《普通钢屋架设计计算书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《普通钢屋架设计计算书（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、刚结构课程设计课 程 设 计 计 算 书学 院：建筑与土木工程学院系 别： 土木工程系 专 业： 土木工程 课 程： 建筑钢结构设计 设计内容： 普 通 钢 屋 架 学生姓名： 鲁晓鹏 学 号： 25320062205025 指导老师： 刘 丽 君 2010年1月一 、设计资料 某厂房跨度30m，总长90m，柱距6 m，采用梯形钢屋架、1.56.0m预应力混凝土大型屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400400，混凝土强度等级为C30，屋面坡度为。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，抗震设防烈度为7度，屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为2台150/30t（中级工作制），锻锤为
2、2台5t。 永久荷载： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2 保温层 0.55 KN/m2 一毡二油隔气层 0.05 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.3 KN/m2预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L 计算：0.45KN/m2悬挂管道： 0.15 KN/m2 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： 1.0 KN/m2 钢材采用Q235-B。焊条采E43型，手工焊。桁架计算跨度：lo=30-20.15=29.7m跨中及端部高度：
3、桁架中间高度： h=3.490m在29.7m处的两端高度： ho=2.005m在30m处轴线处端部高度： ho=1.990m桁架跨中起拱60mm（L/500）。1. 结构形式与布置桁架形式及几何尺寸如图1所示。桁架支撑布置如图2所示 2、荷载计算由于i=1/10，则：=5.71，cos=0.995。计算竖向节点荷载时，按水平投影面计算。节点荷载即为1.5m*6m内的荷载。桁架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式（PW=0.12+0.011跨度）计算，跨度单位为米。恒载计算： 防水层（三毡四油）： 0.4/0.995=0.402 kN/m2预应力钢筋混凝土大型屋面板： 1.4/0.99
4、5=1.407 kN/m2隔气层、找平层： 0.35/0.995=0.3518 kN/m2保温层、找平层： 0.95/0.995=0.9548 kN/m2 屋架自重： 0.12+0.01130=0.45 kN/m2悬挂管道： 0.15/0.995=0.1508 kN/m2以上合计： 3.7164kN/m2 活载计算：屋面均布活荷载（上人屋面）： 0.7 kN/m2积灰荷载： 1.0kN/m2共 1.7 kN/m2设计桁架应考虑以下三种组合：（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）全跨节点荷载设计值：F=（1.353.716+1.40.70.7+1.40.91）1.56=6
5、2.6634 KN（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载设计值： 对结构不利时： F1,1 =1.353.7161.56=45.1494 KN（按永久荷载为主的组合） F1,2 =1.23.71641.56=10.7032KN（按可变荷载为主的组合） 对结构有利时：F1,3 =1.03.71641.56=33.4476KN 半跨节点可变荷载设计值： F2,1=1.4(0.70.7+0.91)1.56=17.514KN(按永久荷载为主的组合)F2,2 =1.4（0.7+0.91）1.56=20.16KN（按可变荷载为主的组合）（3）全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载（按
6、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：F3,1 =1.2*0.45*1.5*6=4.86KN对结构有利时：F3,2 =1.0*0.45*1.5*6=4.05KN半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：F4 =（1.2*1.4+1.4*.0.5）*1.5*6=21.42Kn（1），（2）为使用阶段荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。屋架在上述三种荷载组合作用下的相关计算简图如图3所示：4.内力计算由电算先解得F=1的桁架各杆件的内力系数（F=1作用于全跨，左半跨和右半跨）。然后求出各种荷载情况下的内力进行组合，计算结果见表1：图3 桁架计算简图 从上自下的顺序a,b,c分别是F=1
7、作用于全跨、左半跨、右半跨的情况；表1 桁架杆件内内力组合表杆件名称内力系数第一种组合第二种组合第三种荷载计算杆件内力/KN全跨（1）左半跨（2）右半跨（3）上弦23、76、1412、171921、220-11.17-17.91-21.16-22.01-23.070-8.09-12.34-13.58-12.85-13.710-3.08-5.57-7.53-9.15-9.360-466.91-748.64-884.49-920.02-964.3300000-466.91-748.64-884.49-920.02-964.33下弦56575859605.9814.9819.7922.0720.73
8、4.4210.6013.2213.6010.361.564.386.578.4710.36249.96626.16827.22922.53866.51249.96626.16827.22922.53866.51斜腹杆5585911151618252624-11.228.96-7.435.44-4.152.63-2.31-0.621.673.391.57-8.306.33-4.903.22-1.990.70-0.11-1.963.705.021.25-2.932.63-2.532.23-2.161.93-2.201.35-2.03-1.620.33-469.00374.53-310.57227.
9、39-173.47109.93-96.56-25.9269.81141.7065.63-50.59 -38.03 91.38 123.22 65.63-71.66 0.33 15.31 56.28 -13.58 -45.00 86.02 121.26 -58.35 25.90 -36.72 -20.97 -469.00374.53-310.57227.39-173.47109.93-71.66-13.580.33-45.0091.38-36.72123.22-20.9765.63竖杆14、1013202327-0.50-1.00-0.24-0.74-2.380-0.50-1.00-0.51-1
10、.09-1.820000.270.35-0.550-20.90-41.80-21.32-30.9399.480-20.90-41.80-21.32-30.9399.480注： F=62.6634KN；F1，1=45.1494 KN；F1，2=10.7032KN；F1，3=33.4476； F2，1=17.514； F2，2=20.16； F3，1=4.86； F3，2=4.05； F4=21.42. 5 . 杆件设计(1) 上弦杆整个上弦采用等截面，按21，22杆件之最大内力设计N=964.33 kN =964330N上弦杆计算长度：在桁架平面内，为节间轴线长度：在桁架平面外，根据支撑布置和内力变化情况，取：因为=3，故截面宜选用两个不等肢角钢，短肢相并，如图4腹杆最大内力N=469.00kN，查材料表9.6.4可得，中间节点板厚度选用10mm，支座节点板厚度选用12mm。设=60，查教材附录4得=0.807。需要截面积：需要的回转半径：根据所需要的A、查角钢规格表（附录8），选用218011010，A=5675，、，按所选角钢进行验算： 图4：上弦截面按所选角钢进行验算，满足长细比：的要求。
