土木工程课程设计24m梯形钢屋架设计

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1、目录一、设计资料1二、屋架形式和几何尺寸确定1三、支撑布置1四、屋架节点荷载计算3五﹑屋架杆件内力计算4六﹑杆件截面选择6七、节点设计16八、课程设计小结24一、设计资料厂房的跨度为24m，长度为60m，柱距6m车间内设有两台30／5吨中级工作制吊车梯形屋架，屋架端高为1.9m，屋面坡度i=1/12屋架支撑在钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400mm，混凝土标号为C25计算温度最低－20℃采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面。屋面做法：三毡四油绿豆砂防水层，20厚1：3水泥砂浆找平层，80厚泡沫混凝土保温层。屋面活荷载标准值0.5kN/m2，雪荷载

2、标准值0.5kN/m2，积灰荷载标准值0.5kN/m2。由于屋面坡度小、重型屋面，不考虑风荷载。二、屋架形式和几何尺寸确定屋面材料为大型屋面板，故采用无檩体系平破梯形屋架。屋面坡度屋架计算跨度L0＝24000－300＝23700mm；端部高度取H=1900mm，中部高度取H=2900mm，屋架跨中起拱，按。屋架几何尺寸如图1所示图1：24米跨钢屋架几何尺寸三、支撑布置由于房屋长度有60米，故在房屋两端设置上、下横向水平支撑25，厂房两端的的横向支撑设在第一柱间，在所有柱间的上弦平面内设置刚性与柔性杆，以保证安装时弦杆的稳定，在各柱间的下弦平面的跨中和端部设置柔性系

3、杆，以传递上墙风荷载，屋架两端及跨中设置垂直支撑。（如图2所示）25图2：梯形钢屋架支撑布置SC：上弦支撑XC：下弦支撑CC：垂直支撑GG：刚性系杆LG：柔性系杆四、屋架节点荷载计算屋面荷载与雪荷载不会同时出现，计算时取较大荷载标准值计算；屋架沿水平投影面积分布的自重按经验公式计算，跨度单位为（m）屋面坡度较小，故对所有荷载均按水平投影面计算：荷载计算表表1荷载名称标准值（kN/m2）设计值（kN/m2）预应力混凝土大型屋面板1.41.41.35=1.89三毡四油防水层0.40.41.35=0.5420mm厚找平层0.0220=0.40.41.35=0.5480m

4、m厚泡沫混凝土保温层0.086=0.480.481.35=0.648屋架和支撑自重0.12+0.01124=0.380.381.35=0.513永久荷载总和3.064.131屋面活荷载0.50．51.4=0.7积灰荷载0.50.51.4=0.7可变荷载总和11.4计算屋架时考虑下列三种荷载组合情况1)满载（全跨永久荷载加全跨可变荷载）F＝（4.131×+1.4）×1.5×6＝49.779kN2)全跨永久荷载和半跨可变荷F1=4.131×1.5×6＝37.179kN半垮节点可变荷载F2＝1.4×1.5×6＝12.6kN3)全跨屋架和支撑自重、半跨屋面板荷载、半跨活荷

5、载全跨节点屋架自重：F3=0.513×1.5×6＝4.617KN半跨屋面板自重及半跨活荷载25F4＝（1.89+0.7）×1.5×6＝23.31kN屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如图3所示（a）（b）（c）图3：荷载计算简图五﹑屋架杆件内力计算25见下表2表2屋架杆件内力组合表杆件名称内力系数（F=1）第一种组合F×①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F1×①+F2×②F1×①+F2×③F3×①+F4×②F3×①+F4×③①②③上弦杆10000000002-9.28-6.98-2.96-461.92-432.95-382.35-205

6、.55-111.94-461.923-9.28-6.98-2.96-461.92-432.95-382.35-205.55-111.94-461.924-14.59-10.36-5.45-726.10-672.84-610.99-308.81-194.41-726.105-14.59-10.36-5.45-726.10-672.84-610.99-308.81-194.41-726.106-16.62-10.83-7.47-827.31-754.32-712.00-329.12-250.82-827.317-16.62-10.83-7.47-827.31-754.

7、32-712.00-329.12-250.82-827.318-16.23-9.14-9.14-807.68-718.38-718.38-287.92-287.92-807.68下弦杆95.003.851.486248.92234.41204.63112.7957.71248.921012.369.064.26615.40573.78513.31268.24156.38615.401115.8910.866.49791.05727.68672.53326.55224.54791.051216.6210.188.31827.41746.21722.68313.982

8、70.43