钢结构课程设计梯形桁架跨度24米.doc

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1、.一、基本资料1.课程设计题目某车间梯形钢屋架结构设计2.设计资料1、车间柱网布置图（L×240m），柱距6m。2、屋架支承于钢筋混凝土柱顶（砼等级为C20），采用梯形钢屋架。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）。3.设计要求1)屋架自重＝（120+11L）N/m2；2)屋面基本荷载表：荷载类型序号荷载名称重量永久荷载1预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝）1.50kN/m22防水层0.38kN/m23找平层20mm厚0.40kN/m25支撑重量0.80kN/m2可变荷载1活载0.70kN/m22积灰荷载0.80k

2、N/m22.依檐口高度：III：H0=2.0m3.屋架坡度i：1/114.厂房跨度L=24m二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置本题为无檩屋盖方案，i=1/11，采用梯形屋架。屋架计算跨度为L0=L-300=23700mm，端部高度取H0=2000mm，中部高度取H=3100mm,屋架杆件几何长度见附图1（跨中起拱按L/500考虑）。根据计算温度和荷载性质，钢材选用Q235-B。焊条采用E43型，手工焊。根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下、弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆。屋架支撑布置如图：..符号说明：SC：上弦支撑；XC：下弦支撑；CC：

3、垂直支撑GG：刚性系杆；LG：柔性系杆..三、荷载和内力计算1、荷载计算：恒荷载预应力混凝土大型屋面板（含灌缝）1.4KN/m2防水层0.35KN/m2找平层（20mm厚）0.4KN/m2支撑重量0.38KN/m2管道自重0.1KN/m2保温层（8cm厚）0.5KN/m2恒载总和3.13KN/m2活荷载活荷载0.5KN/m2积灰荷载0.6KN/m2荷载总和1.1KN/m22、荷载组合：永久荷载荷载分项系数：=1.2:；屋面荷载荷载分项系数=1.4；组合系数：=0.7；积灰荷载分项系数：=1.4，=0.91）节点荷载设计值=（3.13×1.2+1.4×0

4、.5+1.4×0.9×0.6）×1.5×6=46.9KN2）考虑以下三种荷载组合（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载（按永久荷载效应控制的组合）全跨节点荷载设计值：=（3.13×1.2+1.10×1.4）×1.5×6=47.66KN（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载=3.13×1.5×6×1.2=33.80KN半跨可变荷载：=1.10×1.5×6×1.4=13.86KN（3）全跨屋架包括支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载全跨节点屋架自重设计值：=0.38×1.2×1.5×6==4.10KN半跨节点屋面板自重及活荷载设计值：=（1.4×1

5、.35+0.5×1.4）×1.5×6=23.31KN四、内力计算..荷载组合（1）计算简图如图3.1，荷载组合（2）计算简图如图3.2，荷载组合（3）计算简图如图3.3.图3.1荷载组合（1）图3.2荷载组合（2）图3.3荷载组合4.3由结构力学求解器先解得F=1的屋架各杆件的内力系数（F=1作用于全跨、走半跨和右半跨）。然后求出各种荷载情况下的内力进行组合，计算结果见附表1..F=47.66F1=33.80F2=13.86F3=4.1F4=23.31杆件名称内力系数（F=1）第一种组合第二种组合第二种组合杆件计算内力全跨左半跨右半跨F×①F1×①+F

6、2×②F1×①+F2×③F3×①+F4×②F3×①+F4×③（kN）①②③上弦杆AB000000000BC-9.662-7.135-2.528-460.49-425.47-361.61-205.93-98.54-460.49CD-9.712-7.184-2.528-462.87-427.84-363.30-207.28-98.75-462.87DE-15.35-10.72-4.621-731.58-667.41-582.88-312.82-170.65-731.58EF-7.69-5.38-2.31-366.51-334.49-291.94-156.9

7、4-85.38-366.51FG-17.753-11.452-6.3-846.11-758.78-687.37-339.73-219.64-846.11GH-17.779-11.479-6.3-847.35-760.03-688.25-340.47-219.75-847.35HI-16.796-9.118-7.678-800.50-694.08-674.12-281.40-247.84-800.50下弦杆ab5.634.2453.684268.33249.13241.35122.03108.96268.33bc13.1249.445.512625.49

8、574.43519.99273.85182.29625.49cd16.87911.368780