建筑钢结构设计—普通钢屋盖设计

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1、《建筑钢结构课程设计》某车间屋盖设计计算书设计内容：梯形钢屋架班级：土木1004班学号：3100601428姓名：黄思远指导老师：付朝江日期：2013/6/3271、设计资料1.车间柱网布置图（LX114m）（如图１）图１柱网布置图2.某车间厂房屋架，车间无吊车、无天窗、无振动设备。跨度33m，长度114m，柱距6m，屋面坡度i=1/10，钢屋架：1.5×6.0m预应力钢筋混凝土大型屋面板，钢屋架铰支于柱上。3.钢屋架选用Q235B钢，焊条为E43型。4.屋架计算长度：l0=33－2×0.15m=32.7m5.屋架端部与跨中高度：中间高度：h=l

2、/6~l/10=3.640m在33m轴线端部高度：h=1.900m起拱按f=L/500，取60mm2、结构形式与布置1.桁架形式及几何尺寸如图所示27屋架几何布置图图2桁架形式及几何尺寸2.桁架支撑布置如图所示符号说明：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27桁架上弦支撑布置桁架下弦支撑布置垂直支撑2-227垂直支撑1-13、荷载计算屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，从资料可知屋面活荷载大于雪荷载，故取屋面活荷载计算。沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以1/cosα=1.005换为沿水平投影

3、分布的荷载。永久荷载标准值：屋架自重：0.12KN/m2+0.011x33KN/m2=0.483KN/m2其他恒载：3.500KN/m2共3.983KN/m2可变荷载标准值：共1.2KN/m2设计屋架时，应考虑以下荷载组合：（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载按永久荷载效应控制控制的组合：F=(1.35x3.983+0.7x1.4x1.2)x1.5x6=58.98kN按可变荷载效应控制控制的组合：F=(1.2x3.983+1.4x1.2)x1.5x6=58.14kN（2）全跨屋架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载①按可变荷载效应控制的组合全跨节

4、点屋架自重设计值：F1=1.2x0.48x1.5x6=5.18kN半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：F2=（1.2x3.5+1.4x1.2）x1.5x6=52.92KN②按永久荷载效应控制的组合全跨节点屋架自重设计值：F1=1.35x0.48x1.5x6=5.83kN半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：27F2=（1.35x3.5+1.4x1.2x0.7）x1.5x6=53.11KN（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载：①全跨节点永久荷载设计值：F3。1=1.35x3.983x1.5x6=48.39kN（按永久荷载为主的组合）F3。2=1.2x3.98

5、3x1.5x6=43.01kN（按可变荷载为主的组合）②半跨节点可变荷载设计值：F4.1=0.7x1.4x1.2x1.5x6=10.58kN(按永久荷载效应控制的组合)F4.2=1.4x1.2x1.5x6=15.12kN(按可变荷载效应控制的组合)屋架计算简图（a）(b)(c)图3桁架计算图（1）4.内力计算屋架在上述3种荷载组合作用下的计算简图如下所示27由电算先解得F=1的屋架各杆件的内力系数（F=1作用于全跨、左半跨和右半跨），然后求出各种荷载情况下的内力进行组合。⑴、⑵为使用阶段荷载情况，⑶为施工阶段荷载情况。计算详图见图3。屋架杆件内力

6、组合表27（1）整个上弦采用等截面，按IJ、JK杆件之最大设计内力设计N=-1588.25kN=-1588250N上弦杆计算长度如下：①在屋架平面内：为节间轴线长度=150.7cm②在屋架平面外：根据支撑布置和内力变化情况，取=3×150.7=452.1cm因为=3，故截面宜选用两个不等肢角钢短肢相并，腹杆最大内力N=752.19kN，查课程设计指导书表1得，所以节点板厚度选用14mm，支座节点板厚度用16mm。设λ=60，查《钢结构设计原理》附表4.2得=0.807需要截面积：A====8374.86需要的回转半径：=/λ==2.51㎝=/λ=

7、=7.53㎝根据需要的A、、查角钢规格表（附表D-18），选用2┗200×125×16，A=87.73，=3.54㎝，=9.73㎝，按所选角钢进行验算：λx===42.57λy===46.46满足长细比的要求。由于λy＞λx，只需求λy。查附表E-9-2得：φy=0.872==217.50N/＜235N/所需截面合适,截面如下图27（2）下弦杆整个下弦采用同一截面，按最大内力所在的eg杆计算。=1501.63kN=1501630N=450cm，=1370cm所需截面积为An==1501630/235=6390mm2=63.90cm2因为》，故用不

8、等肢角钢短肢相并选用2┗200×125×12，=3.57，=9.69，A=75.82大于Anλx===126.05＜350λy===14