某钢结构课程设计计算书.doc

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1、钢结构课程设计计算书－、设计资料某地一机械加工车间，长84m，跨度24m，柱距6m，车间内设有两台35/10T中级工作制桥式吊车，该地区冬季最低温度为－20℃。轨顶标高16.5m，柱顶标高25m，地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架，封闭结合，1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/m2），上铺120mm珍珠岩制品保温层（容重为1KN/m3），二毡三油上铺小石子防水层（0.4KN/m2），找平层2cm厚（0.4KN/m2），卷材屋面，屋面坡度i=1/8，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400×400mm。钢材选用Q235

2、B，焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.8KN/m2，积灰荷载标准值0.55KN/m2，雪荷载标准值0.35KN/m2，风荷载标准值0.45KN/m2。屋架的计算跨度：Lo=24000－2×150=23700mm，端部高度：h=1990mm（轴线处），h=2009mm（计算跨度处）。中部高度H=3490mm。二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸见图1所示图1梯形钢屋架形式和尺寸屋架支撑布置见图2所示。上弦支撑布置图下弦支撑布置图垂直支撑1-1垂直支撑2-2三、荷载与内力计算1.荷载计算荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。荷载计算表荷载

3、名称荷载标准值KN/m2荷载设计值KN/m2二毡三油上铺小石子0.40.4x1.35=0.54找平层2cm厚0.02x20=0.40.4x1.35=0.54120mm珍珠岩制品保温层0.12x6=0.720.72x1.35=0.972预应力钢筋混凝土大型屋面板1.41.4x1.35=1.89管道设备自重0.10.1x1.35=.135钢屋架和支撑自重0.12+0.011x24=0.3840.384x1.35=0.5184永久荷载总和3.4044.5954屋面活荷载0.80.8x1.4=1.12积灰荷载0.550.55x0.4=0.77可变荷载总和1.3

4、51.89风荷载：风荷载的高度变化系数为1.25，屋面迎风面对体型系数为-0.6，背风面为-0.5，所以负风压的设计值为迎风面：W1=-1.4x0.6x1.25x0.45=-0.4725KN/m2背风面：W2=-1.4x0.5x1.25x0.45=-0.39375KN/m2W1和W2垂直于水平面的分力未超过荷载分项系数取1.0时的永久荷载，故将拉杆的长细比依然控制在350以内。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节点荷载F=（4.5954+1.89)×1.5×6=58.3686kN组合二全跨永久荷载+半跨

5、可变荷载屋架上弦节点荷载=4.5954×1.5×6=41.3586kN=1.89×1.5×6=17.01kN组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载屋架上弦节点荷载=0.384×1.35×1.5×6=4.6656kN=(1.35×1.4+1.4×0.8)×1.5×6=27.09kN3.内力计算屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如图：由图解法或数解法解得F=1的屋架各杆件的内力系数（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，计算结果见下表所示：(a)(b)(C)内力系数（F=1）第二种组合第三种组合杆

6、件名称第一种组合F×①计算杆件内力（KN）全跨①左半跨②右半跨③F1×①＋F2×②F1×①＋F2×③F3×①＋F4×②F3×①＋F4×③上弦ABBC、CDDE、EFFGGH、HI0-8.53-12.93-14.33-14.810-6.39-9.14-9.29-9.770-2.75-4.87-6.48-6.480-497.88-754.71-836.42-864.440-461.48-690.24-750.69-778.710-399.57-617.60-702.89-722.750-212.90-307.93-318.52-333.770-114.30

7、-192.25-242.40-244.640-497.88-754.71-836.42-864.44下弦abbccdde4.6811.1013.8213.593.598.109.407.611.403.865.687.69273.17647.89806.65793.23254.62596.86731.47691.51217.37596.86668.19692.87119.09271.22319.12269.5659.76156.36218.35271.73273.17647.89806.65793.23斜腹杆aBBbbDDccFFddffIGf-8.8

8、86.67-5.213.41-2.180.860.961.700.65-6.814.85-3.