钢结构单层厂房计算书

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郭春萌 080145469
钢结构课程设计
2017/3/9
得
0.475b 4 0.475 7.54 yz y 1 2 2 118 .97 1 410.4 2 0.6 2 121.92 150 l t oy
钢结构课程设计 2017/3/9
目录
一、 设计资料 〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮（1） 二、 结构形式与布置 〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮（1） 三、 荷载计算 〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮（2） 四、 内力计算 〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮（2） 五、 杆件设计 〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮（3） 六、 节点设计 〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮（8） 参考文献 〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮〮（12）
选用 2∟75×6，A=17.6cm2，ix=2.31 cm，iy=3.45 cm，z0=20.7 mm。
x y
因为
lox 328.32 142.13 150 ix 2.31 loy iy 410.4 118 .97 150 3.45
l b 7 .5 0.58 410.4 12.5 0.58 oy 31.7376 t 0 .6 b 7 .5
5
杆件 c-4：N=+35.86 kN, lox=372.0×0.8=297.6 cm，loy=372.0 cm.
选用 2∟45×5，A=8.58cm2，ix=1.37 cm，iy=2.26 cm，z0=12.6 mm。
x y
lox 297.6 217.23 350 ix 1.37 loy iy 372.0 164.60 350 2.26
N 35.86 103 41.79 N / mm 2 f 215 N / mm 2 A 8.58 10 2
填板放三块，la=93 cm＜80i=80×1.37=109.6 cm。
6
杆件 d-4：N=-39.87 kN, lox=410.4×0.8=328.32 cm，loy=410.4 cm.
（2） 下弦 下弦也不改变截面，按最大内力计算。 Nmax=517.41 kN，lox=603.0 cm，loy=1800 cm。
N 517.41 103 2407 mm 2 f 215 l 603.0 ix ox 1.72cm 2 350 l 1800 i y oy 5.14cm 2 350 A
选用 2∟75×6，A=17.6cm2，ix=2.31 cm，iy=3.45 cm，z0=20.7 mm。
x y
因为
lox 328.32 142.13 150 ix 2.31 loy iy 410.4 118 .97 150 3.45
TW 125×250×9×14
选用 TW 125×250×9×14，A=45.72cm2，ix=3.01 cm，iy=6.32 cm，z0=2.08 cm。

N 517.41 103 113 .17 N / mm 2 f 215 N / mm 2 2 A 45.72 10 x 603.0 / 3.01 200.33 350
1

84.0 x 118 .24
由 x 查得 x =0.4458 （b 类）
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N 488.09 103 164.32 N / mm 2 f 215 N / mm 2 x A 0.4458 66.63 10 2
x > yz ，由 x 查表得： x =0.33648（b 类）
N 119 .61 103 201.97 N / mm 2 f 215 N / mm 2 2 x A 0.33648 17.6 10
填板放四块，la=82.08 cm＜40 i =40×2.31=92.4 cm。


TM 200×300×10×16
2 z
2 i0 A 87.10 66.63 2763.56 2 53.97 / 25.7 I t / 25.7 I / l
yz
1 2 81.93 2763.56 2


2 2 6.9169 2 81.93 2 2763.59 41 81 . 93 2763 . 56 87.10
-488.09
3
6
-370.96
6
-1 19 .6 458.92 1
6030
6030
3014
5
517.41
8 5.
10
5 7.
8
-136.85
71 2. 17
-1 99 .3 5 283.45
1
2
0
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三．
荷载计算
1．永久荷载（水平投影面） 压型钢板 檩条 屋架及支撑自重 0.15× 101 /10=0.151 kN/m2 0.1 kN/m2 0.12+0.011×36=0.516 kN/m2 合计 0.767 kN/m2
x y
lox 603.0 11 8.34 150 ix 5.10 loy iy 603.0 81.93 150 7.36
2 y
1 2 yz y 2 z 2



2 2 z

2 4 1 e /i 2 0 2 0 2 y 2 z
y 1800 / 6.32 284.81 350
（3） 斜腹杆
1
杆件 a-2：N=+172.71 kN, lox=loy=356.1 cm.
选用 2∟50×5，A=9.6cm2，ix=1.53 cm，iy=2.45 cm，z0=14.2 mm。
x y
lox 356.1 232.75 350 ix 1.53 loy iy 356.1 145.35 350 2.45
N 172.71 103 179.91N / mm 2 f 215 N / mm 2 2 A 9.6 10
填板放两块，la=119 cm＜80i=80×1.53=122.4 cm。
2
பைடு நூலகம்
杆件 b-2：N=-199.35 kN, lox=410.4×0.8=328.32 cm，loy=410.4 cm.
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钢屋架设计
一． 设计资料
人字形屋架跨度 19.8 m， 屋架间距 6 m， 铰支于钢筋混凝土柱上， 上柱截面为 400 mm ×400 mm，混凝土强度等级为 C 25。厂房长度 51.45。屋面材料为长尺压型钢板，屋面坡 度 1/10，轧制 H 型钢檩条的水平间距为 6 m，屋面积灰核载 0.91kN/m2,.屋面离地面高度 15 m，雪荷载为 0.1 kN/m2。钢材采用 Q235-B，焊条采用 E43 型。
loy 0.58 410.4 b 9 15 0.58 26.448 t 0 .6 b 9 0.475b 4 0.475 9 4 yz y 1 2 2 101.3 1 410.4 2 0.6 2 106.51 150 l t oy
N 107.58 103 125.38 N / mm 2 f 215 N / mm 2 A 8.58 10 2
填板放三块，la=93 cm＜80i=80×1.37=109.6 cm。
4
杆件 c-3：N=-119.61 kN, lox=410.4×0.8=328.32 cm，loy=410.4 cm.
2．因屋架受荷水平投影面积超过 60 m2，故屋面均布活荷载为 0.30 kN/ m2 大于雪荷载， 顾不考虑雪荷载。 3．风荷载：风荷载高度变化系数为 1.14，屋面迎风面的体形系数为 -0.6，背风面为 -0.5， 所以负风压的设计值（垂直于屋面）为 迎风面：ω1=-1.4×0.6×1.14×0.55=-0.52668 kN/m2 背风面：ω2=-1.4×0.5×1.14×0.55=-0.4389 kN/m2 ω1 和ω2 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。 4．上弦节点集中荷载的设计值按可变荷载效应控制点组合为： Q=（1.2×0.767+1.4×0.3）×6×6=48.2544 kN ·
四．
内力计算
跨度中央每侧各两根腹杆按压杆控制其长细比， 不考虑半跨荷载作用情况，只计算全跨 满载时的杆件内力。 因杆件较少，以数解法（节点法）求出各杆件的内力（见图 1） 。
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五．
杆件设计
腹杆内最大内力 N=-199.35 kN，因本屋架最大内力所在节点无竖向腹板，无加劲肋 加强，应将最大内力乘以 1.25（等于 249.2 kN） 。查表得，选用中间节点板厚度 t>8 mm。 （1） 上弦 整个上弦不改变截面，按最大内力计算。Nmax=-488.09 kN，lox=loy=603.0 cm。选用 TM 200×300×10×16，A=66.63cm2，ix=5.10 cm，iy=7.36 cm，z0=3.43 cm。
得
x > yz ，由 x 查表得： x =0.44892（b 类）
N 199.53 103 208.87 N / mm 2 f 215 N / mm 2 2 x A 0.44892 21.28 10
填板放三块，la=102.6 cm＜40 i =40×2.79=111.6 cm。


1
其中：
t2 e z0 2
2 0
1 .6 2 3.43 6.9169cm 2
2
2
2 2 2 2 i0 e0 ix iy 5.12 6.9169 7.36 2 87.10cm 2
k 2 1.15 I t bi t i3 30 1.6 3 19.5 1.6 1.0 3 53.97cm 4 3 i 1 3 I 0
选用 2∟90×6，A=21.28cm2，ix=2.79 cm，iy=4.05 cm，z0=24.4 mm。
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x y
因为
lox 328.32 117 .68 150 ix 2.79 loy iy 410.4 101.3 150 4.05
3
杆件 b-3：N=+107.58 kN, lox=372.0×0.8=297.6 cm，loy=372.0 cm.
选用 2∟45×5，A=8.58cm2，ix=1.37 cm，iy=2.26 cm，z0=12.6 mm。
x y
lox 297.6 217.23 350 ix 1.37 loy iy 372.0 164.60 350 2.26
二．
结构形式与布置
屋架计算跨度 L0=L-400=19400mm，端部及中部高度均取做 2500 mm。屋架杆件几 何长度及支撑布置如下图所示：
Q d 2500 108.17
04 41
Q
0.5Q b
41 04
Q c
0 41 4
Q
Q
0.5Q
a
35 61
5829
6030
37 20
3
6030
37 20
4
-3 9. 87