18m跨钢屋架设计钢结构课程设计

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1、钢结构设计课程设计――18M跨钢屋架设计土木工程（工程管理）专业本科（四年制）适用成绩：指导教师：徐晓天班级：土木工程学生姓名：滕达设计时间：2014年9月25日中国海洋大学工程学院土木工程系土木工程教研室20一、设计资料1、青岛地区某金属加工厂厂房总长度90m，跨度为18m.，柱距6m，采用梯形角钢屋架，钢材Q235B，焊条E43型。无檩无天窗屋盖体系，1.5×6.0m预应力混凝土屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400x400，柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=1/10。屋架下弦标高为18m；厂房内设A5级150/

2、30t桥式吊车2台。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。2.屋架荷载标准值（水平投影面计）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/m2为单位；②可变荷载：查《建筑结构荷载规范GB50009-2012》，活荷载与雪荷载不同时考虑，取两者的较大值。不考虑积灰荷载和风荷载的影响。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0.4KN/m2水泥砂浆找平层0.4KN/m2保温层：0.4KN/m2一毡二油隔气层0.05KN/m2水泥

3、砂浆找平层0.3KN/m2预应力混凝土屋面板1.45KN/m2左侧为屋架杆件几何尺寸右侧为屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值二、设计成果1、20依据《钢结构设计手册》《建筑抗震设计规范GB50011-2010》《钢结构设计规范GB50017-2003》《建筑结构荷载规范GB50009-2012》完成屋架支撑布置，杆件及节点设计，形成计算说明书，封面自行设计，A4纸张打印；2、绘制屋架施工详图，支撑布置图，A3纸打印，与计算说明书装订到一起。三、设计过程要求将学号最后两位除以10后加表中内力系数，即为新内力系数，继续完成后续计算设计

4、。每人一题，避免重复，计算书及图纸相同者均不通过屋架杆件内组合表注：表内负值表示压力：正值表示拉力。表1杆件名称内力系数(F=1)第一种组合第二种组合第三种组合计算杆件内力KN全跨左半全跨右半全跨上弦AB0.000.000.00BCD-6.22-4.37-1.85DEF-8.99-5.64-3.36FG-9.10-4.55-4.55下弦ab3.472.540.93bc7.965.332.64cd9.285.313.97斜腹杆aB-6.50-4.75-1.75Bb4.743.161.58bD-3.38-1.86-1.52Dc1.880

5、.541.34cF-0.690.62-1.31Fd-0.46-1.631.17竖杆Aa-0.50-0.500.00Cb-1.00-1.00-1.00Ec-1.00-1.00-1.00Gd0.810.460.412018m钢屋架课程设计（方案）计算书201.荷载计算1.1永久荷载三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.4×1.2=0.48KN/㎡水泥砂浆找平层0.4×1.2=0.48KN/㎡保温层0.4×1.2=0.48KN/㎡一毡二油隔气层0.05×1.2=0.06KN/㎡水泥砂浆找平层0.3×1.2=0.36KN/㎡预应力混凝土屋面板1.

6、45×1.2=1.74KN/㎡屋架和支撑自重(0.12＋0.011L)×1.2=(0.12＋0.011×18)×1.2=0.382KN/㎡恒荷载总和3.982KN/㎡1.2可变荷载不考虑积灰荷载和风荷载的影响活荷载（或雪荷载）0.7×1.4=0.98KN/㎡可变荷载总和0.98KN/㎡注：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，重屋盖可不予考虑。1.3屋架跨度计算L=Ɩ－300=（18000－300）mm=17700mm屋架高跨比h/L=2890/17700=1/6.12，符合经济高度要求。1.4支撑布置根据车间长

7、度、跨度及荷载情况，设置三道上、下弦横向水平支撑。考虑到柱网的布置情况，厂房两端的横向水平支撑设在第二柱间。在第一柱间的上弦设置刚性细杆保证安装时上弦的稳定，下弦设置刚性细杆以传递山墙风荷载。在设有横向水平支撑柱间的屋架跨中及两端设三道竖向支撑。1.5荷载组合屋架设计时，应考虑一下三种荷载组合：使用阶段：①全跨永久荷载＋全跨可变荷载屋架上弦节点荷载：F1=（3.982＋0.98）×1.5×6KN=44.658KN②全跨永久荷载＋半跨可变荷载F2=3.982×1.5×6KN=35.838KNF2´=0.98×1.5×6KN=8.82K

8、N施工阶段：③全跨屋架和支撑自重＋半跨屋面板重＋半跨屋面活荷F3=0.382×1.5×6KN=3.438KNF3´=(1.74＋0.98)×1.5×6KN=24.48KN201.6内力计算根据学号（080142011069）最后两位除