钢筋结构单层工业厂房课程设计报告书

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1、专业资料参考重屋面钢屋架设计一、设计资料1、工程地点:河北邯郸,设计使用年限:50年。2、工程规模:单层单跨封闭式工业厂房,长度90m,屋架铰支于钢筋混凝土柱上,屋架跨度24m,柱距6m,屋面离地20m,吊车起重量为20t,工作制为A5,无较大的振动设备。3、屋面作法:预应力混凝土屋面板(卷材防水),无檩体系,屋面坡度为1/10,无天窗。4、自然条件:基本风压为0.35kN/m2,基本雪压为0.25kN/m2,积灰荷载标准值为0.5kN/m2地震设防烈度为7度。地面粗糙度类别为B类,场地类别Ⅲ类5、材料选用:(1)屋架钢材采用《碳素钢结构》GB/T700-2006

2、规定的Q235B镇静钢(2)焊条采用《碳钢焊条》GB/T5117-1995中规定的E43型焊条(3)普通螺栓采用等级为4.6级的C级螺栓,锚栓采用Q235级钢制成(4)角钢型号按《热轧型钢》GB/T706-2008选用,(5)混凝土强度等级为C256、结构及各组成构件形式:(1)钢屋架:梯形钢屋架(2)屋面板:卷材防水的1.5x6m2预应力钢筋混凝土屋面板,可按图集《1.5x6m2预应力钢筋混凝土屋面板》04G410-1~2选用(3)屋盖支撑:可从相关标准图集中选用7、主要建筑构造做法及建筑设计要求word格式整理专业资料参考重物面(预应力混凝土屋面板)做法:二毡

3、三油防水层上铺小豆石(0.35kN/m2);20mm厚水泥砂浆找平层(0.4kN/m2);100mm厚加气混凝土保温层(0.6kN/m2);冷底子油一道、热沥青二道(0.05kN/m2);二、屋架形式的选定和结构平面布置1、屋架形势和几何尺寸由于采用1.5x6m2大型屋面板加卷材防水屋面,i=1/10,故采用缓坡梯形屋架屋架计算跨度:l0=l-300=24000-300=23700屋架端部高度取h0=2000mm跨中高度:h=h0+i=2000+0.1x=3185mm屋架高跨比h/l0=3.185/23.7=0.134,在屋架常用的高度范围内屋架起拱度f=l/50

4、0=24000/500=48mm,取50mm为使屋架上弦节点受荷,腹杆采用人字式,上弦节点水平间距取1500mm,屋架各杆件尺寸见下图2、根据车间长度、跨度及荷载情况,设置三道上、下弦横向水平支撑,屋脊处word格式整理专业资料参考与檐口位置上、下弦处分别各设一道竖向系杆。在屋盖两端开间内的屋脊处与两端支座处设屋架间的垂直支撑。由于有吊车,所以设置下弦纵向水平支撑。如下图:三、屋架荷载和内力计算1、荷载计算屋架和支撑重按经验公式计算(0.12+0.011l0)x1.2=0.381x1.2kN/m2,取0.4x1.2kN/m2,且因屋架下弦无其他荷载,可假定屋架和支

5、撑重量全都作用在上弦节点。word格式整理专业资料参考根据《建筑结构荷载规范》可知,屋面活荷载和雪荷载不同时考虑,屋面活荷载为kN/m2(不上人),大于雪荷载kN/m2,取屋面活荷载kN/m2。由于是重屋面,不考虑风荷载作用。屋面做法和屋面板荷载按屋面倾斜面积计算,但因屋面坡度较小,故近似地将全部荷载均按水平投影面积计算,屋架全部荷载的设计值为:标准永久荷载:预应力混凝土大型屋面板(含灌缝)1.4+0.1=1.5kN/m2二毡三油防水层上铺小豆石0.35kN/m220mm厚水泥砂浆找平层0.4kN/m2100mm厚加气混凝土保温层0.6kN/m2冷底子油一道、热沥

6、青二道0.05kN/m2屋架和支撑重0.48kN/m2共3.38kN/m2标准可变荷载:屋面活荷载0.5kN/m2积灰荷载0.5kN/m2共1.0kN/m2设计桁架时,应考虑以下四种组合:(1)全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载为主的组合)全跨节点荷载设计值:F=(1.35x3.38+1.4x0.7x0.5+1.4x0.9x0.5)x1.5x0.6=51.147kN(2)全跨永久荷载+半跨可变荷载word格式整理专业资料参考F1=1.35x3.38x1.5x6=41.067kNF2=1.4x(0.7x0.5+0.9x0.5)x1.5x6=10.08kN(3)全

7、跨屋架包括支撑+半跨屋面板重和半跨活荷载:F3=1.2x0.4x1.5x6=4.32kNF4=(1.2x1.4+1.4x0.5)x1.5x6=21.42kN(4)竖向地震作用效应和其他荷载效应组合G=3.38x1.5x6=30.42kNGE=30.42+0.5x0.4x1.5x6+0.5x0.5x1.5x6=34.47kNFEvk=25.31x0.10=2.532kNF5=1.2x30.42+1.3x2.531=40kN(1)、(2)为使用阶段荷载情况,(3)为施工阶段荷载情况2、内力计算先计算桁架各杆件的内力系数和支座反力(F=1作用于全跨、左半跨、右半跨)。然

8、后求出各种

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