钢结构课程设计计算书

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1、1、某厂房总长度90m，跨度18m，纵向柱距6m，厂房内桥式吊车为两台150/30t中级工作制，锻锤为2台5t。地区计算温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为8度，采用1.5m×6m预应力混凝土屋面板（考虑屋面板起系杆作用），钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=L/10（L为屋架跨度），屋架下弦标高为18m，钢材用Q235钢，焊条为E43型。2、荷载及内力计算（1）屋架计算跨度L=Ɩ－300=（18000－300）mm=17700mm屋架高跨比h/L=2890/17700=1/6.12，符合经济高度要求。（2）支撑布置根

2、据车间长度、跨度及荷载情况，设置三道上、下弦横向水平支撑。考虑到柱网的布置情况，厂房两端的横向水平支撑设在第二柱间。在第一柱间的上弦设置刚性细杆保证安装时上弦的稳定，下弦设置刚性细杆以传递山墙风荷载。在设有横向水平支撑柱间的屋架跨中及两端设三道竖向支撑。（3）荷载计算三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.4×1.2=0.48KN/㎡水泥砂浆找平层0.4×1.2=0.48KN/㎡保温层0.7×1.2=0.84KN/㎡一毡二油隔气层0.05×1.2=0.06KN/㎡水泥砂浆找平层0.3×1.2=0.36KN/㎡预应力混凝土屋面板1.45×1.2=1.74KN/㎡屋架和

3、支撑自重(0.12＋0.011L)×1.2=(0.12＋0.011×18)×1.2=0.382KN/㎡恒荷载总和4.342KN/㎡活荷载（或雪荷载）0.7×1.4=0.98KN/㎡积灰荷载1.3×1.4=1.82KN/㎡可变荷载总和2.8KN/㎡屋面坡度不大，对荷载影响小，未予考虑。风荷载对屋面为吸力，重屋盖可不予考虑。(4)荷载组合屋架设计时，应考虑以下三种荷载组合：使用阶段：①全跨永久荷载＋全跨可变荷载屋架上弦节点荷载：F1=（4.342＋2.8）×1.5×6KN=64.278KN②全跨永久荷载＋半跨可变荷载F2=4.342×1.5×6KN=39.078

4、KNF2´=2.8×1.5×6KN=25.2KN施工阶段：③全跨屋架和支撑自重＋半跨屋面板重＋半跨屋面活荷F3=0.382×1.5×6KN=3.438KNF3´=(1.74＋2.8)×1.5×6KN=40.86KN(5)内力计算本题采用图解法计算内力。应用图解法求的单位荷载作用于全跨及半跨各节点的各干内力，即内力系数，然后可求出当荷载作用于全跨及半跨各节点时的杆件内力，并求出荷载组合下的杆件内力，取其中不利内力〔正、负最大值〕作为设计屋架的依据。具体计算如表1。表1屋架杆件内力组合3.杆件设计腹杆最大内力417.9KN，查表7.4，选用中间节点板厚度取10m

5、m，支座节点的节点板厚度取12mm.(1)上弦杆整个上弦杆采用等截面，最不利内力N=－585.1KN。上弦杆计算长度在屋架平面内为节间轴线长度Ɩox=150.8cm；屋架平面外,Ɩ0y=300cm(取两块屋面板宽度)，截面选用两个不等肢角钢短肢相拼。2∟125×80×10，A=39.4㎝2，¡X=2.26㎝，¡y=6.11㎝，截面验算如下：构件长细比λx=Lox/¡x=150.8/2.26=66.7<[λ]=150λy=Loy/¡y=300/6.11=49.1因为b1/t=125/10=12.5≤0.56Loy/b1=0.56×300/12.5=13.44故

6、杆件名称杆内力系数全跨永久荷载+全跨可变荷载N=P×③全跨永久荷载+半跨可变荷载N=×③+×①或②全跨屋架和支撑自重＋半跨屋面板重＋半跨屋面活荷N=×③+×①或②计算内力P=1在左半跨在右半跨全跨①②③上弦杆AB0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000BC－4.371－1.850－6.221－399.9－353.3－200.0－399.9CD－4.371－1.850－6.221－399.9－353.3－200－399.9DE－5.636－3.357－8.993－578.1－493.456－261.20－578.1EF－5.636

7、－3.357－8.993－578.1－493.456－261.20－578.1FG－4.551－4.551－9.102－585.1－470.373－217.25－585.1下弦杆ac2.5370.9333.470223.04199.53115.59223.04ce5.3252.6377.962511.8434.78244.95511.8eg5.3123.9679.279596.4496.47248.95596.4斜腹杆aB－4.754－1.748－6.502－417.94－373.89－216.6－417.9Bc3.1581.5814.739304.6264

8、.77145.33304.6cD－1.862－1.5