钢结构单层工业厂房21m跨度的设计计算书

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1、目录一、设计资料11、设计题目12、屋架结构荷载12、支撑布置23、屋架内力44、杆件设计51.上弦杆72.下弦杆83.端斜杆aB94.腹杆95.竖杆145、节点设计171.下弦节点“c”17292.上弦节点“B”183.屋脊节点“H”194.支座节点“a”21一、设计资料1、设计题目某校办工厂厂房总长度90m，跨度为21m,纵向柱距6m，车间内设有两台50/10t中级工作制吊车，地区计算温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度，屋架下标高18m，采用1.5×6m的预应力混凝土大型屋面板（考虑屋面板起系杆作用），Ⅱ级防水，卷材屋面。桁架采用梯形钢屋架，屋面坡度为，两端铰支于钢筋混凝

2、土柱上，柱截面尺寸为450×450.柱的混凝土强度等级为C30，屋架采用Q235钢；焊条为E43型.2、屋架结构荷载永久荷载：改性沥青防水层0.4KN/m220厚1：2.5水泥砂浆找平层0.4KN/m280厚泡沫混凝土保温层0.6KN/m2一毡二油隔气层0.05KN/m2预应力混凝土大型屋面板1.5KN/m2悬挂管道0.15KN/m2屋架和支撑自重(按经验公式0.33KN/m229计算)永久荷载总和3.43KN/m2可变荷载：基本雪压（不与活荷载同时考虑）0.5KN/m2积灰荷载0.5KN/m2不上人屋面活荷载0.7KN/m2可变荷载总和1.2KN/m2二、支撑布置由于厂房长度为90m，故需

3、在屋架两端部及跨中开间设置上，下弦横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。其他屋架则在垂直支撑出分别于上，下弦设置三道系杆，其中屋脊和两支座处为刚性系杆，其余三道为柔性系杆（如图所示）2929符号说明：SC上——上弦支撑；XC——下弦支撑；CC——垂直支撑;GG——刚性系杆；LG——柔性系杆三、屋架内力屋架设计中，荷载组合一般考虑以下三种情况：1、全跨永久荷载+全跨可变荷载F=（1.35×3.43+1.4×0.7×0.7+1.4×0.9×0.5）×1.5×6=51.5kN其中屋面活荷载分享系数为1.4组合系数为0.7；机会何在为1.4；2、全跨永久荷载+半跨可变荷载29永久荷载设计值：

4、F1=1.35×3.43×1.5×6=41.7kN可变荷载设计值：F2=（1.4×0.7+1.4×0.9×0.5）×1.5×6=14.49kN3、半跨屋面板荷载+半跨安装活荷载29屋面板荷载设计值：F3=1.5×1.35×1.5×6=18.2kN安装活荷载设计值：F4=1.4×0.7×1.5×6=8.82kN内力计算:29四、杆件设计1、上弦杆29整个上弦架采用等截面，按FG、GH杆件最大设计内力计算。上弦杆计算长度：(取两块屋面板宽度）。假定λ=60查附录1.2：。，查角钢规格表，选用短肢相拼，，，，双角钢T形截面绕对称轴（y轴）应弯扭屈曲计算换算长细比：29满足长细比的要求。由于，查表得

5、。所需截面合适2、下弦杆整个下弦杆采用等截面，按最大内力Neg=640.0KN计算。29根据所需截面积查表选用短肢相并。，，所需截面适合。3、端斜杆aB杆件轴力：计算长度lox=loy=l=253cm。假定λ=60，查附录1.2得，29查角钢规格表，选用2L100×80×8（长肢相拼）A=27.88cm2，29满足长细比要求，由于，查表得所选截面合适。4、腹杆4.1Bc杆杆件轴力：杆件计算长度：，，29选用2L63×6等边角钢，，，满足长细比的要求。4.2cD杆杆件轴力：杆件计算长度：，假定λ=100查附录1.2得29,选用2L75×7，，，,由于，查附录1.2，得29所选截面满足。4.3D

6、e杆杆件轴力：杆件计算长度：，选用屋架需采用的最小角钢2L50×5就可满足要求，，，29满足长细比的要求。所选截面满足。4.4eF杆杆件轴力：杆件计算长度：，假定λ=120查附录1.2得29选用2L63×6等边角钢，，，，由于，查附录1.2，得，所选截面满足。4.5、Fg杆29，将Fg杆按的拉杆设计，但考虑到该杆在其他荷载组合时可能产生内力变号，故宜按压杆的容许长细比进行控制。为了使角钢型号不要太多，偏于安全选择已有型号相近的角钢，现选用2L63×6。，，拉应力：29所选截面满足。4.6gH杆，，将gH杆按的拉杆设计，但考虑到该杆在其他荷载组合时可能产生内力变号，故宜按压杆的容许长细比进行控

7、制。为了使角钢型号不要太多，偏于安全选择已有型号相近的角钢，现选用2L63×6.,,29拉应力：所选截面满足。5竖杆各个竖杆采用同类截面，按Gg杆件的最大设计内力设计。，内力较小，按选择，需要的回转半径为：，选用2L63×6，29，，由于，查附录1.2，得，所选截面满足要求。29296、节点设计1、下弦节点“c”（图6.1）Bc杆（2L63×6）.肢背：肢尖：cD杆（2L75×7）.肢背：肢尖：29Cc杆（2