钢结构设计报告书.doc

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1、一、设计资料1）厂房跨度为24m，总长90m，柱距6m，屋架下弦标高为18m。2）屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C30。3）屋面采用1.5×6m的预应力钢筋混凝土大型屋面板。（屋面板不考虑作为支撑用）。4）该车间所属地区分别为北京市。5）屋架采用的钢材为Q235钢，焊条为E43型；二、屋架形式和几何尺寸1、屋面板为大型预应力钢筋混凝土屋面板，故采用无檩体系平坡梯形屋架。屋面坡度i=1/10。2、屋架计算跨度l0=l-300=23700mm。3、屋架端部高度取H0=1990mm。4、中部高度H=H0+li/2=3190mm(

2、约l0/7.4)5、屋架跨中起拱50mm(≈l/500)[4-2]屋架几何尺寸见下图：24米跨屋架几何尺寸三、支撑布置由于房屋长度为90m，故在房屋每隔30m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处分别于上、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。四、荷载和内力计算1、荷载计算屋面活荷载与雪荷载一般不会同时出现，由于北京雪荷载为500N/m2，活荷载大于雪荷载，所以取屋面活荷载进行计算。永久荷载标准值：1预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）1.4KN/m22二毡三油加绿豆沙0.4KN/m23找

3、平层2厚0.4KN/m24屋架和支撑自重0.12+0.011*l=0.384KN/m25永久荷载总和2.584KN/m2可变荷载标准值：1活载（大于雪荷载）0.7KN/m22积灰荷载0.8KN/m23可变荷载总和1.5KN/m22、荷载组合：设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合：（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载对跨中部分斜腹杆因半跨荷载可能产生的内力变号，采取将跨度中央每侧各三根斜腹杆（图1中Fg、gH、Hi）均按压杆控制长细比，≤［］＝150由可变荷载效应控制的组合计算：取永久荷载rG=1.2,屋面活荷载rQ1=1.4,屋面积灰荷载rQ2=1.4、=0.9，

4、则永久荷载设计值P＝1.2×2.584＝3.11KN/m；可变荷载设计值P＝1.4×0.7＋1.4×0.9×0.8＝1.99KN/m；节点荷载设计值P＝（3.11＋1.99）×1.5×6＝45.9KN由永久荷载效应控制的组合计算：取永久荷载rG=1.35,屋面活荷载rQ1=1.4、=0.7,屋面积灰荷载rQ2=1.4、=0.9，则永久荷载设计值P=1.35×2.584=3.49KN/m；可变荷载设计值P＝1.4×0.7×0.7+1.4×0.9×0.8=1.69KN/m节点荷载设计值为：P6=(3.49+1.69)×1.5×6=46.6KN故应取节点荷载设计值

5、P=46.6KN可变荷载设计值P2=1.99KN/m永久荷载设计值P=3.49KN/m（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦节点荷载：P全=3.49×1.5×6=31.41KNP半=1.99×1.5×6=17.9KN（3）全跨屋架与支撑+半跨屋面板+半跨屋面活荷载全跨屋架和支撑自重产生的节点荷载：P全=1.35×0.384×1.5×6=4.67KN作用于半跨的屋面板及活载产生的节点荷载：取屋面可能出现的活载（即不利活载）P半=（1.35×1.4+1.4×0.7×0.7）×1.5×6=23.18KN以上（1）（2）为使用阶段荷载组合，（3）为施工阶段荷载组合

6、综述：1）满载：屋架上弦节点荷载P=46.6KN2）全跨屋架与支撑+半跨屋面板+半跨屋面活荷载：P全=4.67KNP半=23.18KN3）全跨永久荷载+半跨可变荷载：P全=31.41KNP半=17.9KN3、内力计算：经计算屋架各杆件内力综合见附表1上弦平面支撑布置屋架和平面支撑布置下弦垂直支撑五、杆件截面选择按腹杆最大内力NaB=-413.34KN，查表7.6选中间节点板厚度为10mm，支座节点板厚度为12mm。1）上弦杆整个上弦采用等截面，按最大内力NFH=-711.12KN计算。l0x=150.8cm，l0y=301.6cm（取两块屋面板宽度）。查附表

7、1.2：φ=0．751Areq=N=711.12×103=44.04cm2Φf0.856×215×102假定λ=70ixreq=l0x=150.8=2.15cmλ70iyreq=l0y=301.6=4.31cmλ70由附表9选2∟140×90×10短肢相并，A=2×22.26=44.52cm2，ix=2.56cm2,iy=6.77cm2,截面验算：按式λx=l0x=150.8=58.91<[λ]=150(满足)ix2.56λy=l0y=301.6=44.54<[λ]=150（满足）iy6.77双角钢T形截面绕对称轴（y轴）应按弯扭屈曲计算换算长细比λyzb1

8、=14=14>0.56l0y=0.56×301.6=