钢结构课程设计-24米钢屋架.doc

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1、第一部分钢结构课程设计任务书一.课程设计题目某车间梯形钢屋架结构设计二.设计资料一单层单跨工业厂房，内设有2台中级工作制桥式吊车。厂房总长120m，檐口高度15m，拟设计钢屋架，简支于钢筋混凝土柱上。柱顶截面尺寸400×400ｍ，柱混凝土强度等级为C20.钢屋架设计可不考虑抗震设防。厂房柱距选择为12m屋架为梯形钢屋架（属无檩体系），跨度为24米带钢屋架挡风板。无檩体系屋面做法及永久荷载标准值防水层为三毡四油上铺小石子0.35kN/m2找平层采用20厚水泥砂浆0.02×20＝0.40kN/m2保温层为泡沫混凝土，选取80厚度：0.5kN/m2预应力大型屋面板重　　1.40kN/m2

2、可变荷载标准值雪荷载　　0.50kN/m2屋面活荷载　0.60kN/m2积灰荷载　　0.50kN/m2三.结构形式与布置屋架形式及几何尺寸见图1所示，屋架支撑布置见图2所示（下弦支撑采用与上弦支撑同样布置）图1.屋架形式及几何尺寸14第二部分、钢屋架设计计算采用1.5×12m预应力钢筋混凝土大型屋面板屋架计算跨度：L。=L-300=23700mm屋架端部高度：H。=2000mm计算跨度处高度:h＝2015ｍｍ屋架高跨比：H/L。=3860/23700=1/6.14层架上弦（下弦）支撑布置图垂直支撑1-1垂直支撑2-2符号说明：GWJ(钢屋架)；SC（上线支撑）；XC(下弦支撑)；C

3、C(垂直支撑)；GC(刚性系杆)；LG（柔性系杆）图2屋架支撑布置图141.荷载计算屋架几何尺寸如图（1）所示，支撑布置如图（2）所示。因为活载加积灰荷载加雪荷载（2000N/m²）大于活荷载（700N/m²），所以动载取2000N/m²。屋架自重，P＝(120＋11×L)N/m²。永久荷载标准值：二毡三油加绿豆砂0.35kN/m220厚1：3水泥砂浆找平层0.4kN/m2保温层0.5kN/m2预应力钢筋混凝土大型屋面板（含嵌缝）1.4kN/m2支撑和钢屋架自重（120+11×30）/1000＝0.38管道设备自重　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.10kN/m2　总

4、计　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3.13kN/m2可变荷载标准值：屋面活荷载　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.60kN/m2积灰荷载　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.50kN/m2总计：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.10kN/m2以上荷载计算中，因屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，对重屋盖可不考虑，所以各荷载均按水平投影面积计算。永久荷载设计值：1.2×3.13＝3.76kN/m2可变荷载设计值：1.4×1.10＝1.54kN/m22荷载组合设计屋架时，应考虑以下三种组合组合一：全跨恒荷载

5、－全跨活荷载屋架上弦节点荷载P＝（3.76+1.54）×1.5×12＝95.4kN/m2组合二：全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦节点荷载P1=3.76×1.5×12＝67.68kN/m2　　　ｐ2＝1.54×1.5×12＝27.72kN/m2组合三：全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重＋半跨屋面活荷载14屋架上弦节点荷载ｐ3＝0.38×1.2×1.5×12＝8.2kN/m2　ｐ4＝（1.68×1.2+0.6×1.4）×1.5×12＝45.36kN/m2由力学求解器计算屋架各杆件内力，然后乘以实际的节点荷载，。屋架各杆件内力组合见下表(1)。杆件名称内力　　　系数p=1组合一组合二

6、组合三计算内力（KN)全跨1左半跨2右半跨3P×1P1×1+P2×2P1×1+P2×3P3×1+P4×2P3×1+P4×3上弦杆AB00000/00/00BCD-10.3-7.1-3.4-985.5-895.1/-794.2-405.4/-240.2-985.5DEF-16.3-10.6-6.2-1551.2-1392.9/-1273-611.9/-415.9-1551.2FGH-16.9-10-7.6-1611.3-1420.3/-1354-592.1/-484.1-1611.3HJ-15.3-7.9-8.0-1460.6-1257.7/1257.7-487.9/487.9-14

7、60.6下弦杆a-b5.503.91.7524.5480/420221.7/123.6524.5b-c13.79.24.91307.81182.2/1063.5528.6/334.51307.8c-d17.511.17.41673.11495.3/1391.3648.4/478.11673.1d-e15.78.97.81502.11312.4/1281.1532.9/481.71502.1斜腹杆Ba-10.4-7.3-3.3-994.1-908.1/-795.6-41