钢结构计算书

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1、一、设计题目：梯形钢屋架二、设计资料（1）某工业厂房（上海市）：梯形钢屋架跨度为21m，长度90m，柱距7.5m，屋盖拟采用钢结构有檩体系，屋面板采用100mm厚彩钢复合板（外侧基板厚度0.5mm，内侧基板厚度0.4mm，夹芯材料选用玻璃丝棉，屋面板自重标准值按0.20kN/m2计算），檩条采用冷弯薄壁C型钢。屋面排水坡度i=1:20,有组织排水。屋架支承在钢筋混凝土柱上，柱顶标高9.0m，柱截面尺寸为400×400mm。不考虑灰荷载。屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值按0.40计算。基本雪压取0.4，基本风压取0.45。（2）屋架计算跨度：（3）跨中及端部高度：采用缓坡梯形

2、屋架，取屋架在21m轴线处的端部高度，屋架中间的高度h=2.515m则屋架在20.7m处，两端的高度为。三、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图所示根据厂房长度90m、跨度及荷载情况，设置四道道上、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，该水平支撑的规格和中间柱间支撑的规格有所不同。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，在柱间下弦平面的跨中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置一道×垂直支撑。梯形钢屋架支撑布置如图2所示。最新范本,供参考！桁架上弦支撑布置图桁架

3、下弦支撑布置图垂直支撑2—2梯形钢屋架支撑布置图SC—上弦支撑；XC—下弦支撑：CC—垂直支撑；GG—刚性系杆；LG—柔性系杆四、荷载计算及内力组合1.荷载计算屋面活荷载为0.6，雪荷载为0.4,计算时取两者最大值。故取屋面活荷载0.6进行计算。风荷载：基本风压为0.45，查表可知，风压高度变化系数为1.0，当屋面夹角α（2.86°）小于15°时，迎风坡面体形系数为-0.6，背风坡面体形系数为-0.5，风载为吸力，起卸载作用，所以负风的设计值（垂直屋面）为 迎风面：=1.4×0.6×1.00×0.45＝0.378=-´´´=      背风面：=1.4×.0.5×1.00×

4、0.45＝0.315对于轻型钢屋架，当风荷载较大时，风吸力可能大于屋面永久荷载，腹杆中的内力可能变号，必须考虑风荷载组合，但此处风荷载小于永久荷载，可不考虑风荷载的组合。（因为´均小于屋面永久荷载0.65（荷载分项系数取1.0），由此可见，风吸力较小）而且在截面选择时，对内力可能变号的腹杆，不论在荷载作用下是拉杆还是压杆，均控制其长细比不大于150。最新范本,供参考！设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合。荷载计算表1.全跨永久荷载＋全跨可变荷载全跨永久荷载及可变荷载：kN2.全跨永久荷载＋半跨可变荷载：全跨节点永久荷载：kN半跨节点可变荷载kN3.全跨屋架（包括支撑）自重＋半

5、跨屋面板自重＋半跨屋面活荷载全跨节点屋架自重kN半跨节点屋面板自重及屋面活荷载kN最新范本,供参考！左跨内力图和右跨内力图全跨内力图内力表最新范本,供参考！五、杆件设计1.上弦杆整个上弦采用等截面，按EF杆件的最大设计内力设计，即上弦杆计算长度在屋架平面内：为节间轴线长度，即在屋架平面外，本屋架为有檩体系，且认为檩条与支撑的交叉点不连接，根据布置和内力情况，取为支撑之间的距离，即根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦截面选用两个不等肢角钢短肢相拼，腹杆最大内力，查表2.8，节点板，支座节点板厚度假定，查Q235钢的稳定系数表，可得（由双角钢组成的T形和十字形截面属于b类），则

6、需要的截面积为：需要的回转半径：根据需要A,，查角钢规格表，选用2∟，肢背距离6mm，则：，，按所选角钢进行验算：满足长细比的要求。因为，所以最新范本,供参考！由于，只需要求。查表，则故所选截面合适。2.下弦杆整个下弦杆采用同一截面，按最大内力所在的杆件计算。，（因跨中有通长系杆），所需截面积为选用2∟，因为，故用不等肢角钢，短肢相并，肢背间距6mm，，，因为，所以，满足要求。端斜杆aB杆件轴力：计算长度：假设假定，查Q235钢的稳定系数表，可得（由双角钢组成的T形和十字形截面属于b类），则需要的截面积为：需要的回转半径：最新范本,供参考！根据需要A,，查角钢规格表，选用2

7、∟，肢背间距6mm，则，，因为，所以因为，只需求，查表得，则，截面合适。4.斜腹杆Fd最大拉力最大压力计算长度在屋架平面内在屋架平面外选用2∟，肢背间距6mm，查角钢规格表得，，b/t=70/4=17.5≤0.58/b=0.58×2996/70=24.8最新范本,供参考！因为，只需求，查表得，则压应力：拉应力：5.竖杆cE计算长度：，由于杆件内力较小，按选择，需要的回转半径为查型钢表，选用2∟，肢背间距8mm，其几何尺寸为，，因为＜，所以又因为，只需求，查表得，则最新范本,供参考！6.斜腹杆Bb最大拉力计算长度在屋