钢结构课程设计(张彬然)

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1、钢结构课程设计计算书班级土木1101班姓名张彬然学号1208110209指导老师欧阳震宇日期2014年01月钢结构课程设计计算书一、设计资料荷载标准值与跨度的取值表序号屋血材料自重基本雪压积灰荷载跨度22A2B2C4L10.60kN/m20.45kN/m20.40kN/m218m1.某单层单跨工业厂房，跨度L(18m),长度102m。2.厂房柱距6m,钢筋混凝土柱，混凝土强度等级C20,上柱截面尺寸400x400,钢屋架支承在柱顶。3.吊车一台150T,一台30T,吊车平台标高+12.000mo4.荷载标准值(1)永久荷载：屋面材料口重：屋架及支撑自重：(2)可变荷载：屋面活荷载标准

2、值:雪荷载标准值：积灰荷载标准值：(3)风荷载:0.60kN/m2按经验公式q=0」2+0.011LkN/m20.5kN/m20.45kN/m20.4kN/m2B类地区,=1.0,基本风压：3.0kN/m21.钢材Q235号钢、角钢、钢板各种规格齐全；有各种类型的焊条和C级螺栓可供选用。2.钢材采用Q235B级，焊条采用E43型。钢屋架的制造、运输和安装条件：在金属结构厂制造，运往工地安装，最大运输/度16m,运输高度3.85m,工地有足够的起重安装条件。二、结构形式与布屋架支撑的种类冇横向支撑、纵向支撑、垂直支撑和系杆。在本设计中，屋架支撑系统设计如下：1）厂房柱距6m,屋架间距取

3、为6米。2）在房屋两端第一个柱间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。房屋长度较大，为10加，其两端横向支撑间距超过了60m,为增加屋盖的刚性，在长度方向正中间的柱间加设一道横向支撑。3）房屋是厂房，且厂房内冇吊车，高度较高，对房屋整体刚度的要求较高，设置纵向支撑，对梯形屋架，纵向支撑设置在屋架的下弦平面。4）在屋架屮和两端各布置一道垂直支撑。垂直支撑的形式根据高度与柱距的比值确定。在此屋架结构中，h/1二2890/6000二0.48,故取如下图垂直支撑形式：5）在屋架上弦平面，屋架跨中和两端各布置一道通长的刚性系杆，其他结点设通长的柔性系杆；下弦平面，仅在跨屮和两端布置通长

4、的柔性系杆。屋架支撑系统设置如图8T¥CC/,KM舞s©!sc-屋架上弦横向水平支撑XC-屋架下弦横向水平支撑ZC-屋架下弦纵向水平支撑CC-垂直支撑LG-系杆三、荷载计算屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，计算时，取较大的荷载标准值进行计算。因此，取屋面活荷载0.5kN/nf进行计算。荷载名称标准值（kN/of）设计值（kN/of）永久荷载屋架和支撑自重0.12+0.011X18=0.3180.318X1.2=0.3816屋面材料口巫0.600.60X1.2=0.72永久荷载总和0.9181.1016-1.102可变荷载屋面活荷载0.50.5X1.4二0.7积灰荷载0.40.4X1.4

5、二0.56可变荷载总和0.91.26表（1）荷载计算设计屋架时，应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。全跨节点永久荷载及全跨可变荷载为F=（1.102+1.26）XI.5X6=21.258kN（2）全跨节点永久荷载+半跨节点可变荷载。全跨节点永久荷载为Fl=1.102X1.5X6=9.918kN半跨节点可变荷载为F2=1.26XI.5X6=11.34kN（3）全跨节点屋架（包括支撑）自重+半跨节点屋面板自重+半跨屋面活荷载。全跨节点屋架口重为F3=0.3816X1.5X6=3.4344kN半跨节点屋面板

6、自重及活荷载为F4=(0.72+0.7)XI.5X6=12.72kN上述计算中，(1)、(2)为使用阶段荷载情况，(3)为施工阶段荷载情况。U!、屋架杆件内力计算1.01.01.0x.o=Vo•5▼B,00（辺L0?O+3・470弋8.993+7.962+9-2791.0+9-2792aceS18米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值1.0GT.8K■0.00/c/、/%40933736+2.CD3F3.5590P0W769*+1.0FO111.0D^.63632A/+5e+2■▲900.375力ro山fa18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值由图解法或数解法解得F二1的

7、屋架各杆件的内力组合系数(F二1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屋架杆件内力纽合表杆件名称内力系数(P=l)第一种组合第二种组合第三种组介计算内力全跨左半跨右半跨1-21.258kNP1二9.918kNPl二3.4344kNP2=ll.34kNP2=12.72kNPX①P1X①十P2X②P1X®+P2X③P1X①+P2X②1)1X①+P2X③①②③KNKNKNKNKNKNAB000000000上BC6.221-4.371-