钢结构课程设计报告(单层工业厂房)

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1、.钢结构单层工业厂房课程设计指导教师：曹现雷班级：土133班姓名：杨骏学号：139044535日期：2016.4.24..目录一、设计资料………………………………………..…1二、屋架形式及几何尺寸……………………………..1三、支撑的布置………………………………………..2四、檩条的布置………………………………………..3五、材料自重及荷载…………………………………..4六、荷载计算…………………………………………..4七、杆件截面选择……………………………………..5八、各腹杆的焊缝尺寸计算…………………………10九、节点板的设计……………………………………11..一、设计资料：某厂房

2、车间设有两台10吨中级工作制吊车。车间无腐蚀性介质。该车间为单跨双坡封闭式厂房，屋架采用梯形桁架式钢屋架，屋架下弦标高9m，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，柱截面尺寸为400㎜×400㎜，混凝土强度等级为C30。屋面采用压型钢板屋面，C型檩条，檩距为1.2m~2.6m。屋面恒荷载（包括屋面板、保温层、檩条、屋架及支撑等）取值参考教材2.2.1中规定。活荷载标准值取0.5kN/mm2；雪荷载标准值取0.2，不考虑积灰荷载和积雪不均匀分布情况。结构重要性系数为γ0=1.0。屋架采用Q235B钢，焊条采用E43型。设计时，荷载按以下情况组合：a.恒载+全跨活荷载（或雪荷载）b.恒载+半跨活荷载（或雪

3、荷载）二、屋架形式及几何尺寸屋架及几何尺寸如图1所示，檩条支承于屋架上弦节点。檩距为2267.5mm，水平投影距离为2250mm。屋架坡度为α=arctan18=7.13°。图1屋架形式和几何尺寸..三、支撑的布置依据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001，支撑布置图如图2所示，上、下弦横向水平支撑设置在厂房两端和中部的同一柱间，并在相应开间的屋架跨中设置竖直支撑，在其余开间的屋架下弦跨中设置一道通长的刚性细杆，上弦通过水平支撑在节点处设置通长的刚性细杆。下弦两端设纵向水平支撑。故上弦杆在屋架平面外的计算长度等于横向支撑的节距。支撑的布置见图2。上弦水平支撑布置图下弦水平支撑布置图1

4、-1中部垂直支撑布置图..2-2端部垂直支撑布置图图2支撑的布置图四、檩条布置檩条设置在屋架上弦的每个节点上，间距2267.5mm。水平投影距离为2250mm。屋架间距为7.2m，所以在檩条跨中三分点处设两道直拉条。在屋脊和屋檐分别设置斜拉条和撑杆。檩条布置见图3。图3檩条布置图五、材料自重及荷载已知：彩色压型钢屋面板：0.15KN/m2保温层及灯具：0.15KN/m2C型檩条自重：0.10KN/m2..屋架及支撑自重：q=0.318KN/m2雪荷载（水平投影面）：0.2KN/m2活荷载（水平投影面）：0.5KN/m2六、荷载计算1：永久荷载（恒载）计算：彩色压型钢屋面板：0.15/cos

5、7.13°=0.151KN/m2保温层及灯具0.15/cos7.13°=0.151KN/m2檩条自重：0.1KN/m2屋架及支撑自重：q=0.318KN/m2合计：0.720KN/m2恒载设计值按分项系数1.2取为：q1=0.720*1.2=0.864KN/m2按分项系数1.35取为：q2=0.720*135=0.972KN/m22：活载计算：q3=0.5*1.4=0.7KN/m2>雪荷载，所以，不考虑雪荷载。由于q1+q3=0.864+0.7=1.564>q2+0.7*q3=1.462，故永久荷载不起控制作用。所以，恒载按分项系数1.2设计。故有上弦节点恒荷载为..P1=7.20*2.2

6、5*q1=7.2*2.25*0.864=13.977KN活荷载为P2=7.20*2.25*q3=7.2*2.25*0.7=11.340KN故可得各杆件的内力大小，见图4。图4屋架各杆件内力组合表七、杆件截面选择（假定轴力拉为正，压为负）1、上弦杆中内力最大的为4-5，N4-5=-156.864KN，lox=226.8cm,loy=453.6cm。选用2L90x6角钢，A=2*10.6=21.2cm2,ix=2.79cm,iy=3.91cm长细比：λx=loxix=226.82.79=81.3<[λ]=150λy=loyiy=453.63.91=116<[λ]=150λz=ξbt=3.9x9

7、06=58.5λy>λz,λyz=λy[1+0.16(λzλy)2]=116*[1+0.16(58.5116)2]..=120.7查表得φx=0.683φyz=0.434σ=NφminA=156.864*1030.434*21.2*102=170.5N/mm2