钢结构课程设计计算书.doc

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1、钢结构设计一由设计任务书可知：厂房总长为120m，柱距6m，跨度为24m，屋架端部高度为2m，车间内设有两台中级工作制吊车，该地区冬季最低温度为-22℃。暂不考虑地震设防。屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。卷材防水层面（上铺120mm泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层）。屋面活荷载标准值为0.7KN/㎡，雪荷载标准值为0.4KN/㎡，积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。屋架采用梯形钢屋架，钢屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20.二选材：根据该地区温度及荷载性质，钢材采用Q235-C。其设计强度为215KN/㎡,焊条采用E43型，手工焊

2、接，构件采用钢板及热轧钢筋，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。屋架的计算跨度L。=24000-2×150=23700，端部高度：h=2000mm(轴线处)，h=2150(计算跨度处)。三结构形式与布置：屋架形式及几何尺寸见图1所示：图1屋架支撑布置见图2所示：20九江学院钢结构设计图2四荷载与内力计算：1．荷载计算：活荷载于雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。永久荷载标准值：防水层（三毡四油上铺小石子）0.35KN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40KN/㎡保温层（40mm厚泡沫混凝土0.25KN/㎡预应力混凝土大型屋面板1.4KN/㎡钢屋架

3、和支撑自重0.12+0.011×24=0.384KN/㎡总计：2.784KN/㎡可变荷载标准值：雪荷载＜屋面活荷载（取两者较大值）0.7KN/㎡积灰荷载0.5KN/㎡风载为吸力，起卸载作用，一般不予考虑。总计：1.2KN/㎡永久荷载设计值1.2×2.784KN/㎡=3.3408KN/㎡可变荷载设计值1.4×1.2KN/㎡=1.68KN/㎡2．荷载组合：设计屋架时应考虑以下三种组合：组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦荷载P=(3.3408KN/㎡+1.68KN/㎡)×1.5×6=45.1872KN组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦荷载P1=3.3408KN/㎡×

4、1.5×6=30.07KNP2=1.68KN/㎡×1.5×6=15.12KN组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板自重+半跨屋面活荷载20九江学院钢结构设计屋架上弦荷载P3=0.384KN/㎡×1.2×1.5×6=4.15KNP4=(1.4×1.2+0.7×1.4)×1.5×6=23.94KN3,内力计算：首先求出杆件内力系数，即单位荷载作用下的杆件内力，荷载布置如图3所示。计算内力系数的全跨荷载计算内力系数的半跨荷载图3经计算得表一，表一列出了各个杆件的内力系数和杆件内力值，由表中的三种组合可见：组合一，对杆件计算起主要控制作用；组合三可能引起中间几根斜腹杆发生内力变

5、号，在施工过程中，在屋架两侧对称均匀铺设面板则可避免内力变号。表一　杆件全跨1左半跨2P*1P1*1+P2*2P3*1+P4*2计算内力（KN）名称上弦ABC-0.669-0.671-30.2302-30.2773-18.8293-30.27CDEF-14.905-9.588-673.5152-593.1639-291.3925-673.51GHI-16.582-7.832-749.2942-617.0406-256.3134-749.29下弦ab9.1046.19411.3843367.35185.97411.38bc16.2699.093735.1506626.695

6、285.2028735.15腹杆Aa-1.023-1.024-45.2265-46-28.7642-23.47da-11.791-7.956-532.8022-474.85-239.3993-532.8eb6.4893.494292.95247.9535110.5757292.95Eb-2-2-90.3744-90.38-56.18-90.38fb-2.803-0.181-126.66-87.0229-15.9656-126.66gc-0.331-2.461-14.957-47.09-60.29-60.29Ic1.2060.46554.495843.295216.1375

7、4.49Ad0.8070.80936.466136.498622.716536.5Bd-1-1-45.1872-45.19-28.09-45.1920九江学院钢结构设计Cd-10.841-7.096-489.8746-433.2804-214.8684-489.87Ce7.2164.221326.0708280.8066130.9971326.07De-1-1-45.1872-45.19-28.09-45.19Ee0.8020.80236.240136.242422.528236.24Ef0.7270.72732.851132