刚结构课程设计

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1、（1•设计资料：1）题号22,屋面坡度1:10,长102m,跨度24m,柱距6m,地点：乌鲁木齐，基本雪压0.75N/m2-,基本风压0.60N/m2,车间内设有两台200/50KN中级工作制吊车，轨顶标高8.000mo冬季最低温度・20摄氏度，地震设计烈度为7度，设计基本地震加速度为O.lgo采用1.5mX6m预应力混凝十•大型屋面板，80mm厚泡沫混凝十.保温层。三毡四油（上铺绿豆砂）防水层（0.4KN/n?）,找平层2cm厚（0.3KN/m2）,卷材屋面，屋面坡度i=l/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20,上柱截而400X400mmo钢材

2、选用Q235B,焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m2,积灰荷载标准值0.6KN/m2,（2）屋架计算跨度:Zo=24-0.3=23.7(/?!)（3）跨中及端部高度：设计为无擦屋盖方案，采用平坡梯形屋架，端部高度h.=1900mm屮部高度力=3100mm（为/0/7.6）,屋架跨中起拱//500考虑，取48m.2.结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图所示:图1・梯形钢屋架形式和几何尺寸根据厂房长度（102m>60m）、跨度及荷载情况，设置三道上、下弦横向水平支撑。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屮间柱间支撑

3、的规格有所不同。在所有柱间的上弦平面设置了刚性与柔性系杆，以保证安装时上弦杆的稳定，在各柱间下弦平而的跨屮及端部设置了柔性系杆，以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间，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下图所示：MiGG1网((1MUIG<_丿2AUUIIG?血S丿LG2LG2sLG2iOxj1GG23AGCi?3IG?5162[62⑹LG2LG?GG1•7GG1«Oa*-5垂直支樹T垂诙2—2SC-上弦支撑；XC-下弦支撑；CC-垂直支撑；GC-刚性系杆；LG-柔性系杆3.荷载计算屋面和荷载与雪荷载不会同吋出现，计算吋，取较大的荷载标

4、准值进行计算。故取屋面活荷载0.7kN/m2进行计算。屋面风荷载迎风面©=1.4x(—1.0)x1.0x0.35x12=—5.88KN/加背风而3、=1.4x(-0.65x1.0x0.35x12=-3.S2KN/m由于屋面坡度较小，对荷载影响小，未予考虑。风荷载对屋面为吸力，重屋架不考荷载名称标准值(kN/m2)设计值(kN/m2)预应力混凝土大型屋面板1.41.4X1.35=1.89三毡四油防水层0.40.4X1.35=0.54找平层(厚20mm)0.02X20=0.40.4X1.35=0.5480mm厚泡沫混凝土保温层0.08X6=0.480.48X1.35

5、=0.648屋架和支撑自重0.12+0.011x24=0.3840.384X1.35=0.5184管道荷载0.10.1X1.35=0.135永久荷载总和3.1644.2714屋面活荷载0.750.75X1.4=1.05积灰荷载0.60.6X1.4=0.84可变荷载总和1.351.89荷载计算表虑。表1设计屋架吋，应考虑以下三种荷载组合：3.1.全跨永久荷载+全跨口J变荷载全跨节点永久荷载及可变荷载：F=(3.6234+1.82)x1.5x6=48.991KN3.2.全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载：耳=3.6234x1.5x6=32.611半跨节点口J

6、变荷载：F2=1.82x1.5x6=16.38/C/V3.3.全跨屋架(包括支撑)口重+半跨屋面板口重+半跨屋面活荷载:全跨节点屋架自重：F3=0.5184x1.5x6=4.67^半跨节点屋面板自重及活荷载：F4=(1.89+0.7)x1.5x6=23.31KN1、2为使用节点荷载情况，3为施工阶段荷载情况。4.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所示：F50823000O30G000300I173200300O300-066L3k）屋架计算简图由图解法或数解法解得F=1的屋架齐杆件的内力系数（F=l作用于全跨、左半跨和右半跨）。然后求出各种荷载情

7、况下的内力进行组合，计算结果见表2屋架构件内力组和杆称件名内力系数（F二1）第一种组合FX①第二种组合第三种组合计算杆件内力（KN）全跨①左半跨②右半跨③片X①+f2X②耳X+f2X③厲X①+f4X②厲x①+f4X③AB000000000BC、-9.08-6.83-2.90-444.81-407.96-332.75-200.99-94.83-444.81上CD-14.02-9.96-5.24-686.83-620.28-523.42-296.66-160.18-686.83弦DE、-15.75-10.26-7.08-771.55-681.65-603.05-31

8、1.79-201.49-