钢结构课程设计计算书

钢结构课程设计计

算书

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= mm(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：

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=0.40 KN/

㎡

保温层（40mm厚泡沫混凝土 0.25 KN/㎡

预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/㎡

钢屋架和支撑自重 0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡

总计：2.784 KN/㎡

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：1.2 KN/㎡

永久荷载设计值 1.2×2.784 KN/㎡=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/㎡×1.5×6=30.07KN

P2=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

屋架上弦荷载 P3=0.384KN/㎡×1.2×1.5×6=4.15KN

P4=(1.4×1.2+0.7×1.4)×1.5×6=23.94KN

3,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

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。