钢结构课程设计计算书(1)

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1、一、设计资料：(1)某地一机械加工车间，长96m，跨度27m，柱距6m，车间内设有两台40/10T中级工作制桥式吊车，轨顶标高18.5m，柱顶标高27m，地震设计烈度7度。(2)1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，上铺100mm厚泡沫混凝土保温层，三毡四油（上铺绿豆砂）防水层，找平层2cm厚，卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400×400mm。钢材选用Q235B，焊条采用E43型。(3)荷载：永久荷载：防水层0.4kN/m2找平层0.30kN/m21

2、00厚泡沫混凝土保温层1kN/m³预应力混凝土大型屋面板1.4kN/m2屋架和支撑自重为0.417kN/m2可变荷载：基本风压：0.45kN/m2基本雪压：（不与活荷载同时考虑）0.35kN/m2积灰荷载0.55kN/m2屋面活荷载0.95kN/m2（4）桁架计算跨度：跨中及端部高度：桁架的中间高度：在26.7m的两端高度：在27m轴线处端部高度：桁架跨中起拱50mm（）一、结构形式与布置：采用梯形钢屋架，封闭结合。拟采用下承式屋架，由于屋面板的宽度为1.5m，故采用再分式腹杆。屋架的桁架形式及几何尺寸如图2

3、所示。桁架支撑布置如图3所示。图2.桁架支撑布置一、荷载计算：屋面活载与雪载不会同时出现，从资料可知屋面活载大于雪荷载故取屋面活载计算。标准永久荷载：防水层0.4kN/m2找平层0.30kN/m2100厚泡沫混凝土保温层1kN/m³预应力混凝土大型屋面板1.4kN/m2屋架和支撑自重为0.417kN/m2合计3.517KN/㎡合计节点标准恒荷载G1=6X1.5X3.517=31.653KN屋架及支撑节点标准恒荷载G2=6X1.5X0.417=3.753KN屋面板节点标准恒荷载G3=6X1.5X1.4=12.6

4、KN标准活荷载：积灰荷载0.55kN/m2屋面活荷载0.95kN/m2基本风压：0.45kN/m2风荷载：W左=1.05X（-0.60）X1X0.5=-0.315KN/㎡W右=1.05X（-0.50）X1X0.5=-0.2625KN/㎡活荷载（不含风荷载）的节点标准值Q1=6X1.5X（0.55+0.95）=13.5KN设计桁架时，应考虑以下三种荷载组合：（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载（按永久荷载为主控制的组合）全跨节点荷载设计值：F=1.35XG1+1.4X0.7X（W右+Q1）=55.70KN（2）全跨

5、永久荷载+右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：（按永久荷载为主的组合）（按可变荷载为主的组合）（3）全跨永久荷载+半跨屋面板自重+全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：半跨节点屋面板自重及活载设计值：（1），（2）为使用阶段荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。计算详图见图3：图3.桁架计算简图一、内力计算由电算先解得F=1的桁架各杆的内力系数（F=1作用于全跨，左半垮和右半跨）。然后求出各种荷载情况下的内力进行组合，计算结果见表一

6、。表一：桁架杆件内力组合表杆件名称内力系数（F=1）第一种组合F①第二种组合第三种组合计算杆件内力全跨①左半垮②右半跨③①+②①+③①+②①+③+上弦ABBC,CDDEEF,FGGHHI,IJ0-11.41-18.00-18.66-21.15-21.710-8.23-12.24-12.90-12.52-13.080-3.18-5.76-5.76-8.63-8.630-617.395-973.980-1009.693-1144.427-1174.72800000-617.395-973.980-1009.693

7、-1144.427-1174.728下弦abbccdde6.1615.2120.7220.144.5510.6712.9710.071.614.547.7510.07333.318823.0131121.1591089.775333.318823.0131121.1591089.775斜腹杆aBBbbDDcEfcffGGddgHggJ-10.508.30-6.684.730.79-3.66-2.800.681.300.722.09-7.755.81-4.312.640.79-1.03-0.16-1.003.3

8、60.724.15-2.752.49-2.372.090-2.63-2.641.68-2.060-2.06-568.155449.113-361.455255.94042.747-198.043-151.50836.79570.34338.959113.090166.90316.904103.63738.959137.480185.84753.08718.99230.43458．495-39.496