钢结构课程设计 (2)

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1、 课程设计课程设计计算计算书书 专专 业：业：土木工程土木工程 20201313 年年 3 3 月月 1 1 日日 1.设计资料：设计资料： 某厂房总长度 90m，跨度为 18m。屋盖体系为有檩条屋盖，檩条间距取为 1.5m。纵向柱距 为 6m。 1.结构形式：钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为 C30，屋面坡度为 i=1.8； 地区计算温度高于，无侵蚀性介质，屋架下弦标高为 1.8m。 2.屋架形式及荷载：屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载 P=1.0 作用下杆件的内力） 如附图所示。屋架采用的钢材为 Q345,焊条为 E50 型。屋架及支撑自重为 q=0.318KN/m2，

2、 压型钢板自重为 0.15KN/m2檩条自重 0.5KN/m； 基本风压为 0.50KN/m2， 雪荷载为 0.3KN/m2； 活荷载为 0.5KN/m2积灰荷载为 1.3KN/m2；保温层荷载为 0.7KN/m2。 2.屋架形式，尺寸，材屋架形式，尺寸，材料选择及支撑布置料选择及支撑布置 屋架的计算跨度为 18m，端部高度中部高度 H=2890mm，屋架形式如图 1 所示。根据建造地区的计算温度和荷载性质，钢材采用 Q345。焊条采用 E50 型，手工焊。 根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下弦横向水平支撑，垂直支撑和系杆，见图 2 和图 3。 图 1.1 图 1.2 图 1.3 图

3、 2.1 图 2.2 图 3 3.荷载和内力计算荷载和内力计算： （1）荷载计算： 屋架及支撑自重 保温层 压型钢板自重 檩条自重（0.5KN/m） 恒荷载总和 活荷载 积灰荷载 活荷载总和 风荷载标准值： 0k w zsz 查规范得，现 2 0 /55.0mkNw风压高度变化系数近似取 mH5.202/)04.399.1(18，查得25.1 z ，0.1 z 风荷载体型系数：迎风坡面体型系数为6.0，背风面5.0 2 1 /413.055.025.16.00.1mkNw 2 2 /344.055.025.15.00.1mkNw 对轻型钢屋架，当风荷载较大时，风吸力可能大于屋面永久荷载，此时屋

4、架弦杆和腹杆中的 内力均可能变号，必须考虑风荷载组合。此处不考虑风荷载。 （2）荷载组合： 按可变荷载效应控制组合： KN 按永久荷载效应控制组合： KN 故取节点荷载 31.5792KN,支座反力为 （3）内力计算： 其内力计算设计值如下： 组合（1） ：全跨永久荷载+全跨活荷载 组合（2） ：全跨永久荷载+半跨活荷载 其中 F 为全跨永久荷载+全跨活荷载。 F1 为全跨永久荷载 ， F2 为半跨活荷载。 F1 全跨永久荷载： KNF20.1865.1498.135.11 F2 半跨活荷载： KNF15.1965.1)3.19.04.15.07.04.1(2 4.截面选择截面选择 腹杆最大内

5、力为 205.328KN，查表 7.4 选用中间节点板厚度为支座节点板厚 8mm。 （1） 上弦 整个上弦不改变截面，按最大内力计算： ， 选用（短肢相并） ， 双角钢 T 型截面绕对称轴（y）轴应按弯扭屈曲计算长细比 杆件 名称 杆件 编号 单位力作用时的内力系数 组合 （1） 组合（2） 计算 内力 全跨 A 左半跨 B 右半跨 C 上 弦 AB 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 BC -6.221 -4.371 -1.850 -196.454 -115.770 -166.594 -196.454 CD -6.221 -4.371 -1.8

6、50 -196.454 -115.770 -166.594 -196.454 DE -8.933 -5.636 -3.357 -282.097 -180.362 -226.306 -282.097 EF -8.933 -5.636 -3.357 -282.097 -180.362 -226.306 -282.097 FG -9.102 -4.551 -4.551 -287.434 -206.564 -206.565 -287.434 下 弦 ac 3.470 -2.537 -0.933 109.580 24.963 -7.374 109.580 ce 7.962 -5.325 -2.637 251.434 47.274 -6.916 251.434 eg 9.279 -5.322 -3.967 293.023 37.074 9.757 293.023 腹 杆 Aa -0.5 -0.5 0.00 -15.790