钢结构课程设计计算书

《钢结构课程设计计算书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、钢结构课程设计计算书一、设计资料1.结构平面布置北京地区某单层单跨工业厂房机加工车间，跨度24m，长度120m，柱距6m，屋架下弦标高16.5m。2.排架结构体系钢筋混凝土柱（混凝土强度等级为C20，上柱截面400×400）；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；屋面坡度。3.车间内设有中级工作制、起重量为30T的吊车，计算温度高于-200C。4.材料钢屋架选用Q235-A·F钢，焊条为E4300型。5.荷载（标准值）二毡三油上铺小石子0.35KN/m2(硫化型橡胶油毡,PVC建

2、筑防水塑料油膏)砂浆找平层(厚20mm)0.40KN/m2泡沫混凝土保温层(厚80mm)0.48KN/m2预应力钢筋混凝土大型屋面板1.344KN/m2（包括灌缝）屋架及支撑自重（）KN/m2悬挂管道0.15KN/m2吊顶0.55KN/m2活荷载或施工荷载0.70KN/m2雪荷载0.30KN/m2屋面积灰荷载0.50KN/m26.屋架计算跨度：跨中及端部高度：本课程设计为无檩体系屋盖方案，采用缓坡梯形屋架，取屋架在30m轴线处的端部高度，屋架的中间高度，则屋架在23.7m处，两端的高度为，屋架跨中起拱按，取50

3、mm。一、结构形式及支撑布置屋架形式及几何尺寸如图2-1所示。根据厂房长度（120m>60m）、跨度及荷载情况，设置三道上、下弦横向水平荷载。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。在上弦平面设置了刚性系杆与柔性系杆，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。在设置横向水平荷载的柱间，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2-2所示.二、荷载计算屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，计算时，去

4、交大的荷载标准值计算，因此取屋面活荷载0.7kN/m2进行计算。屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式计算，跨度单位为米（m），荷载计算详见表3-1.表3-1荷载计算荷载名称标准值（kN/m2）设计值（kN/m2）永久荷载二毡三油上铺小石子0.350.35x1.35=0.47砂浆找平层0.400.4x1.35=0.54泡沫混凝土保温层0.480.48x1.4=0.65预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝）1.3441.344x1.35=1.81悬挂管道0.150.15x1.35=0.20吊顶0.550.

5、55x1.35=0.74屋架及支撑自重0.3840.384x1.35=0.52永久荷载总和3.6584.94可变荷载活荷载或施工荷载0.70.7x1.4=0.98屋面积灰荷载0.50.5x1.4=0.70活荷载总和1.21.68根据课程设计任务书要求，设计屋架时，考虑以下三种荷载组合，在组合时，偏于安全不考虑屋面活荷载和积灰荷载的组合值系数。1)全跨节点永久荷载+全跨可变荷载2)全跨节点永久荷载+半跨节点可变荷载a)全跨节点永久荷载为：b)半跨节点可变荷载为：1)全跨节点屋架（包括支撑）自重+半跨节点屋面板自重

6、+半跨屋面活荷载a)全跨节点屋架自重b)半跨节点屋面板自重及活荷载为上述计算中，1）和2）为使用阶段荷载情况，3）为施工阶段荷载情况。一、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4-1所示。由图解法求得F=1的屋架各杆件的内力系数（作用于全跨、左半跨和右半跨），然后求出各种荷载情况下内力进行组合，计算结果如表4-1a图b图图2-2：梯形钢屋架支撑布置（a）桁架上弦支撑布置图（b）桁架下弦支撑布置图（c）垂直支撑1-1（d）垂直支撑2-2SC—上弦支撑；XC—下弦支撑；CC—垂直支撑；GG—刚性系杆；L

7、G—柔性系杆图4-1屋架计算简图一、杆件设计1.上弦杆。整个上弦杆采用等截面，按FG、GH杆件的最大内力设计，即。上弦杆计算长度计算如下。在屋架平面内：为节间轴线长度，即在屋架平面外：本屋架为无檩体系，并且认为大型屋面板只起到刚性系杆作用（不考虑屋面板的支撑作用），根据支撑布置和内力变化情况，取为支撑点的距离，.本设计中桁架受压侧向弦杆支撑点间的距离为2倍的节间长度，且两节间内力不等，根据规范要求，取根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦截面选用两个不等肢角钢，短肢相并，如图5-1所示。图5-1上弦杆截面弦杆最大

8、内力，查附表4，中间节点板厚度选用12,mm，支座节点板厚度选用14mm。假定，查Q235钢的稳定系数表，可得（双角钢组成的T型和十字形截面均属于b类），则需要的截面积：表4-1屋架杆件内力组合需要的回转半径：根据需要的查附录1-附表4，选用2∟140x90x14，短肢相并，肢背间距a=12mm，则由附表4查得，，按所选角钢进行验算：由于，由查附表17-2得，则所以所选截面合适。1.下