钢结构课程设计--焊接梯形钢屋架设计

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1、 钢结构课程设计计算说明书钢结构课程设计计算说明书 题目：焊接梯形钢屋架设计 2011 年 11 月 第 1 页 共 18 页 一、设计资料一、设计资料 1、某单层单跨工业厂房，跨度 24m，长度 102 m。 2、厂房柱距 6m，钢筋混凝土柱，混凝土强度等级 C20，上柱截面尺寸 400400，钢屋架支 承在柱顶。 3、 吊车一台 150T，一台 30T，吊车平台标高+12.000 m。 4、 荷载标准值（水平投影面计） （1）永久荷载： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4 KN/m 2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m 2 保温层 0.5 KN/m 2 一毡二油隔气层 0.05 KN/m

2、 2 水泥砂浆找平层 0.3 KN/m 2 预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m 2 屋架及支撑自重（按经验公式 q=0.12+0.011L KN/m 2 算） 0.384 KN/m 2 （2）可变荷载： 屋面活荷载标准值： 0.7 KN/m 2 雪荷载标准值： 0.35 KN/m 2 积灰荷载标准值： 1.2 KN/m 2 5、 屋架计算跨度，几何尺寸及屋面坡度见图 1。 A B C D E F G H I a ce gi 图 1.钢屋架几何尺寸（mm） 6、 钢材 3 号钢、角钢、钢板各种规格齐全；有各种类型的焊条荷 C 级螺栓可供选用。钢屋 架的制造、运输和安装条件：在金属结构厂制造

3、，运往工地安装，最大运输长度 16 m， 运输高度 3.85 m，工地有足够的起重安装条件。 7、 屋盖形式采用无檩条方案（预应力混凝土大型屋面板） 。 8、 根据屋盖支撑系统的布置原则，在第一开间布置上弦横向水平支撑，上弦横向水平支撑 间距不宜超过 60m，故在中间开间布置上弦横向水平支撑；在上弦横向水平支撑处同样 设置下弦横向水平支撑，并在支座处设置下弦纵向水平支撑；在支座处和跨中处设有横 向支撑处设置竖向支撑，每 4 个开间再设置一道竖向支撑。屋架形式、尺寸及屋盖支撑 布置见图 2。 第 2 页 共 18 页 二、荷载计算二、荷载计算 第 3 页 共 18 页 1、 荷载 按屋面做法，

4、已知各荷载标准值算出永久荷载设计值； 按屋面活载及雪荷载两者中取大 值的原则，算出可变荷载设计值。计算可列表 1 进行。 表 1.荷载汇集表 序号 荷载名称 标准值(KN/m 2) 设计值(KN/m 2) 1 防水层(三毡四油,上铺绿豆砂) 0.40 0.48 2 找平层(水泥砂浆) 0.40 0.48 3 保温层 0.50 0.60 4 隔气层（一毡二油） 0.05 0.06 5 找平层（水泥砂浆） 0.30 0.36 6 预应力钢筋混凝土大型屋面板 1.40 1.68 7 屋架及支撑自重 0.384 0.461 永久荷载总重 g 3.434 4.121 8 屋面活荷载 0.70 0.98

5、9 雪荷载 0.35 0.49 10 积灰荷载 1.20 1.68 可变荷载总重 P 1.90 2.66 2、 荷载组合 荷载组合应考虑使用阶段和施工阶段两种情况，下列（1） 、 （2）为使用阶段的最不利荷 载组合， （3）为最常见的施工方法所确定的最不利荷载情况，三种荷载组合均以屋架上弦节 点荷载表示。 第一种组合：全跨永久荷载全跨可变荷载 P（4.121+2.66）1.56=61.03KN 3000 23700 23700 3000 2850 1 P/2 P1 30003000 1P 1P 1P P P 1P 1 1 2850 P/2 P P P P 30003000 P P P 3000

6、30003000 +P2 1 P P P2 2 2P P2 2P 11851815 3000 2850 2P P2 P/2 2 3000 P P P P 30003000 P P 11851815 2850 P P P/2 3000 第二种组合：全跨永久荷载半跨可变荷载 P161.03KN P2=4.1211.56=37.09KN 3000 23700 23700 3000 2850 1 P/2 P1 30003000 1P 1P 1P P P 1P 1 1 2850 P/2 P P P P 30003000 P P P 300030003000 +P)/2 2 1 P (P P2 2 2P P2 2P 11851815 3000 2850 (b)