永久荷载： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4KN/m2水泥砂浆找平层 0.3K
3、N/m2保温层 0.6KN/m2一毡二油隔气层 0.05KN/m2预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2屋架（包括支撑）自重 0.12+0.011L=0.384KN/m2 （2）可变荷载屋面活荷载标准值 0.7 KN/m2雪荷载标准值 0.35 KN/m2积灰荷载标准值 0.3 KN/m25. 屋架结构形式、计算跨度及几何尺寸见图1（屋面坡度为1:10）图1 梯形屋架示意图（单位：mm）6. 钢材选用Q235钢，角钢，钢板各种规格齐全；有各种类型的焊条和C级螺栓可供选用。7. 钢屋架的制造、运输荷安装条件：在金属结构厂制造，运往工地安装，最大运输长度16 m，运输高度3.85 m，工地有足
4、够的起重安装设备。第二篇 设计计算一、屋盖支撑系统的设置屋架支撑的种类有横向支撑、纵向支撑、垂直支撑和系杆。在本设计中，屋架支撑系统设计如下：1、 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。另因房屋跨度较大，两端横向支撑间距大于60m，为增加屋盖的刚性，在长度方向正中间的柱间再加设一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支 撑。2、 厂房内有吊车，高度较高，为满足对房屋整体刚度的要求设置纵向支撑，设置在屋架下弦平面。3、 在屋架跨中和两端各布置一道垂直支撑。垂直支撑的形式根据高度与柱距的比值确定。4、 在屋架上弦平面，屋架跨中和两端各布置一道通长的刚性系杆，其他结 点设通长
5、的柔性系杆；下弦平面，仅在跨中和两端布置通长的柔性系杆。具体支撑布置如图2所示：176=102(a)上弦平面横向支撑1211324(b)下弦平面纵横向支撑111435(c)屋脊处垂直支撑(d)柱顶处屋架垂直支撑124412531垂直支撑；2刚性系杆；3柔性系杆；4屋架；5柱顶连续梁图2 梯形屋架支撑布置二、荷载与内力计算首先定出屋架所有杆件的尺寸，画出屋架左半跨示意图，标明尺寸，如图3。图3 屋架杆件长度（单位：mm）2.1 荷载计算 恒载设计值=恒载标准值x 1.2 活在设计值=活载标准值x 1.4 荷载设计值计算表（单位：KN/ m2） 序号标准值设计值备注1三毡四油防水层 （上铺绿豆沙）
6、 0.40.482水泥砂浆找平层 0.30.363保温层 0.60.724一毡二油隔气层 0.050.065预应力混凝土大型屋面板 1.41.686屋架（包括支撑）自重0.3840.4608永久荷载总计3.1343.76087屋面活荷载0.70.98取7、8中较大的数值8雪荷载0.350.499积灰荷载0.30.42可变荷载总计1.01.42.2 荷载组合荷载组合应考虑使用阶段和施工阶段两种情况：使用阶段a、全跨永久荷载+全跨可变荷载 b、全跨永久荷载+半跨可变荷载施工阶段全跨屋架自重+半跨屋面板+半跨可变荷载组合一：全跨永久荷载+全跨可变荷载图4 组合一屋架受力图节点荷载设计值 P=（3.7
7、608+1.4）1.56=46.4472 KN组合二：全跨永久荷载+半跨可变荷载图5 组合二屋架受力图节点荷载设计值 P1=46.4472 KNP2=3.76081.56=33.8472 KN 组合三：全跨屋盖+半跨屋面板+半跨可变活荷载节点荷载设计值 P1=（0.4608+1.68+1.4）1.56=31.8672 KNP2=0.46081.56=4.1472 KN2.3 内力计算 各种荷载组合下，屋架杆件内力计算采用电算（PF程序）。以全跨上每个节点作用单位1的力为例来具体说明：1、杆件及节点编号图6 杆件及节点编号2、输入数据标题TITLE*2010.7.8 *唐斯 屋架结构的内力计算
8、*土木0708 *弹性模型及控制数据ENMNJNSNLC2.06E8492631杆件数据 m. IST IEN A I11411.00E-0924711.00E-09371011.00E-094101311.00E-095131611.00E-096161911.00E-097192211.00E-098222511.00E-0991211.00E-09101311.00E-09113411.00E-09124511.00E-09134611.00E-09146711.00E-09157811.00E-09167911.00E-091791011.00E-0918101111.00E-0919
9、101211.00E-0920121311.00E-0921131411.00E-0922131511.00E-0923151611.00E-0924161711.00E-0925161811.00E-0926181911.00E-0927192011.00E-0928192111.00E-0929212211.00E-0930222311.00E-0931222411.00E-0932242511.00E-0933252611.00E-09342311.00E-09353511.00E-09365611.00E-09376811.00E-09388911.00E-093991111.00E-0940111211.00E-0941121411.00E-0942141511.00E-0943151711.00E-0944171811.00E-094518 2011.00E-0946202111.00E-0947212311.00E-0948232411.00E-09 49242611.00E-09结点坐标 jointXYjointXY1001
