27米跨梯形钢屋架课程设计设计

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1、 题目： 单层厂房梯型钢屋架课程设计 一、 题目 27m90m 跨厂房普通钢屋架设计 二、课程设计目的 通过钢结构课程设计，进一步了解钢结构的结构型式、结构布置、受力特点和构造要求等；综合应用钢结构的材料、 连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行钢屋架的设计计算。 三、课程设计设计资料 某车间跨度为 27m，厂房总长度 90m，柱距 6m，车间内设有两台 300/50kN 中级工作制吊车，工作温度高于-20，无 侵蚀性介质，地震设防烈度为 6 度，屋架下弦标高为 12.5m；采用 1.56 m 预应力钢筋混凝土大型屋面板，级防水， 卷材屋面，屋架采用梯形钢桁架，两端铰支在钢筋混凝土柱上，混凝

2、土柱上柱截面尺寸为 400400mm；屋面积灰荷载为 0.4kN/，屋面活荷载为 0.6kN/，雪荷载为 0.4kN/，风荷载为 0.45 kN/。混凝土强度等级为 C25，屋架采用的钢 材为 Q235B 钢，焊条为 E43 型。 四、屋架形式和几何尺寸 屋面材料为预应力混凝土大型屋面板，采用无檩屋盖体系，平坡梯形钢屋 架。屋面坡度。10/1i 屋架计算跨度。mmll267001502270001502 0 屋架端部高度取： mmH1800 0 。 跨中高度： mmi l H315031351.02/267001800 2 H 0 0 。 屋架高跨比： 0.8 1 26700 3150 0 l

3、 H 。 屋架跨中起拱,54500/mmlf取 50 mm。 为了使屋架节点受荷,配合屋面板 1.5m 宽，腹杆体系大部分采用下弦节间水平尺寸为 3.0m 的人字形式，上弦节间水 平尺寸为 1.5m，屋架几何尺寸如下图所示。 27 米跨屋架几何尺寸 五、屋盖支撑布置 根据车间长度、跨度及荷载情况，在车间两端 5.5m 开间内布置上下弦横向水平支撑，在设置横向水平支撑的同一 开间的屋架两端及跨中布置三道竖向支撑，中间各个屋架用系杆联系，在屋架两端和中央的上、下弦设三道通长系杆， 其中：上弦屋脊节点处及屋架支座出的系杆为刚性系杆。 屋架支撑布置图 符号说明：GWJ-（钢屋架）；SC-（上弦支撑）：

4、XC-（下弦支撑）； CC-（垂直支撑）；GG-（刚性系杆）；LG-（柔性系杆） 六、荷载计算 屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，计算时，取较大的荷载标准值进行计算，故取屋面活荷载0.7kN/ 2 m进行计算。 屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式 2 L)kN/m 0.011(0.12g计算，跨度 L 单位为 m。 (1)永久荷载标准值（荷载一） 改性沥青防水层 0.4kN/m2 20 厚 1:2.5 水泥砂浆找平层 0.4kN/m2 80 厚泡沫混凝土保温层 0.48kN/m2 预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝） 1.4kN/m2 悬挂管道 0.10N/m2 屋架和支撑自重为

5、（0.120+0.011L）kN/m2 总计 3.197kN/ (2)可变荷载标准值 基本风压： 0.35kN/m2 基本雪压：（不与活荷载同时考虑） 0.45kN/m2 积灰荷载 0.6kN/m2 不上人屋面活荷载 0.7kN/m2 （可变荷载可按水平投影面积计算） 永久荷载设计值 1.23.197=3.8364 kN/（由可变荷载控制） 可变荷载设计值 1.4(0.6+0.7)=1.82kN/ (3)荷载组合 设计屋架时应考虑以下三种荷载组合情况： 组合一 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： kNF91.5065.1)82.18364.3( 组合二 全跨永久荷载

6、+ 半跨可变荷载 全跨节点永久荷载： kNF53.3465.18364.3 1 半跨节点可变荷载： kNF38.1665.182.1 2 组合三 全跨屋架（包括支撑）自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 全跨节点屋架自重： kNF5.465.12.1417.0 3 半跨节点屋面板自重及活荷载： kNF 23.94=61.5 1.4)0.7+1.2(1.4 4 组合一，组合二为使用阶段荷载情况，组合三为施工阶段荷载情况。 七、内力计算 由电算法先解得 F=1 的桁架各杆的内力系数（F=1 作用于全跨，左半垮和右半跨），然后求出各种荷载情况下的内 力进行组合，计算结果见表一。 表内三种组合：组合一，对杆件计算主要起控制作用；组合三，可能引起中间几根斜腹杆发生内力变号。如果施工 过程中，在屋架