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1、《钢结构设计原理》课程设计30m厂房钢屋架设计目录1、设计资料12、结构形式和布置13、荷载计算34、内力计算55、杆件设计65.1.上弦杆65.2.下弦杆75.3端斜杆aB85.4腹杆eg-gk85.5腹杆Bb、bD、Dc、cF、Fd、dH、He、gI95.6竖杆Ie136、节点设计14(1)下弦节点“b”14(2)下弦节点“c”15(3)下弦节点“d”16(4)下弦节点“e”17(5)上弦节点“B”18(6)节点“g”20(7)屋脊节点“K”21(8)支座节点“a”227、填板设计241、《钢结构设计原理》课程设计30m厂房钢屋架设计1
2、、设计资料某车间跨度为30m,厂房总长度102m,柱距6m,车间内设有两台50/10t中级工作制软钩桥式吊车,地区计算温度高于-20℃,无侵蚀性介质,地震设防烈度为6度,屋架下弦标高为18m;采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板,Ⅱ级防水,卷材屋面,桁架采用梯形钢桁架,两端铰支在钢筋混凝土柱上,上柱截面尺寸为450×450mm,混凝土强度等级为C25。屋架采用的钢材及焊条为:Q235B钢,焊条为E43型。屋面坡度,端部高度为1.98米。荷载(标准值):永久荷载:改性沥青防水层0.4kN/m220厚1:2.5水泥砂浆找平层0.4kN/m
3、2150厚加气混凝土保温层0.9kN/m2预应力混凝土大型屋面板(包括灌缝)1.4kN/m2悬挂管道0.10N/m2屋架和支撑自重为(0.120+0.011L)kN/m2可变荷载基本风压:0.40kN/m2基本雪压:(不与活荷载同时考虑)0.5kN/m2积灰荷载0.7kN/m2不上人屋面活荷载0.7kN/m2(可变荷载可按水平投影面积计算)桁架的计算跨度为:在30m轴线处端部高度:桁架的中间高度:在29.7m处的端部高度:桁架的跨中起拱60mm(=L/500)。查表得:拉杆容许长细比,压杆容许长细比。2、结构形式和布置桁架形式及几何尺寸如图
4、所示。0《钢结构设计原理》课程设计30m厂房钢屋架设计图1桁架形式及几何尺寸桁架支撑布置如图2所示。23《钢结构设计原理》课程设计30m厂房钢屋架设计图2桁架支撑布置符号说明: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1、荷载计算沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以换算成沿水平投影的分布荷载。屋架和支撑的自重按经验公式计算(L为跨度,单位为m)。标准永久荷载:改性沥青防水层20厚1:2.5水泥砂浆找平层150厚加气混凝土保温层预应力混凝土大型屋面板(包括灌缝)悬挂管道屋架和支撑自重共3.6609kN/m2标准可
5、变荷载基本雪压不与屋面活荷载同时考虑,由数据知,屋面活荷载大于基本雪压,故取屋面活荷载计算。基本风压:0.4kN/m2积灰荷载:0.7kN/m2不上人屋面活荷载:0.7kN/m2设计桁架时,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(按永久荷载为主控制的组合)全跨节点荷载设计值:3.2.全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载设计值:对结构不利时:对结构有利时:半跨节点可变荷载设计值:23《钢结构设计原理》课程设计30m厂房钢屋架设计3.3.全跨屋架与支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载全跨节点桁架自重设计值:半跨节点
6、屋面板自重及活载设计值:图3桁架计算简图2、内力计算由结构力学求解器计算出的桁架各杆件的内力系数,内力系数计算简图如图所示:然后求出各种荷载情况下的内力进行组合,计算结果见表1。表1.桁架杆件内力组合表杆件名称内力系数第一种组合F×①第二种组合第三种组合计算杆件内力全跨①左半跨②右半跨③F1.i×①+F1.i×①+F3.i×①+F3.i×①+F2.i×②F2.i×③F4×②F4×③23《钢结构设计原理》课程设计30m厂房钢屋架设计上弦AB0000.0000000BC、CD-11.6-8.41-3.2-720.59-720.59DE、EF-1
7、8.95-13.06-5.89-1177.17-1177.17FG、GH-22.71-14.63-8.09-1410.75-1410.75HI-23.82-13.91-9.91-1479.70-1479.70IJ、JK-24.32-14.42-9.91-1510.76-1510.76下弦ab6.434.751.68399.43399.43bc15.7411.144.6977.77977.77cd21.1314.127.021312.601312.60de23.4714.4791457.961457.96ef22.811.411.41416.
8、341416.34斜腹杆aB-11.47-8.48-2.99-712.52-712.52Bb9.166.472.69569.02569.02bD-7.75-5.12-2.62-4
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