《钢结构设计书》word版

钢结构设计书

一、框架选型

二、屋架支撑系统布置

三、荷载计算、组合及内力计算

四、杆件截面设计与计算

五、结点板设计

六、施工图

专业：建筑工程

班级：99建筑工程

学生：

一、框架选型

湖南省XX厂单层装配车间，平面尺寸：21mx120m；车间内设有中级工作制桥式吊车，故选用钢筋混凝土排架结构：柱底与基础的连接形式为刚结结点；柱顶与屋架的连接形式为铰结结点。

由于平面纵向长度超过55m，故应在正中设置施工缝，施工缝的处理采用双柱形式，具体平面布置及简图详见图一。

二、屋架支撑系统布置

三、荷载计算

1、设计资料

湖南省XX厂装配车间，平面尺寸：21mx120m，柱距：7.2m。

由于采用大型屋面板和油毡防水屋面，未考虑起拱时的上弦坡度I=1/10。屋架跨度L=21m,每端支座中线缩进0.15m ，计算跨度L0=L-2x0.15=20.7；端部高度取H0=2.m；腹杆形式为人字形；

钢材采用Q235-B钢，钢材强调设计值取f=215N/mm2；焊条为E43系列，手工焊。

2、荷载及杆件内力计算

屋面活荷载取雪荷载的0.5kN/m2，由于本设计的坡度为1/10小于0.3，故可不考虑风荷载。

屋架沿水平方向投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式（P W=0.117+0.011x跨度）计算，跨度单位为m。

恒荷载：

预应力混凝土大型屋面板： 1.5 kN/m2;

三毡四油防水层：0.3 kN/m2

100mm厚泡沫混凝土保温层：0.8 kN/m2

屋架和支撑自重：0.117+0.011x21=0.348 kN/m2

合计： 2.948 kN/m2

活荷载：

活载或雪载：0.5 kN/m2

积灰荷载：0.3 kN/m2

合计：0.8 kN/m2

3、荷载组合

1)全跨永久荷载+全跨可变荷载

按可变荷载效应控制的组合

Fd=(1.2x2.948+1.4x0.5+1.4x0.9x0.3)x1.5x7.2=41.56KN

按永久荷载效应控制的组合

Fd=(1.35x2.948+1.4x0.5x0.7+1.4x0.9x0.3)x1.5x7.2=43.63KN

取P= 44KN

2) 全跨永久荷载+半跨可变荷载

P1=1.2x2.948 x1.5x7.2=31.84KN

P2=(1.4x0.5+1.4x0.9x0.3 )x1.5x7.2=9.7KN

3) 全跨屋架支撑+半跨屋面板+半跨可变荷载

P3=1.35x2.948 x1.5x7.2=35.82KN

P4=(1.4x0.5x0.7+1.4x0.9x0.3) x1.5x7.2=7.81KN

4、内力计算

详见表一。

四、杆件截面设计与计算

1、杆件几何尺寸、内力图及节点示意图

2、杆件截面选择

(1)上弦杆EF Nmax=-529.892KN 计算长度l ox=150.8cm l oy=2×150.8=301.6cm

需要:

An≥N

f

=

529.892×103

215

=24.65cm2

截面选取2∟100×80×10(短肢相并) A=2×17.2=34.4cm2 i x=2.35cm i y=4.85cm

验算：

λx=l ox

i x

=

150.8

2.35

=64.2<[λ]=150

λy=l oy

i y

=

301.6

4.85

=62.2<[λ]=150

查表：φ=0.785

δ≥N

φA =529.892×103

0.785×3440

=196.2N mm2

⁄

⁄

(2)下弦杆de Nmax=534.16KN 计算长度l ox=300cm l oy=2×300=600cm

需要:

An≥N

f

=

534.16×103

215

=24.84cm2

截面选取2∟100×80×8(短肢相并) A=2×13.9=27.8cm2 i x=2.37cm i y=4.81cm

验算：

λx=l ox

i x

=

300

2.37

=126.6<[λ]=350

λy=l oy

i y

=

600

4.81

=124.7<[λ]=350

δ≥N

φA =529.892×103

0.785×2780

=192.1N mm2

⁄

⁄

(3)竖杆

①支座竖杆Aa N=-308KN 计算长度l ox=l oy=200cm 假设λ=80，查表φ=0.688

An≥N

φf =308×103

0.688×215

=20.82cm2

截面选取2∟80×8 A=2×12.3=24.6cm2 i x=2.44cm i y=3.77cm

验算：

λx=l ox

i x

=

200

2.44

=82<[λ]=150