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1、钢结构屋盖课程设计计算书姓名:*****班级:02土木工程(4)班学号:BTMGC02053指导老师:*****2005年6月11日一、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12m,不上人屋面。雪荷载0.6KN/m²二、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
2、为1:2.5(α=21.80°)檩条跨度为6m,于跨中设置一道拉条,水平檩距2396.4×cos21.80°=2396.4×0.93=2228.65mm,坡向斜距2396.4mm3、荷载标准值(对水平投影面)⑴永久荷载:压型钢板(不保温)自重为0.1KN/m²,檩条(包括拉条和支撑)自重设为0.11KN/m²⑵可变荷载:屋面雪荷载ω=0.6KN/m²,基本风压ωo=0.40KN/m²4、内力计算⑴永久荷载于屋面活荷载组合檩条线荷载pK=(0.21+0.6)×2.229=1.805KN/mp=(1.2×0.21+1.4×0.6)×2.229=2.434
3、KN/mpX=psin21.80=2.434×0.37=0.901KN/mpY=pcos21.80=2.434×0.93=2.264KN/m弯矩设计值:MX=pYl2/8=2.264×62/8=10.188KN·mMy=pXl2/32=0.901×62/32=1.014KN·m⑵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μz=1.0按《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002附录A,风荷载体型系数为:1.5㏒A-2.9=-1.211A=2.22865m×6m=13.72m2垂直于屋面的风
4、荷载标准值ωk=μSμzω0=-1.211×1.0×(1.05×0.4)=-0.509KN/m²檩条线荷载pXY=(0.509-0.21×cos21.80)×2.22865=0.314×2.22865=0.070KN/mpX=0.21×2.229×sin21.8o=0.174KN/mpY=1.4×1.211×2.229-0.21×2.229×cos21.80=3.344KN/m弯矩设计值MX=pYl2/8=3.344×62/8=15.048KN/mMy=pXl2/8=0.174×62/8=0.783KN/m⑶截面选择选用选用轻型槽钢【20W=152.
5、2cm3Wynmax=54.9cm3Wynmin=20.5cm3IX=152.20cm4ix=8.07cmiy=2.20cm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:WNX=0.9×152.2=136.98cm3Wynmax=0.9×54.9=49.41cm3Wynmin=0.9×20.5=18.45cm3⑷屋面能阻止檩条失稳和扭转,截面的塑性发展系数γx=1.05γy=1.20,按公式计算截面a、b点的强度为(见图)бx=Mx/(γxWNX)+My/(γyWynmin)=15.048×106/(1.05×136.98×103)+0.
6、783×106/(1.2×18.45×103)=139.99<215N/mm2бy=Mx/(γxWNX)+My/(γyWynmax)=15.048×106/(1.05×136.98×103)+0.783×106/(1.2×49.41×103)=117.83<215N/mm2⑸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vy=(5/384)×(3.344×cos21.80×60004)/(206×103×1522×104)=16.7mm7、x=600/8.07=74.35<200λy=300/2.20=136.36<200故此檩条在平面内外均满足要求一、屋架设计⑴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α=21.80°檩距=2.229m⑵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8、算长度为屋架跨度的一半。⑶荷载标准值①永久荷载(恒荷载)(对水平投影面)压型钢板(不保温)0.1KN/m²檩
7、x=600/8.07=74.35<200λy=300/2.20=136.36<200故此檩条在平面内外均满足要求一、屋架设计⑴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α=21.80°檩距=2.229m⑵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
8、算长度为屋架跨度的一半。⑶荷载标准值①永久荷载(恒荷载)(对水平投影面)压型钢板(不保温)0.1KN/m²檩
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