车间梯形钢屋架结构设计

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1、车间梯形钢屋架结构设计20/20目录一、基本资料31.课程设计题目32.设计资料33.设计要求3二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置3三、荷载和内力计算51、荷载计算：52、荷载组合：5四、内力计算5五、截面选择81.上弦82.下弦83.腹杆9六、节点设计131.下弦节点“b”132.上弦节点B143.下弦节点“c”154.下弦节点“d”155.下弦节点“e”166.上弦节点“C”、“E”、“G”。177.屋脊节点“I”178.支座节点“a”1820/20一、基本资料1.课程设计题目某车间梯形钢屋架结构

2、设计2.设计资料1、车间柱网布置图（L×240m），柱距6m。2、屋架支承于钢筋混凝土柱顶（砼等级为C20），采用梯形钢屋架。3、屋面采用1.5×6m的预应力钢筋混凝土大型屋面板（屋面板不考虑作为支撑用）。3.设计要求1)屋架自重＝（120+11L）N/m2；2)屋面基本荷载表：荷载类型序号荷载名称重量永久荷载1预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）1.50kN/m22防水层0.38kN/m23找平层20mm厚0.40kN/m25支撑重量0.80kN/m2可变荷载1活载0.70kN/m22积灰荷载0.80kN

3、/m22.依檐口高度：III：H0=2.0m3.屋架坡度i：1/114.厂房跨度L=24m二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置本题为无檩屋盖方案，i=1/11，采用梯形屋架。屋架计算跨度为L0=L-300=23700mm，端部高度取H0=2000mm，中部高度取H=3100mm,屋架杆件几何长度见附图1（跨中起拱按L/500考虑）。根据计算温度和荷载性质，钢材选用Q235-B。焊条采用E43型，手工焊。根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下、弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆。桁架支撑布置如图：20/

4、20符号说明：SC：上弦支撑；XC：下弦支撑；CC：垂直支撑GG：刚性系杆；LG：柔性系杆20/20三、荷载和内力计算1、荷载计算：恒荷载预应力混凝土大型屋面板（含灌缝）1.5KN/m2防水层0.38KN/m2找平层（20mm厚）0.8KN/m2支撑重量1.40KN/m2恒载总和3.08KN/m2活荷载活荷载0.70KN/m2积灰荷载0.80KN/m2荷载总和1.1KN/m22、荷载组合：永久荷载荷载分项系数：=1.2:；屋面荷载荷载分项系数=1.4；组合系数：=0.7；积灰荷载分项系数：=1.4，=0.

5、91）节点荷载设计值=（3.08×1.2+1.4×0.7+1.4×0.9×0.8）×1.5×6=50.6KN2）考虑以下三种荷载组合（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载（按永久荷载效应控制的组合）全跨节点荷载设计值：=（3.08×1.2+1.10×1.4）×1.5×6=47.12KN（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载=3.08×1.5×6×1.2=33.26KN半跨可变荷载：=1.10×1.5×6×1.4=13.86KN（3）全跨桁架包括支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载全跨节点桁架自重设

6、计值：=（0.8+0.384×1.35）×1.5×6==14.39KN半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：=（1.5×1.35+0.7×1.4）×1.5×6=27.05KN四、内力计算20/20荷载组合（1）计算简图如图3.1，荷载组合（2）计算简图如图3.2，荷载组合（3）计算简图如图3.3.图3.1荷载组合（1）图3.2荷载组合（2）图3.3荷载组合4.3由结构力学求解器先解得F=1的桁架各杆件的内力系数（F=1作用于全跨、走半跨和右半跨）。然后求出各种荷载情况下的内力进行组合，计算结果见附表120/2

7、0F=47.12F1=33.26F2=13.86F3=14.39F4=27.05杆件名称内力系数（F=1）第一种组合第二种组合第二种组合杆件计算内力（kN）全跨左半跨右半跨F×①F1×①+F2×②F1×①+F2×③F3×①+F4×②F3×①+F4×③①②③上弦杆AB0000.000.000.000.000.000.00BC-9.662-7.135-2.528-455.27-420.25-251.45-338.46-207.42-455.27CD-9.712-7.184-2.528-457.63-422.5

8、9-252.57-340.55-208.14-457.63DE-15.35-10.72-4.621-723.29-659.12-408.19-520.51-345.88-723.29EF-7.690-5.380-2.310-362.35-330.34-204.42-261.03-173.14-362.35FG-17.753-11.452-6.300-836.52-749.19-485.84-575.55-425.88-836.