1、土木工程专业钢结构课程设计 1 钢结构课程设计钢结构课程设计 、设计资料 1、题号 4 的已知条件：梯形钢屋架跨度 30m，长度 72m，柱距 6m。该车间 内设有两台 200/50 kN 中级工作制吊车，轨顶标高为 8.000 m。冬季最低温度为 20，地震设计烈度为 7 度，设计基本地震加速度为 0.1g。采用 1.5m6m 预 应力混凝土大型屋面板，80mm 厚泡沫混凝土保温层，卷材屋面，屋面坡度i 1/10。屋面活荷载标准值为 0.7 kN/m 2，雪荷载标准值为 0.3 kN/m2，积灰荷载标 准值为 0.35 kN/m 2。屋架铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为 400 mm400
2、mm， 混凝土标号为 C25。钢材采用 Q235B 级，焊条采用 E43 型。 2、屋架计算跨度： Lo=3020.15=29.7m， 3、跨中及端部高度： 端部高度：h=1900mm（轴线处） ，h=1915mm（计算跨度处） 。 屋架的中间高度 h=3400mm，屋架跨中起拱按 Lo/500 考虑，取 60mm。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸见图 1 所示，支撑布置见图 2 所示。 图 1 屋架形式及几何尺寸 土木工程专业钢结构课程设计 2 符号说明：GWJ-（钢屋架） ；SC-（上弦支撑） ：XC-（下弦支撑） ； CC-（垂直支撑） ；GG-（刚性系杆） ；LG-（柔性系杆）
3、 图 2 屋架支撑布置图 三、荷载与内力计算 1.荷载计算 荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值 三毡四油放水层 0.40kN/ 找平层（20mm厚水泥砂浆） 0.0220=0.40kN/ 保温层（80mm厚泡沫混凝土） 0.086=0.48kN/ 预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/ 钢屋架和支撑自重 0.12+0.01130=0.45kN/ 管道设备自重 0.10 kN/ 总计 3.23kN/ 可变荷载标准值 屋面活荷载 0.70 kN/ 积灰荷载 0.60kN/ 总计 1.3kN/ 永久荷载设计值 1.353.23=4.36kN/ 可变荷载设计值 1.4
4、1.3=1.82kN/ 2.荷载组合 设计屋架时，应考虑以下三种组合： 土木工程专业钢结构课程设计 3 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： F=(4.36+1.82) 1.56=55.62kN 全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载： F1=4.361.56=39.24 kN 半跨节点可变荷载： F2=1.821.56=16.38 kN 全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载 全跨节点屋架及支撑自重： F3 =0.451.351.56=5.47kN 半跨大型屋面板重及活荷载： F4=(1.41.35+0.71.4) 1.56= 25.83kN 3.内力
5、计算 本设计采用程序计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表 1。 杆件名称 内力系数（F=1） 第一种组 合 F* 第二种组合 第三种组合 计算杆件 内力 （KN) 全跨 左半跨 右半跨 F1*+F2* F1* +F2* F3* +F4* F3* +F4* 上弦 AB 0 0 -0.01 0.00 0.00 -0.16 0.00 -0.26 -0.26 BC CD -11.35 -8.49 -3.45 -631.39 -584.54 -501.99 -281.38 -151.20 -631.39 DE EF -18.19 -13.08 -6.25 -1011.89 -928.19 -816.31 -437.36 -260.94 -1011.89 FG GH -21.53 -14.62 -8.46 -1197.69 -1084.51 -983.61 -495.40 -336.29 -1197.69 HJ -22.36 -13.98 -10.25 -1243.86 -1106.60 -1045.50 -483.41 -387.07 -1243.86 IJ JK -22.73 -14.39 10.2 -1264.45 -1127.84 -725.05 -496.03 139.13 -1264.45 下弦 ab 6.33 4.94 1.83 352.13 329.36 278
