刚结构课程设计--单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计.doc

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1、单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计（1.设计资料：1）题号22，屋面坡度1:10，长102m，跨度24m，柱距6m，地点：乌鲁木齐，基本雪压0.75N/m2，，基本风压0.60N/m2，车间内设有两台200/50KN中级工作制吊车，轨顶标高8.000m。冬季最低温度-20摄氏度，地震设计烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g。采用1.5m×6m预应力混凝土大型屋面板，80mm厚泡沫混凝土保温层。三毡四油（上铺绿豆砂）防水层（0.4KN/m2），找平层2cm厚（0.3KN/m2），卷材屋面，屋面坡度i=1/10

2、，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400×400mm。钢材选用Q235B，焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m2，积灰荷载标准值0.6KN/m2，（2）屋架计算跨度：（3）跨中及端部高度：设计为无檩屋盖方案，采用平坡梯形屋架，端部高度中部高度（为），屋架跨中起拱考虑，取48m.2.结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图所示：图1.梯形钢屋架形式和几何尺寸根据厂房长度（102m>60m）、跨度及荷载情况，设置三道上、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

3、柱间，该水平支撑的规格与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，在各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一道垂直支撑。梯形钢屋架支撑布置如图下图所示：SC-上弦支撑；XC-下弦支撑；CC-垂直支撑；GC-刚性系杆；LG-柔性系杆3.荷载计算屋面和荷载与雪荷载不会同时出现，计算时，取较大的荷载标准值进行计算。故取屋面活荷载0.7kN/进行计算。屋面风荷载迎风面背风面由于屋面坡度较小，对荷载影响小

4、，未予考虑。风荷载对屋面为吸力，重屋架不考虑。表1荷载计算表荷载名称标准值（kN/）设计值（kN/）预应力混凝土大型屋面板1.41.4×1.35＝1.89三毡四油防水层0.40.4×1.35＝0.54找平层（厚20mm）0.02×20＝0.40.4×1.35＝0.5480mm厚泡沫混凝土保温层0.08×6＝0.480.48×1.35＝0.648屋架和支撑自重0.12+0.01124=0.3840.384×1.35＝0.5184管道荷载0.10.1×1.35＝0.135永久荷载总和3.1644.2714屋面活荷载0.

5、750.75×1.4＝1.05积灰荷载0.60.6×1.4＝0.84可变荷载总和1.351.89设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合：3.1.全跨永久荷载+全跨可变荷载全跨节点永久荷载及可变荷载：3.2.全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载：半跨节点可变荷载：3.3.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：半跨节点屋面板自重及活荷载：1、2为使用节点荷载情况，3为施工阶段荷载情况。4.内力计算屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如图所示：屋架计算简图由图解法或数解法解得F＝

6、1的屋架各杆件的内力系数（F＝1作用于全跨、左半跨和右半跨）。然后求出各种荷载情况下的内力进行组合，计算结果见表2屋架构件内力组和杆件名称内力系数（F=1）第一种组合F×①第二种组合第三种组合计算杆件内力（KN）全跨①左半跨②右半跨③×①+×②×+×③×①﹢×②×①﹢×③上弦ABBC、CDDE、EFFGGH、HI0-9.08-14.02-15.75-16.290-6.83-9.96-10.26-10.800-2.90-5.24-7.08-7.080-444.81-686.83-771.55-797.890-407.

7、96-620.28-681.65-707.980-332.75-523.42-603.05-620.600-200.99-296.66-311.79-326.770-94.83-160.18-201.49-204.020-444.81-686.83-771.55-797.89下弦Abbccdde4.9411.9715.1415.123.808.7710.358.521.474.126.188.52242.18586.45741.86740.81223.52534.05663.36632.62179.77442.52

8、571.94600.78111.42259.58311.05268.3749.63130.47182.43224.58242.18586.45741.86740.81斜腹杆aBBbbDDccFFddRRIRG-8.986.93-5.453.68-2.421.070.791.560.70-6.915.07-3.672.11-0.90-0.292.433.200