[学士]钢结构课程设计—24米钢屋架计算书

[学士]钢结构课程设计—24米钢屋架计算书第一部分钢结构课程设计任务书一. 课程设计题目

某车间梯形钢屋架结构设计

二. 设计资料

一单层单跨工业厂房，内设有2台中级工作制桥式吊车。厂房总长120m，檐口高度15m，拟设计钢屋架，简支于钢筋混凝土柱上。柱顶截面尺寸400×400,，柱混凝土强度等级为C20.钢屋架设计可不考虑抗震设防。厂房柱距选择为12m

屋架为梯形钢屋架(属无檩体系)，跨度为24米带钢屋架挡风板。无檩体系屋面做法及永久荷载标准值

2防水层为三毡四油上铺小石子 0.35 kN/m

2找平层采用20厚水泥砂浆0.02×20,0.40 kN/m

2保温层为泡沫混凝土，选取80厚度:0.5 kN/m

2预应力大型屋面板重 1.40 kN/m

可变荷载标准值

2雪荷载 0.50 kN/m

2屋面活荷载 0.60 kN/m

2积灰荷载 0.50 kN/m

三.结构形式与布置

屋架形式及几何尺寸见图1所示，屋架支撑布置见图2所示(下弦支撑采用与上弦支撑同样布置)

图1.屋架形式及几何尺寸

1

第二部分、钢屋架设计计算采用1.5×12m预应力钢筋混凝土大型屋面板

屋架计算跨度:L。=L-300=23700mm

屋架端部高度:H。=2000mm

计算跨度处高度: h,2015,,

屋架高跨比: H/L。=3860/23700=1/6.14

层架上弦(下弦)支撑布置图

垂直支撑1-1

垂直支撑2-2 符号说明:GWJ(钢屋架);SC(上线支撑);XC(下弦支撑);CC(垂直支撑);

GC(刚性系杆);LG(柔性系杆)

图2 屋架支撑布置图

2

1.荷载计算

屋架几何尺寸如图(1)所示，支撑布置如图(2)所示。因为活载加积灰荷载加雪荷载(2000N/m?)大于活荷载(700 N/m?)，所以动载取2000 N/m?。屋架自重，P,(120，11×L) N/m?。

永久荷载标准值:

2二毡三油加绿豆砂 0.35kN/m

220厚1:3水泥砂浆找平层 0.4kN/m

2保温层 0.5kN/m

2预应力钢筋混凝土大型屋面板(含嵌缝) 1.4kN/m 支撑和钢屋架自重

(120+11×30)/1000,0.38 笔下文学

2管道设备自重 0.10 kN/m

2总计 3.13 kN/m 可变荷载标准值:

2屋面活荷载 0.60 kN/m

2积灰荷载 0.50 kN/m

2总计: 1.10 kN/m 以上荷载计算中，因屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，对重屋盖可不考虑，所以各荷载均按水平投影面积计算。

2永久荷载设计值:1.2×3.13,3.76kN/m

2 可变荷载设计值:1.4×1.10,1.54kN/m

2荷载组合

设计屋架时，应考虑以下三种组合

组合一:全跨恒荷载,全跨活荷载

2屋架上弦节点荷载P,(3.76+1.54)×1.5×12,95.4 kN/m

组合二:全跨永久荷载+半跨可变荷载

屋架上弦节点荷载

22P1=3.76×1.5×12,67.68 kN/m ,2,1.54×1.5×12,27.72 kN/m 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

3

屋架上弦节点荷载

2,3,0.38×1.2×1.5×12,8.2 kN/m

2,4,(1.68×1.2+0.6×1.4)×1.5×12,45.36 kN/m

由力学求解器计算屋架各杆件内力，然后乘以实际的节点荷载，。屋架各杆件内

力组合见下表(1)。

杆件内力系数组合一组合二组合三计算内力(KN) 名称 p=1

全跨左半跨右半P×1 P1×1+P2×2 3×1+P4×2 P

1 2 跨3 P1×1+P2×3 P3×1+P4×3 上 AB 0 0 0 0 0/0 0/0 0

BCD -10.3 -7.1 -3.-985.5 -895.1/-794.2 -405.4/-240.2 -985.5 弦 4 DEF -16.3 -10.-6.-1551.2 -1392.9/-1273 -611.9/-415.9 -1551.2 杆 6 2 FGH -16.9 -10 -7.-1611.3 -1420.3/-1354 -592.1/-484.1 -1611.3

6

HJ -15.3 -7.9 -8.-1460.6 -1257.7/1257.7 -487.9/487.9 -1460.6

下 a-b 5.50 3.9 1.524.5 480/420 221.7/123.6 524.5 弦 7

杆 b-c 13.7 9.2 4.1307.8 1182.2/1063.5 528.6/334.5 1307.8

9

c-d 17.5 11.7.1673.1 1495.3/1391.3 648.4/478.1 1673.1

1 4

d-e 15.7 8.9 7.1502.1 1312.4/1281.1 532.9/481.7 1502.1

8

Ba -10.4 -7.3 -3.-994.1 -908.1/-795.6 -417.5/-233.3 -994.1 斜 3 Bb 8.3 5.4 2.790.9 713.25/642.8 317.0/201.8 790.9

4

腹 9

Db -6.8 -4.1 -2.-648.7 -573.9/-538.7 -241.7/-184.1 -648.7 杆 8 Dc 4.5 2.5 2.428.3 373.7/373.5 151.1/150.7 428.3

5

Fc -3.2 -1.3 -2.-308.1 -254.9/-2859 -85.9/-136.7 -308.1

4

Fd -1.9 -2.4 0.-182.2 -196.9/117.1 -126.3/4.3 -196.9/117.1

4

Hd 1.9 2.4 -0.178.4 192.8/114.6 123.7/-4.2 192.8/-4.2

4

He -1.7 -2.2 0.-162.2 -174.9/104.2 -111.9/3.8 -174.9/104.2