钢结构屋架设计.doc

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1、一、题目　某厂房总长度90m，跨度为18m，屋盖体系为无檩屋盖。纵向柱距6m。1.结构形式：钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=L/10；L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，屋架下弦标高为18m。2.屋架形式及荷载：屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如附图所示。屋架采用的钢材、焊条为：Q345钢，焊条为E50型。3.屋盖结构及荷载（1）无檩体系：采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作用）荷　　载：①

2、屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重，以kN/m2为单位；②屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7kN/m2，雪荷载的基本雪压标准　值为S0=0.35kN/m2，施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值；积灰荷载为0.7kN/m2③屋面各构造层的荷载标准值：三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.45kN/m2水泥砂浆找平层0.7kN/m2保温层0.4kN/m2(按附表取)预应力混凝土屋面板1.45kN/m2附图(a)18米跨屋架(b)1

3、8米跨屋架全跨单位荷载几何尺寸作用下各杆件的内力值(c)18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值二、设计内容1.屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置根据车间长度、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，见下图。因连接孔和连接零件上有区别，图中给出W1、W2和W3三种编号（a）上弦横向水平支撑布置图（b）屋架、下弦水平支撑布置图1-1、2-2剖面图2.荷载计算三毡四油防水层0.45kN/m2水泥砂浆找平层0.7kN/m2保温层0.4kN/m2预应力混凝土屋面板1.45kN/m

4、2屋架及支撑自重0.12+0.011L=0.318kN/m2恒荷载总和3.318kN/m2活荷载0.7kN/m2积灰荷载0.7kN/m2可变荷载总和1.4kN/m2屋面坡度不大，对荷载影响小，未予以考虑。风荷载对屋面为吸力，重屋面可不考虑。3.荷载组合1.全跨永久荷载+全跨可变荷载可变荷载效应控制的组合：F=(1.2×3.318+1.4×0.7+1.4×0.9×0.7)×1.5×6=52.59kN永久荷载效应控制的组合：F’=(1.35×3.318+1.4×0.7×0.7+1.4×0.9×0.7)

5、×1.5×6=54.43kN故F=54.43KN2.全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨永久荷载设计值：F1=1.35×3.318×1.5×6=40.31kN半跨可变荷载设计值：F2=(1.4×0.7+1.4×0.9×0.7)×1.5×6=16.76kN屋架杆件内力组合表杆件名称杆件编号单位内力作用时的内力系数组合1组合2计算内里全跨A左半跨B右半跨CF×AF1×A+F2×CF1×A+F2×B上弦AB0.000.000.000.000.000.000.00BC、CD-6.221-4.317-1.85-3

6、38.61-281.77-323.12-338.12DE、EF-8.993-5.636-3.357-489.49-417.15-345.23-489.49FG-9.102-4.551-4.551-495.42-443.18-443.18-495.42下弦ac3.4702.5370.933188.87155.51182.17188.87ce7.9625.3252.637433.37365.14410.20433.37eg9.2795.3123.967505.06441..64463.07505.06

7、斜腹杆aB-6.502-1.754-1.748-353.90-291.39-291.49-353.90Bc4.7393.1581.581257.94217.53243.96257.94cD-3.382-1.862-1.520-184.08-161.80-167.54-184.08De1.8840.5401.344102.3298.4789.99102.32eF-0.6900.615-1.305-37.47-49.69-17.51-49.69Fg-0.462-1.6321.170-25.090.99

8、-45.98-45.98竖杆Aa-0.5-0.50.00-27.16-20.16-28.54-28.54Cc-1.0-0.10.00-54.43-40.31-57.07-57.07Ee-1.0-0.10.00-54.43-40.31-57.07-57.07Gg0.8120.4060.40644.2039.5439.5444.204.截面选择按腹杆最大内力N=-353.9kN查表选用中间节点板厚度t=10mm，荷载支座节点板厚度t=12mm。1.上弦整个上弦不改变截面，按最大内里计算