钢结构课程设计梯形钢屋架计算书.doc

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1、成绩：钢结构课程设计梯形钢屋架计算书所在学院建筑工程学院所属专业土木工程班级学号土木10-31015020324学生姓名郑春旭指导教师黄雪芳王晓东设计时间2013.11.2616－、设计资料1、某工厂车间，采用梯形钢屋架无檩屋盖方案，厂房跨度取27m，长度为102m，柱距6m。采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，保温层、找平层及防水层自重标准值为1.3kN/m2。屋面活荷载标准值为0.5kN/m2，雪荷载标准值0.5kN/m2，积灰荷载标准值为0.6kN/m2，轴线处屋架端高为1.90m，屋面坡度为i=1/12，屋架铰接支承在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm×4

2、00mm，混凝土标号为C25。钢材采用Q235B级，焊条采用E43型。2、屋架计算跨度：Lo=27m－2×0.15m=26.7m3、跨中及端部高度：端部高度：h′=1900mm（端部轴线处），h=1915mm（端部计算处）。屋架中间高度h=3025mm。二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图一所示:图一屋架形式及几何尺寸屋架支撑布置如图二所示:16图二-1屋架上弦支撑布置图图二-2屋架下弦支撑分布图图二-3屋架垂直支撑符号说明：GWJ-（钢屋架）；SC-（上弦支撑）；XC-（下弦支撑）；CC-（垂直支撑）；GG-（刚性系杆）；LG-（柔性系杆）。三、荷载与内力计算1、荷载

3、计算荷载与雪荷载不同时考虑，故计算时取两者较大的荷载标准值计算。由资料可知屋面活荷载等于雪荷载，所以取0.5kN/㎡计算。标准永久荷载:防水层、找平层、保温层1.30kN/㎡预应力混凝土大型屋面板1.40kN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×27=0.42kN/㎡总计:3.12kN/㎡`16标准可变荷载:屋面活荷载0.50kN/㎡积灰荷载0.60kN/㎡总计:1.1kN/㎡2、荷载组合设计桁架时，应考虑以下三种组合：①全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载为主控制的组合)：全跨节点荷载设计值：F=(1.35×3.12+1.4×0.7×0.5+1.4×0.9×0.6)

4、×1.5×6=49.122kN②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=1.35×3.12×1.5×6=37.908kN（按永久荷载为主的组合）F1.2=1.2×3.12×1.5×6=33.696kN（按可变荷载为主的组合）对结构有利时：F1.3=1.0×3.12×1.5×6=28.080kN半跨节点可变荷载设计值：F2.1=1.4×(0.7×0.5+0.9×0.6)×1.5×6=11.214kN（按永久荷载为主的组合）F2.2=1.4×（0.7+0.9×0.6）×1.5×6=17.325kN（按可变荷载为主的组合）③全跨屋架包括支撑自重

5、+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载(按可变荷载为主的组合)：全跨节点屋架自重设计值：对结构不利时：F3.1=1.2×0.45×1.5×6=4.86kN对结构有利时：F3.2=1.0×0.45×1.5×6=4.05kN半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：F4=(1.2×1.4+1.4×0.5)×1.5×6=21.42kN其中①②为使用阶段荷载情况，③施工阶段荷载情况。计算详图见图三。图三桁架计算简图163、内力计算本设计采用程序计算结构在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表一。表一杆件名称内力系数（F=1）第一种组合F×①第二种组合第三种组合计算杆件全跨①左半跨②右半跨③F1×

6、①+F2×②F1×①+F2×③F3×①+F4×②F3×①+F4×③内力（KN)上弦AB000000000BC，CD-10.82-8.15-2.67-531.50-551.36-456.42-227.16-109.78-551.36DE，EF-17.85-12.87-4.98-876.83-899.63-762.94-362.43-193.42-899.63FG，GH-21.55-14.66-6.89-1058.58-1070.90-936.29-418.75-252.32-1070.90HJ-22.72-14.23-8.49-1116.05-1107.80-1008.36-

7、415.23-292.28-1116.05IJ，JK-23.2-14.72-8.48-1139.63-1134.49-1026.38-428.05-294.39-1139.63下弦ab5.994.591.4294.24306.59251.32127.4359.10306.59bc14.7710.893.88725.53748.57627.12305.05154.89748.57cd19.9914.035.96981.951000.85861.04397.67224.811000.85de22.3414.647.71