钢结构课程设计(37)

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1、梯形钢屋架课程设计实例1、题号88的已知条件是：梯形钢屋架跨度为30m，长度102m，柱距6m。该车间内设有两台200/50kN中级工作制吊车，轨顶标高为8.500m。冬季最低温度为-20,地震设计烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g。采用1.5m×6m预应力混凝土大型屋面板，80mm厚泡沫混凝土保温层，卷材屋面，屋面坡度＝1/10。屋面活荷载标准值为0.7kPa，雪荷载标准值为0.5kN/，积灰荷载标准值为0.6kN/。屋架铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm×400mm，混凝土标号为C20。钢材采用Q235B级，焊条采用E43型。要求设计钢屋

2、架并绘制施工图。2、屋架计算跨度：3、跨中及端部高度：本例题设计为无檩屋盖方案，采用平坡梯形屋架，取屋架在30m轴线处的端部高度，屋架的中间高度：（为），则屋架在29.7m处，两端的高度为。屋架跨中起拱按考虑，取60mm。2.3.1结构型式与布置屋架型式及几何尺寸如图2.12所示。图2.12梯形钢屋架形式和几何尺寸根据厂房长度（102m>60m）、跨度及荷载情况，设置三道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合，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

3、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2.13所示。桁架上弦支撑布置图桁架下弦支撑布置图垂直支撑1-1垂直支撑2-2SC－上弦支撑；XC－下弦支撑；CC－垂直支撑；GG－刚性系杆；LG－柔性系杆图2.13梯形钢屋架支撑布置2.3.1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/进行计算。屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式（）计算，跨度单位为m。表2.2荷载计算表荷载名称标准值（

4、kN/）设计值（kN/）预应力混凝土大型屋面板1.41.4×1.35＝1.89三毡四油防水层0.40.4×1.35＝0.54找平层（厚20mm）0.02×20＝0.40.4×1.35＝0.5480mm厚泡沫混凝土保温层0.08×6＝0.480.48×1.35＝0.648屋架和支撑自重＝0.450.45×1.35＝0.608管道荷载0.10.1×1.35＝0.135永久荷载总和3.234.361屋面活荷载0.70.7×1.4＝0.98积灰荷载0.60.6×1.4＝0.84可变荷载总和1.31.82设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合：（1）全跨永久荷载+全跨可

5、变荷载全跨节点永久荷载及可变荷载：（1）全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载：半跨节点可变荷载：（2）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：半跨节点屋面板自重及活荷载：（1）、（2）为使用节点荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。2.3.1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2.14所示。(a)(b)(c)图2.14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2.2。表2.3屋架杆件内力组合表杆件名称

6、内力系数（F=1）第一种组合F×①第二种组合第三种组合计算杆件内力/kN全跨①左半跨②右半跨③×①+×②×①+×③×①+×②×①+×③上弦ABBC、CDDE、EFFG、GHHIIJ、JK0-11.35-18.19-21.53-22.36-22.730-8.49-13.08-14.62-13.98-14.39-0.01-3.45-6.25-8.46-10.25-10.200-631.39-1011.89-1197.69-1243.86-1264.450-584.54-928.19-1084.51-1106.6-1127.84-0.16-501.99-816.

7、31-983.61-1045.50-1059.210-259.99-404.39-458.56-448.18-459.76-0.23-142.50-245.19-314.97-361.24-362.10-0.23-631.39-1011.89-1197.69-1243.86-1264.45下弦abbccdde6.3315.3620.2122.124.8411.3014.1414.441.834.987.439.39352.13854.461124.261230.51327.73787.731024.841104.72278.42684.44914.9310

8、22.00147.45347.42440.15457.5977.2