钢结构屋盖设计

-1+ . 01
+ 1 . 3 6 7
+ 1 . 5 7 0
a
1 0 + 6 3 + 2 6 + 8 4 + 3 6 + 8 1 + 9 0 + 3 . 0 6 . 6 7 . 3 5 . 8 4 . 6 3 . 0 1 . 0 c e g g ' e ' c ' a '
(4)荷载组合 此例由于活荷载大于雪荷载，故只需考虑恒载与活载的组合。这种组合分全跨活荷
162.238 199.167 195.937 199.167 162.238 68.265 -225.414 -225.414 158.242 158.242 -73.410 -73.410 46.487 46.487 -26.174 -26.174
110.939 121.978 97.969 77.189 51.299 18.149 - 93.923 -34.016 65.934 30.769 -44.339 -29.570 20.346
建 筑 工 程 学 院
《钢结构原理与设计》课程设计
所选题号： 跨度:21m, 材料：Q235，雪荷载：0.72KN/m2, 保温荷载:0.65KN/m2
系 (院)： 姓 学 专 年 名： 号： 业： 级：
完成日期：
目
1．设计资
录
料…………………………………………………………………………………………1 2．2、屋架形式、几何尺寸及支撑布 置………………………………………………………………1 3．3、荷载和内力计 算…………………………………………………………………………………1 4．3.1 荷载计 算……………………………………………………………………………………1 5．3.2 荷载组 合……………………………………………………………………………………2 6．3.3 内力计 算……………………………………………………………………………………3 7．4、杆件截面计 算……………………………………………………………………………………3 8．4.1 上 弦…………………………………………………………………………………………3 9．4.2 下 弦…………………………………………………………………………………………4 10．4.3 斜腹杆 B-a…………………………………………………………………………………4 11．4.4 斜腹杆 B-b…………………………………………………………………………………5 12．4.5 斜腹杆 C-b…………………………………………………………………………………5 13．5、节点设 计…………………………………………………………………………………………6 14． 5.1 下弦节
点……………………………………………………………………………………6
1
15．5.2 上弦节 点……………………………………………………………………………………6 16．5.3 屋脊节 点……………………………………………………………………………………9 17．5.4 支座节 点………………………………………………………………………………… 10 18．6、参考资 料……………………………………………………………………………………… 12
表一
不利组 合 0 0 -422.99 -422.99 -422.99 -422.99 -637.542 -637.542 -637.542 -637.542 -689.510 -689.510 -689.510 -689.510 232.101
7
弦 杆 ce eg gg’
9.744 11.962 11.768
单项荷载内力 杆件 AB A’ B’ BC B ’ C’ CD C ’ D’ 上 DE 弦 D’ 杆 E’ EF E ’ F’ FG F ’ G’ GH G’ H’ 下 ac 0 0 -7.472 -7.472 -7.472 -7.472 -11.262 -11.262 -11.262 -11.262 -12.18 -12.18 -12.18 -12.18 4.1 内力系数 全跨 半跨 0 0 -5.31 -2.162 -5.31 -2.162 -7.339 -3.923 -7.339 -3.923 -6.861 -5.319 -6.861 -5.319 3.01 恒载 0 0 -298.581 -298.581 -298.581 -298.581 -450.030 -450.030 -450.030 -450.030 -486.713 -486.713 -486.713 -486.713 163.836 全跨 0 0 -124.409 -124.409 -124.409 -124.409 -187.512 -187.512 -187.512 -187.512 -202.797 -202.797 -202.797 -202.797 68.265 活载 半跨 0 0 -88.412 -35.997 -88.412 -35.997 -122.194 -65.318 -122.194 -65.318 -114.236 -88.561 -114.236 -88.561 50.117 0 0 -422.99 -422.99 -422.99 -422.99 -637.542 -637.542 -637.542 -637.542 -689.510 -689.510 -689.510 -689.510 232.101 内力组合 恒+全 恒+半 0 0 -386.993 -334.587 -386.993 -334.587 -572.224 -515.348 -572.224 -515.348 -600.949 -575.274 -600.949 -575.274 213.953
. 9 1 3
0 0 2 . 1 -
2 2 2 . 1 +
9 3 0 . 1 -
5 2 5 . 1 -
0 .0 0
0 .0 0
- 1 .0
0 .0 0
0 6 9 . 3 +
6 7 7 . 1 -
3 4 0 . 2 -
载与半跨活荷两种情形。将组合的结果列于下表一（表中内力系数可参考附表）
屋架内力组合表
6.663 7.326 5.884 4.636 3.081 1.09 -5.641 -2.043 3.96 1.848 -2.663 -1.776 1.222 1.57 -0.047 -1.525 -1.039 1.367 1.913 -1.200 -0.5 0
389.370 478.002 470.249 478.002 389.370 163.836 -307.053 -307.053 232.088 232.088 -176.184 -176.184 111.568 111.568 -62.817 -62.817 13.107 13.107 28.491 28.491 - 19.98 -19.98
恒荷载总和 活荷载（或雪荷载） 积灰荷载 可变荷载总和
3.7 kN / m 2 0.72 kN / m 2 0.6 kN / m 2 1.32 kN / m 2
屋面坡度不大，对荷载影响小，未予考虑。风荷载对屋面为吸力，重屋盖可不考虑。
3
（2）可变荷载：施工活荷载标准值为 0.7kN/m ，雪荷载的基本雪压标准值为 2 0.72kN/m ，施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值；积灰荷载按附 2 表取 0.6 kN/m 。 2 因活荷载大于雪荷载，故可变荷载取 0.72+0.6＝1.32kN/m 恒荷载分项系数取 1.2,则有 q1 1.2 3.7 4.44 当 kN/m2,恒荷载分项系数取 1.35 时 则为 5.00 kN/m 。 活荷载分项系数取 1.4,则有 q 2 1.4 1.32 1.85 kN/m2 。由于组合值 4.44+1.85＝ 6.29kN/m >5.00+0.72×0.72+0.35×0.6＝5.71kN/m 故可知道恒荷载不起控制作 用。 （3）荷载计算 节点竖向荷载的计算面积取 1.5m×6m, 故恒载作用下的竖向荷载为：4.44×1.5×6＝39.96kN 故活载作用下的竖向荷载为：1.85×1.5×6＝16.65kN 2 结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如图所示
2 2 2
2
1990
a c 0 3 5 1 5 01
e
0 0 5 0 = 1 07 × 1 5 0
890 23 3 9 3040 0
2 5 3 0
2 8 6 4
2290
590 23
1 2 4
.5 7 0 5 .5 1 7 .5 0 7 5 0 1 5 .5 .5 .5 1 7 7 0 0 5 5 1 7 1 0 5 .5 1 G H 7 0 5 1 D F AB C
2
1、设计资料
某厂房总长度 102m，横向跨度 21m，纵向柱距 6m。 1. 结构形式:钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为 C30，屋面 坡度 i=1/10；L 为屋架跨度,。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈 度为 7 度，设计地震基本加速度为 0.百度文库g，二类场地。屋架下弦标高为 18m；厂房内 桥式吊车为 2 台 150/30t（中级工作制） ，锻锤为 2 台 5t。 2. 屋架形式及荷载:屋架形式、 几何尺寸及内力系数 （节点荷载 P=1.0 作用下杆 件的内力）如附图所示。屋架采用的钢材、焊条为：用 Q235 钢，焊条为 E43 型。 3.屋盖结构及荷载： 无檩体系:采用 1..5×6.0m 预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作用） 荷载： ①屋架及支撑自重：按经验公式 q=0.12+0.011L，L 为屋架跨度，以 m 为单位， q 为屋架及支撑自重，以 kN / m 2 为单位； ②屋面活荷载：施工活荷载标准值为 0.7 kN / m 2 ，雪荷载的基本雪压标准值为 S0=0.72 kN / m 2 ，施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值；积灰荷载 0.6 kN / m 2 ， ③屋面各构造层的荷载标准值： 三毡四油(上铺绿豆砂）防水层 水泥砂浆找平层 保温层 一毡二油隔气层 水泥砂浆找平层 预应力混凝土屋面板 悬挂管道 屋架和支撑自重 0.4 kN / m 2 0.4 kN / m 2 0.65 kN / m 2 0.05 kN / m 2 0.3 kN / m 2 1.45 kN / m 2 0.10 kN / m 2 0.12+0.011L=0.12+0.011×21=0.35 kN / m 2
6
+ 1 . 8 4 8
1
0 -12 ..
-0. .6 54 5
. 01 0 . . 01 . 01 . 01 1 . 01 G HG 'F 'E E F 'D 'C 'B A B C D 5 . 3 'A 1 9 1 6 ' 8 . 6 9 3 . 3 9 3 2 . 3 7 0 1 2 . 3 1 . 6 5 20 00 . 0 0 0 . 0
4 6 8 2 4 2 1 3 3 1 6 2
g h
图一：21 米跨梯形屋架几何尺寸
4
5 0.
0 1.
0 1. C
0 0 1. 1. D E 262 11. 2 79 . +2
1. 0 F 18 12. 28 3 +0.
0 1. G
0 1. H 12. 18
4 . 4 0 9
1 . 5 7 2
-1 .0
7 . 6 8 4
-0 .5
100 +4.
-1 .0
744 +9. c e
962 +11. g
-1 .0
a
+0 . 7 1 3
B A 472 7. 000 0.
8 80 . +5
768 +11. h
图二：21 米跨梯形屋架全跨单位荷载作用下各杆的间的内力值
5
. 0 . 51 0
0 . 0 4 7
6 3 3
551.608 677.169 666.186
677.169
500.309 699.980 568.218 555.191 440.669 181.985 -400.976 -341.069 298.022 262.857 -220.523 -205.754 131.914 137.709 -63.600 -88.208 -4.192
551.608 699.980 666.186