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1、姓 名： 班 级： 学 号： 指导老师：钢结构屋盖课程设计计算书*02 土木工程（ 4）班BTMGC02053*2005年 6 月 11日设计说明1、设计某一检修厂房屋盖，跨度为27m长度为80m柱距为 6m,三角形屋架，钢材为 Q235-B,焊条采用E43型，屋面为 压型钢板，屋面坡度 i=1 ：2.5，屋架铰接于钢筋混凝土柱顶， 无吊车，外檐口采用自由排水，采用槽钢檩条，檩条间距为 2827.25mm。2、基本风压为0.4KN/m2,屋面离地面高度为12 m,不上人屋面。雪荷载 0.6KN/m2檩条设计1、檩条采用轻型槽钢檩条2、屋面材料为压型钢板，屋面坡度为 1: 2.5 （a =21.
2、80 ）檩条跨度为6m,于跨中设置一道拉条，水平檩距2396.4 XCOS21.80 =2396.4 X 0.93=2228. 65mrp 坡向斜距 2396.4mm3、荷载标准值（对水平投影面）永久荷载：压型钢板（不保温）自重为 0.1 KN/m2,檩条（包 括拉条和支撑）自重设为 0.11 KN/m2可变荷载：屋面雪荷载3 =0.6KN/m2,基本风压3 o=0.40 KN/m24、内力计算永久荷载于屋面活荷载组合檩条线荷载Pk二(0.21+0.6 ) X 2.229=1.805 KN/mp= (1.2 X0.21 + 1.4 X 0.6 ) X 2.229=2.434 KN/mPX=Ps
3、in2 1 . 8 0=2.434X 0.37=0.901 KN/m0PY=Pcos2 1 .8 =2.434X 0.93=2.264 KN/m弯矩设计值：M x= Py l 2/8=2.264 X62/8=10.188KN mM y= px l 2/32=0.901 X 6732=1.014 KNm 永久荷载和风荷载的吸力组合按建筑结构荷载规范 GB50009 2001 房屋高度为 12m 取 a z=1.0按门式钢架轻型房屋钢结构技术规程 CECS1 0：2 2002 附录A, 风荷载体型系数为：1.5 log A-2.9=-1.211A=2.22865m2X 6m=13.72m2垂直于屋
4、面的风荷载标准值3k= a s a z 3 0=-1.211 x 1.0 X(1.05X 0.4)=-0.509 KN/m2檩条线荷载P XY= (0.509-0.21 X cos21.8 0)X 2.22865=0.314X 2.22865=0.070KN/mP X =0.21 X 2.229 X sin21.8 o=0.174 KN/mP Y =1.4 X 1.211 X 2.229-0.21 X 2.229X cos21.8 0=3.344 KN/m 弯矩设计值M X= PYl 2/8=3.344 X 62/8=15.048KN/mMy= pxl2/8=0.174 x62/8=0.783
5、KN/m截面选择选用选用轻型槽钢【20 W=152.2 cm Wynmax=54.9 cm Wynmin=20.53cmI x=152.20 cm4 i x=8.07 cm i y=2.20 cm 计算截面有孔洞削弱,考虑0.9的折减系数，则净截面模量为:WN)=0.9 x 152.2=136.98cm3WLax=0.9 x 54.9=49.41 cm 33皿山=0.9 x 20.5=18.45 cm屋面能阻止檩条失稳和扭转，截面的塑性发展系数丫x=1.05y y=1.20,按公式计算截面a、b点的强度为（见图）PyP136.98 x 103) +0.783 x 106/ (1.2 x 49.
6、41 x 103) =117.83215N/mrn挠度计算因为支撑压型钢板金属板，有积灰的瓦楞铁和石棉等金属面者，容许挠度为L/200当设置拉条时，只须计算垂直于屋面方向的最大挠度v y=(5/384) x(3.344 x cos21.8x60004) / (206x 103x 1522x 104) =16.7mmL/200=30mm构造要求 入 x=600/8.07=74.35200入 y=300/2.20=136.36200故此檩条在平面内外均满足要求三、屋架设计屋架结构的几何尺寸如图檩条支撑于屋架上弦节点。屋架坡角(上弦与下弦之间的夹角)为 a =21.80。檩距=2.229m17700
7、支撑布置建筑抗震设计规范（GB50011-2001）支撑布置见图，上弦 横向水平支撑设置在房屋两端和伸缩缝处第一开内，并在相应开间屋架跨中设置垂直支撑，其余在开间，屋架下弦跨中设置一通长水平柔 性系杆，上弦横向水平支撑在交叉点处与檩条相连，故上弦杆在屋架平面外的计算长度等于其节间几何长度， 下弦杆在屋架平面外的计 算长度为屋架跨度的一半。荷载标准值永久荷载（恒荷载）（对水平投影面）压型钢板（不保温）0.1 KN/m檩条自重（不包括拉条支撑）0.1 KN/m屋架及支撑自重0.15 KN/m管道条合计0.05 KN/m 0.40 KN/m 可变荷载（活荷载）（对水平投影面）雪荷载基本雪压So=0.
8、6 KN/m2 ,按建筑结构荷载规范（GB50009-2001 ）表考虑积雪全跨均匀分布情况，由于a =21.80 25 所以卩 r=1.0 雪荷载标准值 &=卩 rSo=0.6 KN/n2风荷载基本风压3 0=0.4 KN/m2荷载组合 恒荷载+活（或雪）荷载 恒荷载+半跨活（或雪）荷载 恒荷载+风荷载 屋架、檩条自重+半跨（屋面板+0.3 KN/m2安装荷载）上弦的集中恒荷载及节点荷载由檩条传给屋架上限的集中恒荷载和上弦节点恒荷载见图由檩条传给屋架上限的集中活荷载和上弦节点活荷载见图P2P2P2具体计算过程如下； 全跨屋面恒荷载作用下，上弦集中 恒荷载标准值 Pi、=0.40 X 6 X
9、2.229 X 1/23/10=5.08KN上弦节点恒荷载 P二P=5.08 KN 全跨雪荷载作用下 R、=0.60 X6X 2.229 X 3/101/2=7.61 KN上弦节点雪荷载：P2= P2 =7.61 KN假定基本组合由可变荷载效应控制，则上弦节点荷载设计值为1.2 X 5.08 +1.4 X 7.61 KN=16.75 KN 若基本荷载组合由永久荷载效应控制，则上弦节点荷载设计值为1.35 X 5.08+1.4 X7.61 = 17.512KN综上可知，本工程屋面荷载组合效应由可变荷载效应控 制。 风荷载标准值风荷载体型系数：背风面口 s=-0.5迎风面卩s=-0.47-0.5风
10、压高度变化系数口 z（本设计地面粗糙度为 B类）屋架下弦标高 12.0m H=12+5.08/2=14.54m 坡度 i=1/2.5 a=21.80 风压高度 变化系数卩z=1.021.0 ? z=1.0计算主要承重结构：3 k= ?z卩s卩z w o背风面：w k=1.0 x（ -0.5 ） x 1.0 x 0.4=0.2 KN/m 2 （垂直于屋面）迎风面：w k=1.0 x（ -0.5 ） x 1.0 x 0.4=0.2 KN/m 2 （垂直于屋面）由檩条传给屋架上弦的集中风荷载标准值R = w 1 =-0.2x 2.229 x 6=-2.652 KN 上弦节点风荷载标准值 R=w 1=
11、P3=-2.625 KN内力计算 内力组合见表屋架杆件内力组合表全跨荷载半跨荷载风荷载内力组合杆件名称杆件编号内力 系数恒载标 准值1P1K =5.08（计支撑自重）恒载标 准值2P1K =3.17 （不计支撑自重）活载 标准 值P2K=7.61内力 系数半跨活（或 雪）荷 载内力 标准值Sk=7.61内力 系数风荷 载内 力标 准值P3K =-2.6751.2 恒2+1.4活1.2恒2+1.4半跨活1.0恒2+1.4风最 不 利 内 力1-2-17.39-88.34-55.13-132.34-12.55-95.5116.50-44.14-251.43-199.87-116.93-251.43
12、上2-3-16.13-81.94-51.13-122.75-11.35-86.3715.55-41.60-233.21-182.27-109.37-233.213-4-16.76-85.14-53.13-127.54-12.10-92.0816.50-44.14-242.31-192.67-114.93-242.314-5-16.44-83.52-52.11-125.11-11.65-88.6616.50-44.14-237.69-186.66-113.91-237.69弦5-6-15.18-77.11-48.12-115.52-10.40-79.1415.55-41.60-219.47-16
13、8.54-106.36-219.476-7-15.8-80.26-50.09-120.24-11.05-84.0916.30-43.60-228.44-177.83-111.13-228.44下弦1-816.5083.8252.31125.5712.0091.32-17.3046.28238.57190.62117.10238.578-913.5068.5842.80102.749.0568.87-14.3038.25195.20147.7896.35195.209-109.0045.7228.5368.494.5534.63-9.4325.23130.1282.7263.85130.122-8-1.34-6.81-4.24-10.20-1.34-10.201.35-3.61-19.37-19.37-9.29-19.37腹3-8-1.34-6.81-4.24-10.20-1.34-10.201.35-3.61-19.37-19.37-9.29-19.374-83.0015.249.5122.833.0022.83-3.118.3243.3743.3721.1643.374-9-2.85-14.48-9.03-21.69-2.85-21.693.05-8.16-41.20-41.20-20.
