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1、钢结构（钢屋架）课程设计任务书1. 设计资料： 22. 结构形式与布置 33. 荷载计算 54. 内力计算 6附件：设计资料1、设计题目：单层工业厂房屋盖结构梯形钢屋架设计2、设计任务及参数：某地一机械加工车间，长84m，跨度24m，柱距6m,车间内设有两台40/10T中级工作制桥式吊 车，轨顶标高18.5m，柱顶标高27m,地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架，封闭结合，1.5X6m预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/m2）,上铺100mm厚泡沫混凝土保温层（容重为lKN/m3）,三毡四 油（上铺绿豆砂）防水层（0.4KN/m2）,找平层2cm厚（0.3KN/m2）,卷材屋面，屋面坡度i=1
2、/10，屋 架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20, 上柱截面400X400mm。钢材选用Q235B,焊条采用 E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m2，积灰荷载标准值0.6KN/m2，雪荷载及风荷载见下表，7位同学 依次按序号进行活载KN/m21234567基本雪压0.300.750.100.200.450.500.35基本风压0.350.600.250.550.300.500.453、设计成果要求 在教师指导下，能根据设计任务书的要求，搜集有关资料，熟悉并应用有关规范、标准和图集，独立完成课程设计任务书（指导书）规定的全部内容。1）需提交完整的设计计算书和梯形钢屋架施工图。2）梯形
3、钢屋架设计要求：经济合理，技术先进，施工方便。3）设计计算书要求：计算依据充分、文理通顺、计算结果正确、书写工整、数字准确、图文并茂，统一用A4纸书写（打印）。A、按步骤设计计算，各设计计算步骤应表达清楚，写出计算表达式及必要的计算过程，对数据的选取应写明判断依据。B、计算过程中，必须配以相应的计算简图。C、对计算结果进行复核后，为保证施工质量且方便施工，应按规范要求对计算结果进行调整并 写明依据。4）梯形钢屋架施工图共两张，图纸绘制的要求：布图合理，版面整齐，图线清晰，标注规范，符合规范/图集要求。单层工业厂房屋盖结构梯形钢屋架设计1. 设计资料：（1）某地一机械加工车间，长84m，跨度24
4、m,柱距6m,车间内设有两台40/10T中级 工作制桥式吊车，轨顶标高18.5m，柱顶标高27m，地震设计烈度7度。采用梯形钢屋 架，封闭结合，1.5X6m预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/m2）,上铺100mm厚泡 沫混凝土保温层（容重为1KN/m3）,三毡四油（上铺绿豆砂）防水层（0.4KN/m2），找平 层2cm厚（0.3KN/m2）,卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20,上柱截面400X400mm。钢材选用Q235B，焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m2，积灰荷载标准值0.6KN/m2，雪荷载及风荷载见下表。活载KN/m21
5、234567基本雪压0.300.750.100.200.450.500.35基本风压0.350.600.250.550.300.500.45（2）屋架计算跨度l 二 24 - 0.3 二 23.7（m）0（3）跨中及端部高度：设计为无檩屋盖方案，采用平坡梯形屋架，端部高度h二1900mm0中部高度h二3100mm （为l /7.6），屋架跨中起拱/ /500考虑，取48m.02. 结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图所示：根据厂房长度（102m60m）、跨度及荷载情况，设置三道上、下弦横向水平支撑。因柱网米用封闭结合，厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间，该水平支撑的规格与中间柱间支撑的规格有所
6、不同。在所有柱间的上弦平面设置了刚性与柔性系杆，以保证安装时上弦杆的稳定，在各柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆，以传递山墙风荷载。 在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑。梯形钢屋架支撑布置如图下图所示:XXXXXXXXXXXXUJ屋架上弦支撑布置图Xg d gXg9Xg0gX1XXSc屋架下弦支撑布置图J42X3. 荷载计算屋面和荷载与雪荷载不会同时出现，计算时，取较大的荷载标准值进行计算。故取屋面活荷载0.7kN/m2进行计算。屋面风荷载迎风面 = 1.4 X （1.0） X 1.0 X 0.35 X12 = 5.88KN / m1背风面 = 1.4 x （0.6
7、5 x 1.0 x 0.35 x 12 = 3.82KN / m1由于屋面坡度较小，对荷载影响小，未予考虑。风荷载对屋面为吸力，重屋架不考虑。表1荷载计算表荷载名称标准值(kN/m2 )设计值（kN/ m2 ）预应力混凝土大型屋面板1.41.4X1.35 = 1.89三毡四油防水层（上铺绿豆 沙）0.40.4X1.35 = 0.54找平层（厚2cm）0.30.3X 1.35 = 0.40510cm厚泡沫混凝土保温层1X0.1 = 0.10.1X1.35 = 0.35屋架和支撑自重0.12+0.011X24=0.3840.384X 1.35 = 0.5184永久何载总和2.6843.6234屋面
8、活何载0.70.7X1.4 = 0.98积灰何载0.60.6X1.4 = 0.84口变何载总和1.31.82设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合:3.1.全跨永久荷载+全跨可变荷载全跨节点永久荷载及可变荷载：F = (3.6234 +1.82) x 1.5 x 6 = 48.991KN3.2 全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载：F 二 3.6234 x 1.5 x 6 二 32.6111半跨节点可变荷载：F 二 1.82 x 1.5 x 6 二 16.38KN23.3 全跨屋架(包括支撑)自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载:全跨节点屋架自重：F 二 0.5184 x 1.5 x 6 二
9、 4.67KN3半跨节点屋面板自重及活荷载：F 二(1.89 + 0.7) x 1.5 x 6 二 23.31KN41、2为使用节点荷载情况，3为施工阶段荷载情况。4. 内力计算屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如图所示：A-屋架计算简图由图解法或数解法解得F=1的屋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2屋架构件内力组合表杆件名称内力系数（F=1）第一种 组合 FX第二种组合第三种组合计算杆件内力（KN）全跨左半跨右半 跨F X1+ F X2FXi+ F X2F X3+ F X4F X3+ F X4ABBC、D0-9.
10、080-6.830-2.900-444.810-407.960-332.750-200.990-94.830-444.81上DE、F 14.02-9.96-5.24-686.83-620.28-523.42-296.66-160.18-686.83弦FG-15.75-10.26-7.08-771.55-681.65-603.05-311.79-201.49-771.55GH、I-16.29-10.80-7.08-797.89-707.98-620.60-326.77-204.02-797.89Ab4.943.801.47242.18223.52179.77111.4249.63242.18下b
11、e11.978.774.12586.45534.05442.52259.58130.47586.45弦cd15.1410.356.18741.86663.36571.94311.05182.43741.86de15.128.528.52740.81632.62600.78268.37224.58740.81aB-8.98-6.91-2.67-440.06-406.16-326.66-202.47-90.19-440.06Bb6.935.072.40339.58306.07256.41150.0675.79339.58斜bD-5.45-3.67-2.30-267.24-238.00-206.98
12、-110.69-67.08-267.24腹De3.682.112.02180.33154.62145.6266.2253.77180.33杆eF-2.42-0.90-1.96-118.64-93.71-103.78-27.80-46.78-118.64Fd1.07-0.291.7552.4930.2557.07-1.6436.6552.49,-1.64dR0.792.43-2.1238.6865.60-1.0460.19-34.6365.60,-34.63RI1.563.20-2.1276.41103.3324.0781.66-31.03103.33,-31.03RG0.700.70034.1334.1122.7319.403.2834.13Aa-0.50-0.500-24.50-24.50-16.31-13.
