钢结构课程设计-计算纸

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1、一、设计资料温州地区某一单跨厂房总长度60叫纵向柱距6叫跨度18m。建筑平面图如图1所示。1•结构形式：钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30,屋面坡度1=1/10；L为屋架跨度。地区计算温度高于-20°C,无侵蚀性介质，屋架下弦标高为18叫厂房内桥式吊车为1台30t（中级工作制）。2.屋架形式及材料：屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P二1.0作用下杆件的内力）如附图2所示。屋架采用的钢材为Q235钢，并具有机械性能：抗拉强度、伸长率、屈服点、180°C冷弯试验和碳、硫、磷含量的保证；焊条为E43型，手工焊。3.荷载标准值（水平

2、投影面计）①永久荷载：三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.5KN/m2水泥砂浆找平层0.5KN/m2保温层0.55KX/m2一毡二油隔气层0.05KN/m2水泥砂浆找平层0.4KN/m2预应力混凝土大型屋面板1.4KX/m2屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011厶计算：0.318KN/m2悬挂管道：0.15KN/m2②可变荷载：屋而活荷载标准值：（）.7刀V/m2雪荷载标准值：0.35KN/m2积灰荷载标准值:1.2KN/m2厂房平面图比18米跨屋架几何尺寸1.01・°1.01.0==1.01・°0.5).000/^^•羽/+3.470+7

3、.962r9.P；^093W0+-9.102+9.279P+9.279b.18米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值内力系数图二、屋盖支撑布置1、上弦横向水平支撑上弦横向水平支撑布置在房屋两端的第二开间，沿屋架上弦平面在跨度方向全长布置。考虑到上弦横向水平支撑的间距大于60m,应在中间柱间增设横向水平支撑。2、下弦横向水平支撑屋架跨度为18m,应在上弦横向水平支撑同一开间设置下弦横向水平支撑,且沿屋架下弦在屋架跨度方向全长布置。3、下弦纵向水平支撑本厂房设有1台30t（屮级工作制）的桥式吊车，且未设柱梁，因此，可不设下弦纵向水平支撑。4、垂直支撑

4、垂直支扌掌应设在上、下弦横向水平支撑同一开间内的两棉屋架Z间。梯形屋架跨度L=18m时，可仅在跨中和两端各设置一道，共三道。5、系杆屋脊节点以及屋架支座处沿厂房设置通常的刚性系杆，屋架下弦跨屮通常设置一道柔性系杆。屋盖支扌掌布置如图3所示:上弦横向水平支撑UICUUE1-1XXXXXXX2-2下弦横向水平支撑^00三、荷载和内力计算1、荷载计算(1)屋面永久荷载标准值：三毡四油(上铺绿豆砂)防水层0.5KN/m2水泥砂浆找平层0.5KX/m2保温层0.55KN/m2一毡二油隔气层0.05KN/m2水泥砂浆找平层0.4KX/m2预应力混凝土大型屋面板

5、1・4KN/m2屋架及支撑自重：按经验公式q=O.12+O.Oll厶计算：0.318KN/m2悬挂管道:0.15KN/m2小计E3.89KN/m2(其中，tana=1/10,cosJl/(1+tan?q)=0.995)(1)屋面可变荷载标准值：屋面活荷载标准值：QJkNIm2雪荷载标准值：0.35KX/m2积灰荷载标准值:1.2KN/m2办二(屋血活荷载，屋血雪荷载)max+屋血积灰荷载=1.9KN/m2(沿水平方向分布)2、荷载组合（1）钢屋架强度和稳定性验算时，仅考虑全跨荷载作用下工况，即全跨永久荷载+全跨可变荷载。屋架上弦节点荷载（由永久荷载

6、效应控制的组合人F=[l.35X3.89+1.4X（0.7X0.7+1.2X0.9）]XI.5X6.0=67.05KN（其中，1.5mX6rn为预应力混凝土大型屋面板面积，含灌缝）屋架上弦节点荷载（由可变荷载效应控制的组合）：F二（1.2X3.89+1.4X1.9）XI.5X6.0=65.95KN取F=67.05KN（2）屋架挠度计算时，仅考虑全跨永久荷载+全跨可变荷载组合：屋架上弦节点荷载（由永久荷载效应控制的组合）：Fk=（3.89+1.9）XI.5X6.0=52.11KN3、杆件内力计算屋架在全跨满载荷载作用下的计算简图如图2所示。贝IJ,全

7、跨满载作用下的内力计算结果见下表：内力计算表杆件名称杆件内力系数全跨永久荷载+全跨可变荷载F二67.05KNP=1上弦杆AB00BD-6.221-417.12DF・8.993・602.98FG■9.102・610.29下弦杆ac3.470232.66ce7.960533.72eg9.279622.16斜腹杆aB-6.502-435.96cB4.739317.75cD-3.362-225.42eD1.834122.97eF・0.690-46.26gF-0.462■30.98竖腹杆aA-0.5-33.53cC-1.0-67.05eE-1.0・67.05

8、gG0.81254.44lv上弦杆整个上弦杆采用等截面，按FG杆件的最大设计值进行内力设计：N二-610.29KNo计算长