梯形屋架钢结构课程设计长跨度24m
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
《钢结构》(钢屋架)课程设计任务书
1.设计资料:错误!未定义书签。
2.结构形式与布置错误!未定义书签。
3.荷载计算错误!未定义书签。
4.内力计算错误!未定义书签。
附件:设计资料
1、设计题目:《单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计》
2、设计任务及参数:
1
某地一机械加工车间,长84m,跨度24m,柱距6m,车间内设有两台40/10T中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m,柱顶标高27m,地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架,封闭结合,1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板(1.4KN/m2),上铺100mm厚泡沫混凝土保温层(容重为1KN/m3),三毡四油(上铺绿豆砂)防水层(0.4KN/m2),找平层2cm厚(0.3KN/m2),卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20,上柱截面400×400mm。钢材选用Q235B,焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m2,积灰荷载标准值0.6KN/m2,雪荷载及风荷载见下表,7位同学
3、设计成果要求
在教师指导下,能根据设计任务书的要求,搜集有关资料,熟悉并应用有关规范、标准和图集,独立完成课程设计任务书(指导书)规定的全部内容。
1)需提交完整的设计计算书和梯形钢屋架施工图。
2)梯形钢屋架设计要求:经济合理,技术先进,施工方便。
3)设计计算书要求:计算依据充分、文理通顺、计算结果正确、书写工整、数字准确、图文并茂,统一用A4纸书写(打印)。
A、按步骤设计计算,各设计计算步骤应表达清楚,写出计算表达式及必要的计算过程,对数据的选取应写明判断依据。
B、计算过程中,必须配以相应的计算简图。
C、对计算结果进行复核后,为保证施工质量且方便施工,应按规范要求对计算结果进行调整并写明依据。
4)梯形钢屋架施工图共两张,图纸绘制的要求:布图合理,版面整齐,图线清晰,标注规范,符合规范/图集要求。
单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计
1.设计资料:
(1)某地一机械加工车间,长84m,跨度24m,柱距6m,车间内设有两台40/10T中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m,柱顶标高27m,地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架,封闭结合,1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板(1.4KN/m2),上铺100mm厚泡沫混凝土保温层(容重为1KN/m3),三毡四油(上铺绿豆砂)防水层(0.4KN/m2),找平层2cm厚(0.3KN/m2),卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝
3
土强度等级C20,上柱截面400×400mm 。钢材选用Q235B ,焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m 2,积灰荷载标准值0.6KN/m 2,雪荷载及风荷载见下表。
活
载
KN/m 2
1 2 3 4 5 6 7
基本雪压 0.30 0.75 0.10 0.20 0.45 0.50 0.35 基本风压 0.35 0.60 0.25 0.55 0.30 0.50 0.45
(2)屋架计算跨度
)(7.233.0240m l =-=
(3)跨中及端部高度:设计为无檩屋盖方案,采用平坡梯形屋架,端部高度mm
h 19000=中部高度mm h 3100=(为6.7/0l ),屋架跨中起拱500/l 考虑,取48m. 2.结构形式与布置
屋架形式及几何尺寸如图所示:
图1.梯形钢屋架形式和几何尺寸
根据厂房长度(102m>60m )、跨度及荷载情况,设置三道上、下弦横向水平支撑。因
柱网采用封闭结合,厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间,该水平支撑的规格与中间柱间支撑的规格有所不同。在所有柱间的上弦平面设置了刚性与柔性系杆,以保证安装时上弦杆的稳定,在各柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆,以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间,于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑。梯形钢屋架支撑布置如图下图所示:
屋架上弦支撑布置图
屋架下弦支撑布置图
5
3.荷载计算
屋面和荷载与雪荷载不会同时出现,计算时,取较大的荷载标准值进行计算。故取屋面活荷载0.7kN/2m 进行计算。
屋面风荷载
迎风面 m KN /88.51235.00.1)0.1(4.11-=⨯⨯⨯-⨯=ω 背风面 m KN /82.31235.00.165.0(4.11-=⨯⨯⨯-⨯=ω
由于屋面坡度较小,对荷载影响小,未予考虑。风荷载对屋面为吸力,重屋架不考虑。 表 1 荷 载 计 算 表 荷载名称
标准值(kN/2m )
设计值(kN/2m ) 预应力混凝土大型屋面板 1.4 1.4×1.35=1.89 三毡四油防水层(上铺绿豆沙)
0.4 0.4×1.35=0.54 找平层(厚2cm ) 0.3 0.3×1.35=0.405 10cm 厚泡沫混凝土保温层 1×0.1=0.1 0.1×1.35=0.35 屋架和支撑自重 0.12+0.011×24=0.384 0.384×1.35=0.5184 永久荷载总和 2.684 3.6234
屋面活荷载 0.7 0.7×1.4=0.98 积灰荷载 0.6 0.6×1.4=0.84 可变荷载总和 1.3 1.82
设计屋架时,应考虑以下三种荷载组合: 3.1.全跨永久荷载 + 全跨可变荷载
全跨节点永久荷载及可变荷载:
KN F 991.4865.1)82.16234.3(=⨯⨯+=
3.2.全跨永久荷载 + 半跨可变荷载
全跨节点永久荷载:
611.3265.16234.31=⨯⨯=F
半跨节点可变荷载:
KN F 38.1665.182.12=⨯⨯=
3.3.全跨屋架(包括支撑)自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载:
全跨节点屋架自重:
KN F 67.465.15184.03=⨯⨯=
半跨节点屋面板自重及活荷载:
KN F 31.2365.1)7.089.1(4=⨯⨯+=
1、2为使用节点荷载情况,3为施工阶段荷载情况。 4.内力计算
屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如图所示: