钢结构课程设计计算书

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1、总纲一、设计资料二、结构形式与布置1．桁架形式及几何尺寸2．桁架支撑布置三、荷载计算1．全跨永久载荷+全跨可变载荷（按永久载荷为主控制的组合）2．全跨永久荷载+半跨可变荷载3．全跨桁架包括支撑+半跨屋面板面自重+半跨屋面活荷载四、内力计算1．内力系数计算表五、杆件设计1．上弦截面设计2．下弦截面设计3．斜杆aB截面设计4．腹杆截面设计5．竖杆截面设计六、节点设计1．下弦节点设计2．上弦节点设计3．屋脊节点设计4．支座节点设计-17-1、设计资料某厂房跨度为18m，总长60m，柱距6m，采用普通梯形钢桁架、

2、1.5×6.0m预应力混凝土大型屋面板，20mm厚水泥砂浆找平，上铺60mm泡沫混凝土保温层，二毡三油防水层；屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm×400mm，混凝土强度等级为C30，屋面坡度为。地区计算温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度，屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为2台20t（中级工作制）。屋面活荷载标准值为0.8kN/m2，雪荷载标准值为0.5kN/m2，积灰荷载标准值为0.6kN/m2桁架计算跨度：l0=18-2×0.15=17.7m桁架的中间高度：h=2.890m

3、在17.7m的两端高度：h0=2.005m在18m轴线处端部高度：h0=1.990m因跨度L<24m，故不进行中间起拱。2、结构形式与布置桁架形式及几何尺寸如图（1-1）图1-1桁架支撑布置如图（1-2）-17-图1-22、载荷计算屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，从资料可知屋面活荷载大于雪荷载，故取屋面活荷载计算。沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以换算为沿水平投影分布的荷载。桁架沿水平方向投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式（Pw=0.12+0.011×跨度）计算，跨度单位为m。标准永久荷载：-17-预应

4、力混凝土大型屋面板1.005×1.4kN/m2=1.407kN/m2二毡三油防水层1.005×0.35kN/m2=0.352kN/m2找平层（厚20mm）1.005×0.02m×20kN/m2=0.402kN/m260mm厚泡沫混凝土保温层1.005×0.06m×6kN/m2=0.362kN/m2桁架和支撑自重0.12kN/m2+0.011×18kN/m2=0.318kN/m2共2.841kN/m2标准可变荷载：屋面活荷载0.8kN/m2积灰荷载0.6kN/m2设计桁架时，应考虑以下三种载荷组合：（1）全

5、跨永久载荷+全跨可变载荷（按永久载荷为主控制的组合）全跨节点荷载设计值：F=（1.35×2.841kN/m2+1.4×0.7×0.8+1.4×0.9×0.6kN/m2）×1.5m×6m=48.378kN（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载设计值：对结构不利时F1.1=1.35×2.841kN/m2×1.5m×6m=34.52kN（按永久荷载为主的组合）F1.2=1.2×2.841kN/m2×1.5m×6m=30.68kN（按可变荷载为主的组合）对结构有利时：F1.3=1.0×2.841kN/m

6、2×1.5m×6m=25.57kN半跨节点可变荷载设计值：F2.1=1.4×（0.7×0.8kN/m2+0.9×0.6kN/m2）×1.5m×6m=13.86kN（按永久荷载为主的组合）F2.2=1.4×（0.8+0.9×0.6）kN/m2×1.5m×6m=16.88KN（按可变荷载为主的组合）（3）全跨桁架包括支撑+半跨屋面板面自重+半跨屋面活荷载（按可变荷载为主的组合）全跨节点桁架自重设计值：对结构不利时F3,1=1.2×0.318kN/m2×1.5m×6m=3.43kN对结构有利时F3,2=1.0×

7、0.318kN/m2×1.5m×6m=2.86kN-17-半跨节点屋面板自重及活荷载设计值F4=(1.2×1.4kN/m2+1.4×0.8kN/m2)×1.5m×6m=25.2kN（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1-3图1-34.内力计算由计算先解得F=1的桁架各杆件内力系数（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.-17-杆系内力表杆件名称内力系数第一种组合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++++上弦ABBC,

8、CDDE,EFFG,0-6.22-8.99-9.100-4.37-5.64-4.550-1.85-3.36-4.550-300.91-434.98-440.2400000-300.91-434.98-440.24下弦ab,bccd3.477.969.282.545.335.310.932.643.97167.87385.09448.95167.87385.09448.95斜腹杆aBBbbDDccFFd-6.504.74-3.3