钢结构屋架设计.doc

钢结构课程设计土木 070341 07034135 王旭第 1页(共 12页) 普通钢屋架设计-------- 焊接梯形钢屋架设计- 、设计资料 1、某一单层单跨工业厂房,总长度为 102m ,跨度为 24m 。 2、厂房柱距 6m ,钢筋混凝土柱, 混凝土的强度等级 C20 ,柱头截面为 400mm × 400mm , 屋架采用梯形钢屋架,其两端铰支于钢劲混凝土柱上。 3、车间设有两台中级工作制桥式吊车,一台 150T ,一台 30T ,吊车平台标高+ 。 4、荷载标准值(按水平投影面计): ( 1)永久荷载: 二毡三油(上铺绿豆砂)防水层 KN/ m 水泥砂浆找平层 KN/ m 2保温层 KN/ m 2一毡二油隔气层 KN/ m 2 预应力混凝土大型屋面板 KN/ m 2 屋架及支撑自重 / m 2 ( 2)可变荷载:屋面活荷载标准值 KN/ m 2 荷载标准值 K N/m 2 积灰荷载标准值 KN/ m 2 ,几何尺寸及屋面坡度如图所示由上图可知:屋架的计算跨度: Lo=24000 - 2× 150=23700mm ,端部高度: h=1990mm (轴线处)。 6、钢材 Q235 钢、角钢、钢板各种规格齐全;有各种类型的焊条和 C级螺栓可供用。钢结构课程设计土木 070341 07034135 王旭第 2页(共 12页) 7、钢屋架的制造、运输和安装条件:在金属结构厂制造,运往工地安装,最大的运输长度 16m , 运输高度 ,工地有足够的起重安装条件。二、设计内容一)、屋盖的支撑系统布置( 1)屋架上弦支撑系统的具体布置对上弦平面,横向支撑应设置在房屋两端的第一个柱间内,为了增加屋盖的刚性,两道横向支撑的间距不宜超过 60m 。所以在屋盖中间应设置一道横向支撑,由于屋架跨度 L≤ 30m 应在屋架中坚和两端设置垂直支撑,无垂直支撑的其他柱间的屋架点间应设纵向系杆与之相连。上弦支撑具体布置图如下( 2)下弦平面支撑系统布置同上弦平面支撑一样,设置相应的横向支撑、垂直支撑和系杆,加之纵向支撑一般设在屋架两端的节点间处,仅当房屋的跨度和高度较大、或房屋为厂房并设有壁行吊车或有较大震动设备,因而对房屋的整体刚度要求较高时设置之,对梯形屋架一般设置在下弦平面。其具体支撑布置如下: 钢结构课程设计土木 070341 07034135 王旭第 3页(共 12页) 1—— 1剖面图如下: 注: sc—屋架上弦横向水平支撑 xc—屋架下弦横向水平支撑 LG —系杆 zc—屋架上—垂直支撑 GWJ —钢屋架二) 荷载计算项目荷载标准值( KN/m 2) 荷载设计值( KN/m 2) 永久荷载三毡四油防水层 水泥砂浆找平层 保温层 一毡二油隔气层 预应力混凝土大型屋面板 钢屋架和支撑自重 总计 可变荷载屋面活荷载 雪荷载 积灰荷载 总计 钢结构课程设计土木 070341 07034135 王旭第 4页(共 12页) 屋面活荷载与雪荷载不会同时出现,故取两者较大的活荷载计算三) 荷载组合组合一:全跨的永久荷载+全跨可变荷载( 如图 a) P=(+ )× ×5= K N/m 2 组合二:全跨的永久荷载+半跨可变荷载( 如图 b) P1=(+) × ×5= K N/m 2 P2= × ×5= K N/m 2 P2= × ×6= K N/m 2 四) 内力计算表杆件名称杆件内力系数(P=1) 第一种组合第二种组合选定内力设计值( KN) 左半跨右半跨全跨 P× (3) kN P 1× (1)+ P 2× (2) ( KN) P 1× (2)+ P 2× (1) ( KN) (1)(2)(3) 上弦杆 AB BD - - - - - - - DF - - - - - - - FH - - - - - - - HI - - - - - -