参考钢结构课程设计计算书.doc

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1、精品文档欢迎下载一、设计资料：(1)某地一机械加工车间，长96m，跨度27m，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。(2)1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，上铺100mm厚泡沫混凝土保温层，三毡四油（上铺绿豆砂）防水层，找平层2cm厚，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400×400mm。钢材选用Q235B，焊条采用E43型。(3)荷载：永久荷载：防水层0.4kN/m2找平层0.30kN/m2100厚泡沫混凝土保温层1kN

2、/m³预应力混凝土大型屋面板1.4kN/m2屋架和支撑自重为0.417kN/m2可变荷载：基本风压：0.60kN/m2基本雪压：（不与活荷载同时考虑）0.75kN/m2积灰荷载0.55kN/m2屋面活荷载0.80kN/m2（4）桁架计算跨度：跨中及端部高度：23精品文档欢迎下载桁架的中间高度：在26.7m的两端高度：在27m轴线处端部高度：桁架跨中起拱50mm（）一、结构形式与布置：采用梯形钢屋架，封闭结合。拟采用下承式屋架。屋架的桁架形式及几何尺寸如图1所示。23精品文档欢迎下载附1屋架及支撑布置图上弦水平支撑布置图下弦支撑布置图23精品文档欢迎下载

3、一、荷载计算：屋面活载与雪载不会同时出现，从资料可知屋面活载大于雪荷载故取屋面活载计算。标准永久荷载：防水层0.4kN/m2找平层0.30kN/m2100厚泡沫混凝土保温层1kN/m³预应力混凝土大型屋面板1.4kN/m2屋架和支撑自重为0.417kN/m2合计3.517KN/㎡合计节点标准恒荷载G1=6X1.5X3.517=31.653KN屋架及支撑节点标准恒荷载G2=6X1.5X0.417=3.753KN屋面板节点标准恒荷载G3=6X1.5X1.4=12.6KN标准活荷载：积灰荷载0.55kN/m2屋面活荷载0.95(0.80)kN/m2基本风压：

4、0.45(0.60)kN/m2风荷载：W左=1.05X（-0.60）X1X0.5=-0.315KN/㎡W右=1.05X（-0.50）X1X0.5=-0.2625KN/㎡由于屋面水平倾角小于30°，故不考虑风载活荷载（不含风荷载）的节点标准值Q1=6X1.5X（0.55+0.80）=13.5(12.15)KN23精品文档欢迎下载设计桁架时，应考虑以下三种荷载组合：（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：F1=1.35XG1(31.653)+1.4XQ1(12.15)=50.69(59.742)KN（2）全跨永久荷载

5、+右半跨可变荷载全跨节点永久荷载：F2.1=G1(31.653)X1.35=42.732KN半跨节点可变荷载：F2.2=1.4XQ1(12.15)=17.01KN/㎡（3）全跨屋架自重（含支撑）+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载全跨节点屋架自重：F3.1=G2(3.753)X1.35=5.07KN/㎡半跨屋面板自重：F3.2=G3(12.6)X1.35=17.01KN/㎡半跨活荷载：F3.3=Q1(12.15)X1.4=17.01KN/㎡（1），（2）为使用阶段荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。计算详图见图3：一、内力计算由电算先解得F=1的桁架各杆的

6、内力系数（F=1作用于全跨，左半垮和右半跨）。然后求出各种荷载情况下的内力进行组合，计算结果见附表1.五、杆件设计1、上弦杆【2L200x125x12(短肢相并)】23精品文档欢迎下载（1）确定内力及已知条件：整个上弦采用等截面，按HI、GH杆件的最大设计内力设计，即N=1021.158KN(1131.453)，Q235钢f=215N/mm²；压杆[λ]=150；Lox=1508,Loy=4524,假定λ=70，查表得y=0.751，故：A=N/f=1021158(1131453)/(0.751X215)=6324.330(7007.419)㎜²,Ix

7、=Lox/λ=1508/70=21.54mmIy=Loy/λ=4524/70=64.63mm（3）截面选择选用两个不等肢角钢，短肢相并（如右图所示）,由于腹杆最大内力(577.10772)，中间节点板厚度选用12mm，支座节点板厚度选用14mm；根据需要（A、、）查角钢规格表（附录8），选用┐┏200×125×12，肢背间距，，,，（4）截面验算（按所选角钢进行验算），故，仅求23精品文档欢迎下载查表，则：,N=1131453,172.17故所选截面合适2、下弦杆【选用2L180X110X10短边相并】（1）确定内力及已知条件整个下弦采用等截面，按最大

8、设计内力杆件的内力值设计，即(1114.48701)，Q235钢；（2）上弦杆计算长度：屋架平