梯型钢屋架设计计算书.doc

梯形钢屋架课程设计计算书专业: 姓名: 学号: 指导老师: 完成日期: 深圳大学土木工程学院钢结构课程设计评分表考查项目得分参考分计算书计算正确性 20 书面质量 15 图纸表达准确性 20 图面质量 15 学****态度和认真程度 10 答辩成绩 20 总成绩 100 评语一. 设计资料 1. 车间平面尺寸为 150m × 30m , 柱距 6m, 跨度为 30m , 柱网采用封闭结合。车间内有两台 15t/3t 中级工作制软钩桥式吊车。 2. 屋面采用长尺复合屋面板,檩距不大于 1800mm 。檩条采用冷弯薄壁斜卷边 Z 形钢 Z250 × 75× 20× ,屋面坡度 i =l/20 。 3. 钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上,柱顶标高 ,柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为 400mm × 400mm ,所用混凝土强度等级为 C30 ,轴心抗压强度设计值 f c= 2。抗风柱的柱距为 6m ,上端与屋架上弦用板铰连接。 4. 钢材用 Q235-B ,焊条用 E43 系列型。 5. 屋架采用平坡梯形屋架,无天窗,外形尺寸如下图所示。 150 14850 15000 =1/8 iH 0 i 图1 屋架外形尺寸及腹杆布置形式 Ho=1950mm 6. 该车间建于深圳近郊。 7. 屋盖荷载标准值: (l) 屋面活荷载 kN/m 2 (2) 基本风压 w 0 kN/m 2 (3) 复合屋面板自重 2 (4) 檩条自重 (5) 屋架及支撑自重 kN/m 2 8. 运输单元最大尺寸长度为 15m ,高度为 。二. 屋架几何尺寸及檩条布置 1. 屋架几何尺寸屋架上弦节点用大写字母 A, B,C…连续编号,下弦节点以及再分式腹杆节点用小写字母a,b,c…连续编号。由于梯形屋架跨度 L ?? 30m ?? 24m ,为避免影响使用和外观,制造时应起拱 f ??L/ 500 ?? 60mm 。屋架计算跨度 l0 ??L ??2 ?? ?? 30 ??2 ?? ?? 。起拱后屋架杆件几何尺寸和节点编号如图 2 所示(其中虚线为原屋架,实线为起拱后屋架)。 2. 下弦横向和纵向水平支撑屋架跨度 L ?? 30m ?? 24m , 且车间内有两台 15t/3t 中级工作制软钩桥式吊车, 故应设置下弦横向和纵向水平支撑。下弦横向水平支撑与上弦横向水平支撑布置在同一柱间,如图 5 所示。图5 下弦横向和纵向水平支撑 3. 垂直支撑垂直支撑必须设置。对于本屋架结构,在跨度中央设置一道中间垂直支撑,在屋架两端各设置一道垂直支撑。垂直支撑只设置在有横向水平支撑的同一柱间的屋架上,如图 6 所示。图6 垂直支撑 4. 系杆没有设置横向水平支撑的屋架,其上下弦的横向支撑点由系杆来充当。上弦平面内,屋脊和屋檐处需要设置刚性系杆,其它支撑点处设置柔性系杆。本屋盖结构中,檩条长细比????????????,故可兼充上弦平面的刚性和柔性系杆。下弦平面设置两道柔性系杆(图 5 ),可采用 45 5 ? ?的单角钢。 1. 荷载计算(1 )永久荷载复合屋面板自重 kN/m 檩条自重 842 kN/m = ?屋架及支撑自重 2 kN/m 永久荷载总和: ++= 2 kN/m (2 )可变荷载(a )屋面活荷载 kN/m (b )风荷载: 0 k z s z w w ? ???其中 z??? ,z??? ,0w ?? 0. 752 kN/m 迎风面 s???? ,背风面 s???? 。故迎风面 kw ??? 0. 452 kN/m ,背风面 kw ??? 0. 3752 kN/m 。 2. 荷载组合设计屋架时,应考虑以下四种组合: (1 )组合一:全跨永久荷载+全跨活荷载永久荷载与活荷载大小接近,活荷载起控制作用,荷载设计值为 q ?? ?? 0. 81 ?? ?? ?? 1. 672 2 kN/m 屋架上弦节点荷载为 P ??q A ?? 1. 672 ? ??6 ??????? kN (2 )组合二:全跨永久荷载+半跨活荷载全跨永久荷载: 1q ?? ?? 0. 81 ?? 0. 972 2 kN/m 1P ??1q A ?? 0. 972 ? ???? kN 半跨活荷载: 2q ?? ?? ?? kN/m 2P ??2q A ?? ? ??6 ?? kN